Om die fisiese stukke van 'n rekenaarnetwerk op sigself te moniteer, is onvoldoende om dit te laat funksioneer - verbind toestelle vereis ook 'n metode van kommunikasie. Hierdie kommunikasietale word netwerkprotokolle genoem.
Doel van netwerkprotokolle
Sonder protokolle sal toestelle nie die vermoë hê om die elektroniese seine wat hulle na mekaar oor netwerkverbindings stuur, te verstaan nie. Netwerkprotokolle dien hierdie basiese funksies:
- adres data aan die korrekte ontvanger (s)
- Fisiese oordrag van data van bron na bestemming, met sekuriteitsbeskerming indien nodig
- ontvang boodskappe en stuur antwoorde gepas
Oorweeg 'n vergelyking tussen netwerkprotokolle met hoe 'n posdiens fisiese papierpost hanteer. Net soos die posdiens briewe van baie bronne en bestemmings bestuur, moet die netwerkprotokolle voortdurend deurlopend vloei. In teenstelling met fisiese pos bied netwerkprotokolle egter ook gevorderde vermoëns soos 'n konstante vloei van boodskappe na een bestemming ( streaming genoem) en maak outomaties kopieë van 'n boodskap en lewer dit onmiddellik na verskeie bestemmings ( uitsaai ).
Algemene tipes netwerkprotokolle
Geen protokol bestaan wat al die funksies van elke soort rekenaarnetwerk ondersteun nie. Baie verskillende soorte netwerk protokolle is oor die jare uitgevind, elkeen probeer om sekere soorte netwerk kommunikasie te ondersteun. Drie basiese eienskappe wat een tipe protokol van 'n ander onderskei, is:
1. simplex vs duplex . 'N Simplex-verbinding laat net een toestel toe op 'n netwerk. Omgekeerd kan duplex netwerkverbindings toestelle toe stuur en ontvang data oor dieselfde fisiese skakel.
2. verbinding-georiënteerde of verbindingslose 'N Konneksie-georiënteerde netwerk protokoluitruil ('n proses wat 'n handdruk genoem word ) adresse inligting tussen twee toestelle waarmee hulle 'n gesprek kan voer ('n sessie genoem ) met mekaar. Omgekeerd, verbindingsverbindings protokolle lewer individuele boodskappe van een punt na die ander sonder inagneming van enige soortgelyke boodskappe wat voor of na gestuur word (en sonder om te weet of boodskappe selfs suksesvol ontvang is).
3 laag . Netwerkprotokolle werk normaalweg in groepe (genoem stapels omdat diagramme dikwels protokolle uitbeeld as bokse wat bo-op mekaar gestapel word). Sekere protokolle funksioneer by laer lae wat nou gekoppel is aan hoe verskillende soorte draadlose of netwerkkabels fisies werk. Ander werk by hoër lae wat verband hou met hoe netwerkprogramme werk, en sommige werk by tussenliggende lae tussenin.
Die Internet Protocol Familie
Die algemeenste netwerk protokolle in openbare gebruik behoort aan die Internet Protocol (IP) familie. IP is self die basiese protokol wat huis en ander plaaslike netwerke oor die internet kan kommunikeer met mekaar.
IP werk goed om individuele boodskappe van een netwerk na 'n ander te verskuif, maar ondersteun nie die konsep van 'n gesprek nie ('n verbinding waaroor 'n stroom boodskappe in een of twee rigtings kan reis). Die Transmissiebeheerprotokol (TCP) brei IP uit met hierdie hoër laagvermoë, en aangesien punt-tot-punt-verbindings so belangrik is op die internet, word die twee protokolle byna altyd saam gekoppel en bekend as TCP / IP.
Beide TCP en IP werk in die middelste lae van 'n netwerk protokol stack. Gewilde programme op die internet het soms hul eie protokolle op die top van TCP / IP geïmplementeer. HyperText Transfer Protocol (HTTP) word gebruik deur webblaaiers en bedieners wêreldwyd. TCP / IP, op sy beurt, loop ook op laer vlak netwerk tegnologie soos Ethernet . Ander gewilde netwerkprotokolle in die IP-familie sluit in ARP , ICMP en FTP .
Hoe netwerkprotokolle gebruik pakkies
Die internet en die meeste ander data netwerke werk deur data in klein stukke genaamd pakkies te organiseer. Om die kommunikasie prestasie en betroubaarheid te verbeter, word elke groter boodskap wat tussen twee netwerk toestelle gestuur word, dikwels onderverdeel in kleiner pakkies deur die onderliggende hardeware en sagteware. Hierdie pakkette skakelnetwerke vereis dat pakkies op spesifieke maniere georganiseer word volgens die protokolle wat die netwerk ondersteun. Hierdie benadering werk goed met die tegnologie van moderne netwerke aangesien dit alles in die vorm van bisse en grepe (digitale '1's en' 0s ') hanteer.
Elke netwerk protokol definieer reëls vir hoe sy datapakke georganiseer moet word (geformateer). Omdat protokolle soos internetprotokol dikwels in lae saamwerk, kan sommige data wat in 'n pakkie geformateer is vir een protokol, in die formaat van 'n ander verwante protokol ('n metode genoem inkapseling ) wees.
Protokolle verdeel tipies elke pakkie in drie dele - header , payload en footer . (Sekere protokolle, soos IP, gebruik nie voetnote nie.) Pakketopskrifte en voetskrifte bevat die kontekstuele inligting wat benodig word om die netwerk te ondersteun, insluitende adresse van die versendings- en ontvangstoestelle, terwyl loonvragte die werklike data bevat wat oorgedra moet word. Opskrifte of voetnote bevat ook dikwels spesiale inligting om die betroubaarheid en prestasie van netwerkverbindings te verbeter, soos tellers wat hou van die volgorde waarin boodskappe gestuur is en kontroleer dat hulpnetwerke toepassings data korrupsie of peuter opspoor.
Hoe netwerk toestelle protokolle gebruik
Die bedryfstelsels van netwerk toestelle sluit ingeboude ondersteuning vir sommige laer vlak netwerk protokolle. Alle moderne rekenaar bedryfstelsel stelsels ondersteun byvoorbeeld beide Ethernet en TCP / IP, terwyl baie slimfone Bluetooth en protokolle van die Wi-Fi-familie ondersteun. Hierdie protokolle verbind uiteindelik met die fisiese netwerkvlakke van 'n toestel, soos sy Ethernet-poorte en Wi-Fi- of Bluetooth-radio's.
Netwerk programme ondersteun op sy beurt die hoërvlak protokolle wat met die bedryfstelsel praat. 'N Webblaaier kan byvoorbeeld adresse soos http: // in HTTP-pakkies vertaal wat die nodige data bevat wat 'n webbediener kan ontvang en op sy beurt die korrekte webblad stuur. Die ontvangsapparaat is verantwoordelik vir die hersamestelling van individuele pakkies in die oorspronklike boodskap, deur die kop- en voetnote en versoeningspakkette in die regte volgorde af te stryk.