Bir bilgisayar ağının fiziksel parçalarının kendi başlarına toplanması işlevini yerine getirmek için yetersizdir - bağlı cihazlar ayrıca bir iletişim yöntemi gerektirir. Bu iletişim dilleri ağ protokolleri olarak adlandırılır.
Ağ Protokollerinin Amacı
Protokoller olmadan, aygıtlar ağ bağlantıları üzerinden birbirlerine gönderdikleri elektronik sinyalleri anlama yeteneğinden yoksundur. Ağ protokolleri şu temel işlevlere hizmet eder:
- verileri doğru alıcıya / adreslere gönder
- Gerekirse güvenlik korumasına sahip verileri fiziksel olarak kaynaktan hedefe iletme
- mesajları almak ve uygun şekilde yanıt göndermek
Bir posta hizmetinin fiziksel kağıt postasını nasıl işlediğiyle ağ protokolleri arasında bir karşılaştırma yapmayı düşünün. Posta hizmeti, birçok kaynak ve destinasyondan gelen mektupları yönetdiği gibi, ağ protokolleri yapmak da sürekli olarak birçok yol boyunca veri akıtır. Bununla birlikte, fiziksel postaların aksine, ağ protokolleri aynı zamanda sabit bir mesaj akışını bir hedefe ( akış olarak adlandırılır) iletmek ve otomatik olarak bir mesajın kopyasını almak ve aynı anda birden çok hedefe ( yayın olarak adlandırılır) teslim etmek gibi bazı gelişmiş özellikler sağlar.
Ağ Protokollerinin Ortak Türleri
Bilgisayar ağının her türlü özelliğinin tüm özelliklerini destekleyen bir protokol yoktur. Yıllar boyunca, her çeşit ağ iletişimini desteklemeye çalışan birçok farklı türdeki ağ protokolü geliştirilmiştir. Bir tür protokolü diğerinden ayırt eden üç temel özellik şunlardır:
1. simpleks vs. dubleks . Tek yönlü bir bağlantı, yalnızca bir cihazın bir ağ üzerinde iletimini sağlar. Tersine, çift yönlü ağ bağlantıları, cihazların aynı fiziksel bağlantı üzerinden veri iletmesine ve almasına izin verir.
2. bağlantı odaklı veya bağlantısız . Bir bağlantı yönelimli ağ protokolü değiş tokuşları (bir el sıkışma olarak adlandırılan bir süreç), birbirleriyle olan bir konuşma ( oturum denir) yürütmelerine izin veren iki cihaz arasında bilgi verir. Tersine, daha az iletişim kuralı protokolleri, bir veya daha sonra gönderilen benzer mesajlara bakılmaksızın (ve mesajların başarılı bir şekilde alındığını bilmeden) bir noktadan diğerine bireysel mesajlar gönderir.
3. katman . Ağ protokolleri normalde gruplar halinde çalışır ( yığınlar olarak adlandırılır, çünkü şemalar genellikle protokolleri birbiri üzerine yığılmış kutular olarak gösterir). Bazı protokoller, farklı kablosuz veya ağ kablolarının fiziksel olarak nasıl çalıştığına bağlı olarak düşük katmanlarda çalışır. Diğerleri ağ uygulamalarının nasıl çalıştığına bağlı olarak daha yüksek katmanlarda çalışır ve bazıları aradaki katmanlar arasında çalışır.
İnternet Protokolü Ailesi
Genel kullanımdaki en yaygın ağ protokolleri İnternet Protokolü (IP) ailesine aittir. IP, internet üzerinden ev ve diğer yerel ağların birbirleriyle iletişim kurmasını sağlayan temel protokoldür .
IP bireysel mesajları bir ağdan diğerine taşımak için iyi çalışır, ancak bir sohbet kavramını desteklemez (bir mesaj akışının bir veya iki yönde ilerleyebileceği bir bağlantı). İletim Denetimi Protokolü (TCP) IP'yi bu daha yüksek katman özelliği ile genişletir ve noktadan noktaya bağlantılar Internet'te çok önemli olduğundan, iki iletişim kuralı neredeyse her zaman birlikte eşleştirilir ve TCP / IP olarak bilinir.
Hem TCP hem de IP, bir ağ protokol yığınının orta katmanlarında çalışır. İnternet'teki popüler uygulamalar bazen kendi protokollerini TCP / IP üzerine uyguladı. HyperText Aktarım Protokolü (HTTP) , dünya çapında Web tarayıcıları ve sunucular tarafından kullanılır. TCP / IP, sırayla, Ethernet gibi alt düzey ağ teknolojilerinin üstünde çalışır. IP ailesindeki diğer popüler ağ protokolleri ARP , ICMP ve FTP'yi içerir .
Ağ Protokolleri Nasıl Kullanılır?
İnternet ve diğer birçok veri ağı, paketleri paket olarak adlandırılan küçük parçalara organize ederek çalışır. İletişim performansını ve güvenilirliği geliştirmek için, iki ağ cihazı arasında gönderilen her büyük mesaj, temeldeki donanım ve yazılım tarafından çoğunlukla daha küçük paketlere bölünür. Bu paket anahtarlama ağları, paketlerin ağın desteklediği protokollere göre belirli şekillerde düzenlenmesini gerektirir. Bu yaklaşım, tüm veriyi bit ve bayt (dijital '1'ler ve' 0'lar ') biçiminde ele aldığından, modern ağların teknolojisi ile iyi çalışır.
Her bir ağ protokolü, veri paketlerinin nasıl organize edilmesi gerektiğine ilişkin kuralları tanımlar (biçimlendirilmiş). Internet Protokolü gibi protokoller genellikle katmanlarda birlikte çalıştığı için, bir protokol için biçimlendirilmiş bir paketin içine gömülmüş bazı veriler, diğer ilgili protokolün ( kapsülleme olarak adlandırılan bir yöntem) biçiminde olabilir.
Protokoller tipik olarak her bir paketi üç parçaya böler - başlık , yük ve altbilgi . (IP gibi bazı protokoller, altbilgileri kullanmaz.) Paket üstbilgileri ve altbilgileri, gönderen ve alan aygıtların adresleri de dahil olmak üzere ağın desteklenmesi için gereken bağlamsal bilgileri içerirken, yükler iletilecek gerçek verileri içerir. Üstbilgiler veya altbilgiler, sık sık, iletilerin gönderildiği sırayı takip eden sayaçları ve ağ uygulamalarının veri bozulmasını veya kurcalamayı algılamasına yardımcı olan sağlama toplamları gibi ağ bağlantılarının güvenilirliğini ve performansını artırmaya yardımcı olacak bazı özel verileri de içerir.
Ağ Cihazları Protokolleri Nasıl Kullanıyor?
Ağ aygıtlarının işletim sistemleri, bazı alt düzey ağ protokolleri için yerleşik destek içerir. Örneğin tüm modern masaüstü bilgisayar işletim sistemleri hem Ethernet hem de TCP / IP'yi desteklerken, birçok akıllı telefon Bluetooth ve Wi-Fi ailesinden protokolleri desteklemektedir. Bu protokoller en sonunda, Ethernet portları ve Wi-Fi veya Bluetooth radyoları gibi bir cihazın fiziksel ağ arayüzlerine bağlanır.
Ağ uygulamaları, sırayla, işletim sistemiyle konuşan üst düzey protokolleri destekler. Örneğin bir Web tarayıcısı, bir Web sunucusunun alabileceği ve ardından doğru Web sayfasını gönderebileceği gerekli verileri içeren HTTP paketlerine http: // / gibi adresleri çevirebilir. Alıcı aygıt, başlıkları ve altbilgileri sıyırıp paketlerini doğru sırayla birleştirerek, tek tek paketlerin orijinal mesaja yeniden birleştirilmesinden sorumludur.