Компьютерлік желінің физикалық бөліктерін монтаждау өзі үшін жеткіліксіз, оның функционалды құрылғылары да байланыс әдісін талап етеді. Бұл байланыс тілдері желі протоколдары деп аталады.
Желілік хаттамалардың мақсаты
Протоколдарсыз, құрылғылар желілік қосылымдар арқылы бір-біріне жіберетін электронды сигналдарды түсінуге қабілетсіз. Желілік протоколдар мына негізгі функцияларға қызмет етеді:
- Дұрыс алушыға (дар)
- қажет болған жағдайда қауіпсіздікті қамтамасыз ете отырып, деректерді көзден бастап жерге дейін физикалық түрде жіберу
- хабарлар алу және жауаптарды тиісті түрде жіберу
Желілік хаттамалар арасындағы салыстыруды пошта қызметінің физикалық қағаз поштасын қалай өңдегенімен салыстыруын қарастырыңыз. Пошта қызметі көптеген көздерден және бағыттардан хаттарды басқаратын сияқты, желі протоколдары деректерді көптеген жолдар бойымен тұрақты түрде ағып отырады. Дегенмен, жеке хаттардан айырмашылығы, желілік протоколдар бір адреске ( ағын деп аталатын) тұрақты хабар ағынын қамтамасыз ету және хабарлардың көшірмелерін автоматты түрде жасау және оны бір уақытта бірнеше бағытқа жеткізу ( эфир деп аталады) сияқты кейбір қосымша мүмкіндіктерді қамтамасыз етеді.
Желілік хаттамалардың жалпы түрлері
Ешбір компьютерлік желі қажеттілігінің барлық түрлерін қолдайтын ешқандай протокол жоқ. Көптеген түрлі желілік хаттамалар ойлап табылды, олардың әрқайсысы желі байланысының белгілі бір түрлерін қолдауға тырысады. Протоколдың бір түрін басқасынан ажырататын үш негізгі сипаттамалар:
1. қарапайым және дуплекс . Simplex қосылымы тек бір құрылғыны желіге жіберуге мүмкіндік береді. Керісінше, дуплексті желілік қосылымдар құрылғыларға бірдей физикалық сілтеме арқылы деректерді жіберуге және алуға мүмкіндік береді.
2. қосылымға арналған немесе қосылыссыз . Байланысқа бағытталған желі протокол алмасулары ( қолтаңба деп аталатын процесс) бір-бірімен сөйлесуді ( сеанс деп аталады) жүргізуге мүмкіндік беретін екі құрылғы арасында ақпараттарға жүгінеді. Керісінше, қосылымсыз протоколдар жеке хабарламаларды бірден нүктеден екіншісіне дейін жібереді және хабарлар бұрын немесе кейін жіберілген ұқсас хабарларды есепке алмайды (және хабарлар тіпті сәтті қабылданғанын білмей).
3. қабат . Желілік протоколдар әдетте топтарда бір-бірімен жұмыс істейді ( стектер деп аталады, өйткені диаграммалар жиі хаттамаларды бір-бірінің үстіне қойылған жолақтар ретінде бейнелейді). Кейбір хаттамалар төменгі қабаттарда жұмыс істейді, олар сымсыз немесе желілік кабельдің физикалық түрлерінің әр түрлі түрлерімен тығыз байланысты. Басқалары жоғары деңгейде жұмыс жасайды, желілік қосымшалар қалай жұмыс істейді, ал кейбір арасында аралық қабаттарда жұмыс істейді.
Интернет протоколының отбасы
Қоғамдық пайдаланудағы ең кең таралған желілік хаттамалар Internet Protocol (IP) отбасына тиесілі. IP - Интернет арқылы үйде және басқа жергілікті желілерге бір-бірімен байланысуға мүмкіндік беретін негізгі протокол .
IP жеке хабарламаларды бір желіден екіншісіне жылжыту үшін жақсы жұмыс істейді, бірақ әңгіме түсінігін қолдамайды (хабарлар ағыны бір немесе екі бағыт бойынша жүре алатын байланыс). Трансмиссияны басқару протоколы (TCP) бұл жоғары деңгейлі қабілетін IP-ден кеңейтеді және интернеттегі нүктелі-нүктелі қосылымдар соншалықты маңызды болғандықтан, екі протокол бір-бірімен әрдайым жұпталған және TCP / IP ретінде белгілі.
TCP және IP екеуі де желі протоколының стекінің ортаңғы қабаттарында жұмыс істейді. Интернеттегі танымал қосымшалар кейде TCP / IP-дің жоғарғы жағында өз хаттамаларын іске асырды. HyperText Transfer Protocol (HTTP) бүкіл әлем бойынша веб-браузерлер мен серверлер арқылы қолданылады. TCP / IP, өз кезегінде Ethernet сияқты төменгі деңгейдегі желілік технологиялардың жоғарғы жағында жұмыс істейді. IP- тектегі басқа танымал желілік протоколдарға ARP , ICMP және FTP кіреді .
Желілік протоколдар пакеттерді қалай қолдануға болады
Интернет және басқа да деректер желілері деректерді пакеттер деп аталатын кішігірім бөліктерге ұйымдастыру арқылы жұмыс істейді. Байланыстың өнімділігін және сенімділігін арттыру үшін екі желілік құрылғылар арасында жіберілген әрбір үлкен хабар жиі негізгі аппараттық және бағдарламалық жасақтама арқылы кішірек пакеттерге бөлінеді. Бұл пакеттік коммутация желілері желі қолдайтын хаттамаларға сәйкес пакеттерді нақты жолмен ұйымдастыруды талап етеді. Бұл тәсіл қазіргі заманғы желілердің технологиясымен жақсы жұмыс істейді, себебі олар деректерді биттер мен байттар түрінде өңдейді (цифрлық '1' және '0s').
Әрбір желілік протоколда оның деректер пакеттерін ұйымдастыру (пішімдеу) туралы ережелер анықталады. Интернет протоколы сияқты протоколдар жиі қабаттарда бірге жұмыс істейтіндіктен, бір протоколға пішімделген пакеттің ішіне енетін кейбір деректер кейбір басқа тиісті хаттаманың ( инкапсуляция деп аталатын әдіс) форматында болуы мүмкін.
Протоколдар әр пакетті әдетте үш бөлікке бөледі - тақырып , жүктеме және төменгі деректеме . (Кейбір хаттамалар, IP сияқты, төменгі деректемелерді пайдаланбайды). Пакеттік тақырыптар мен төменгі колонтитулдар жіберілген және қабылдайтын құрылғылардың мекенжайларын қосқанда, желіге қолдау көрсету үшін қажетті контекстік ақпаратты қамтиды, ал пайдалы жүктемелерде берілетін нақты деректер болады. Тақырыптар немесе төменгі колонтитулдар, сондай-ақ, желілік қолданбалардың желілік қосылымдардың сенімділігі мен өнімділігін жақсартуға көмектесетін кейбір деректерді қамтиды, мысалы, хабарлардың жіберілу тәртібін бақылайтын сандар және желілік қолданбаларға деректердің бүлінуін немесе бүлінуін анықтайтын көмектеседі.
Желілік құрылғылардың протоколды қалай қолданатыны
Желілік құрылғылардың операциялық жүйелері кейбір төменгі деңгейдегі желілік протоколдарға кірістірілген қолдауды қамтиды. Барлық заманауи компьютерлік операциялық жүйелер Ethernet және TCP / IP-ді қолдайды, мысалы, көптеген смартфондар Bluetooth және Wi-Fi тобының хаттамаларын қолдайды. Бұл хаттамалар, сайып келгенде, құрылғының физикалық желілік интерфейстеріне, оның Ethernet порттары мен Wi-Fi немесе Bluetooth радиосына қосылады.
Желілік қосымшалар, өз кезегінде, амалдық жүйемен сөйлесетін жоғары деңгейлі протоколдарды қолдайды. Веб-браузер, мысалы, веб-сервер қабылдайтын қажетті деректерді қамтитын және дұрыс веб-бетті кері жіберетін HTTP пакеттеріне http: // / сияқты мекен-жайларды аударуға қабілетті. Қабылдағыш құрылғы түпнұсқалық хабарға жеке пакеттерді қайта жинауға, тақырыптарды және төменгі колонтитулдарды алып тастау және пакеттерді біріктіру үшін жауап береді.