კომპიუტერის ქსელის ფიზიკური ნაწილის შეკრება არ არის საკმარისი იმისათვის, რომ ფუნქციონირება მოხდეს - დაკავშირებული მოწყობილობები ასევე მოითხოვს კომუნიკაციის მეთოდს. ეს საკომუნიკაციო ენები ეწოდება ქსელის ოქმებს .
ქსელის პროტოკოლების მიზანი
პროტოკოლების გარეშე, მოწყობილობებს არ გააჩნიათ უნარი, გაიგონ ელექტრონული სიგნალები, რომ ისინი ერთმანეთთან ქსელური კავშირების საშუალებით გააგზავნიან. ქსელური პროტოკოლები ემსახურებიან ამ ძირითად ფუნქციებს:
- მიუთითეთ სწორი მონაცემები მიმღებ (ებ)
- ფიზიკურად გადასცემს მონაცემებს წყაროდან დანიშნულების ადგილას, თუ საჭიროა უსაფრთხოების დაცვა
- მიიღე შეტყობინებები და უპასუხეთ პასუხებს
განვიხილოთ შედარება ქსელის ოქმებს შორის, თუ როგორ აგზავნის საფოსტო სერვისი ფიზიკური ქაღალდის ფოსტა. როგორც საფოსტო სამსახურის მართავს წერილებს ბევრი წყაროდან და მიმართულებით, ასე რომ ქსელის ოქმები შენარჩუნება მონაცემები მიედინება გასწვრივ მრავალი ბილიკები მუდმივად. მიუხედავად იმისა, რომ ფიზიკური ფოსტისაგან განსხვავებით, ქსელური პროტოკოლები გარკვეულ მოწინავე შესაძლებლობებს წარმოადგენენ, როგორიცაა გზავნილების მუდმივი ნაკადი ( დაძაბული ) და ავტომატურად ახდენს შეტყობინებების ასლის გადაცემას და ერთდროულად მრავალ მიმართულებას (ე.წ. მაუწყებლობა ).
ქსელის პროტოკოლების საერთო ტიპები
არ არსებობს ერთი პროტოკოლი, რომელიც მხარს უჭერს ყველა იმ ფუნქციას, რომელიც ყველა სახის კომპიუტერულ ქსელს საჭიროებს. მრავალი წლის განმავლობაში ქსელური პროტოკოლების მრავალფეროვნება იქნა გამოგონილი, თითოეული ცდილობს გარკვეული სახის ქსელური კავშირის მხარდაჭერას. სამი ძირითადი მახასიათებლები, რომლებიც განსხვავდება ერთი ტიპის ოქმის სხვაგან:
1. მარტივი დუპლექსი . მარტივი კავშირი საშუალებას აძლევს მხოლოდ ერთ მოწყობილობას გადასცეს ქსელში. პირიქით, დუპლექსის ქსელური კავშირები საშუალებას აძლევს მოწყობილობებს გადასცეს და მიიღონ მონაცემები იმავე ფიზიკური ბმულით.
2. კავშირი ორიენტირებული ან უკავშირდება . კავშირი ორიენტირებული ქსელური პროტოკოლის გაცვლის (პროცესი სახელწოდებით handshake ) მისამართი ინფორმაციის ორ მოწყობილობას შორის, რომელიც საშუალებას აძლევს მათ შეასრულონ საუბარი (ე.წ. სხდომა ) ერთმანეთთან. პირიქით, კავშირი ნაკლებად ოქმები გამოაქვეყნებს ინდივიდუალურ შეტყობინებებს ერთი პუნქტიდან მეორეზე, ყოველგვარი ანალოგიური შეტყობინებების გამო (ან იმის გარეშე, თუ არა შეტყობინებები წარმატებით მიღებული).
3. ფენა . ქსელური პროტოკოლები ნორმალურად მუშაობენ ჯგუფებში (ე.წ. stacks რადგან დიაგრამები ხშირად ასახავს ოქმებს, როგორც ყუთების stacked თავზე ერთმანეთს). ზოგიერთი ოქმები ფუნქციონირებს ქვედა ფენებში, რომლებიც დაკავშირებულია სხვადასხვა ტიპის უკაბელო ან ქსელური კაბელების ფიზიკურ სამუშაოებთან. სხვები მუშაობენ მაღალ ფენებზე, რომლებიც უკავშირდება ქსელური პროგრამების მუშაობას და შუალედურ შრეებს შორის მუშაობას.
ინტერნეტ პროტოკოლი ოჯახი
ყველაზე გავრცელებული ქსელური პროტოკოლები საზოგადოებრივ გამოყენებაშია ინტერნეტ პროტოკოლის (IP) ოჯახში. IP თავისთავად წარმოადგენს ძირითად პროტოკოლს, რომელიც საშუალებას მისცემს ინტერნეტის საშუალებით სახლისა და სხვა ადგილობრივი ქსელების ჩართვას ერთმანეთთან კომუნიკაცია.
IP კარგად მუშაობს ერთი ქსელიდან ინდივიდუალური შეტყობინებების გადასალახად, მაგრამ ხელს არ უწყობს საუბრის კონცეფციას (კავშირი, რომლის საშუალებითაც შეტყობინებების ნაკადი შეიძლება ერთი ან ორივე მიმართულებით გამგზავრება). ტრანსმისიების საკონტროლო პროტოკოლი (TCP) ვრცელდება IP ამ უმაღლესი ფენის შესაძლებლობასთან, და რადგან ინტერნეტ-კავშირის კავშირები იმდენად მნიშვნელოვანია ინტერნეტში, ორი ოქმები თითქმის ყოველთვის ემთხვევა ერთმანეთს და ცნობილია, როგორც TCP / IP.
ორივე TCP და IP ფუნქციონირებს ქსელის პროტოკოლის შუა ფენაში. პოპულარული განაცხადების ინტერნეტში ზოგჯერ ხორციელდება საკუთარი ოქმები თავზე TCP / IP. ჰიპერტექსტის გადაცემის პროტოკოლი (HTTP) გამოიყენება ვებ ბრაუზერები და სერვერები მსოფლიოში. TCP / IP, თავის მხრივ, იწყებს ქვედა დონის ქსელური ტექნოლოგიების თავზე, როგორიცაა Ethernet . სხვა პოპულარული ქსელური პროტოკოლები IP ოჯახში შედის ARP , ICMP და FTP .
როგორ ქსელის პროტოკოლები გამოიყენოთ პაკეტები
ინტერნეტი და სხვა მონაცემთა ქსელები მუშაობენ მონაცემების ორგანიზება პატარა პაკეტებად, რომელსაც ეწოდება პაკეტი . კომუნიკაციის ეფექტურობისა და საიმედოობის გასაუმჯობესებლად, თითოეული ქსელური აპარატიდან ორ დიდი ქსელი გაგზავნილია. ეს პაკეტი გადართვის ქსელები მოითხოვს პაკეტებს, რომლებიც ორგანიზებული იქნება კონკრეტული გზებით ქსელის მხარდამჭერი პროტოკოლების მიხედვით. ეს მიდგომა კარგად მუშაობს თანამედროვე ქსელების ტექნოლოგიით, როგორც ეს ყველა სახელს მონაცემებს ბიტებისა და ბაიტების სახით (ციფრული 1 და '0').
თითოეული ქსელის პროტოკოლი განსაზღვრავს წესებს, თუ როგორ უნდა მოხდეს მისი მონაცემთა პაკეტი ორგანიზებული (ფორმატირებული). იმის გამო, რომ პროტოკოლები, როგორიცაა ინტერნეტ პროტოკოლი ხშირად მუშაობენ ფენებში, ზოგიერთმა მონაცემამ შეიძლება შეიცავდეს ერთი პროტოკოლის ფორმატირებული პაკეტი, რომელიც დაკავშირებულია სხვა სხვა პროტოკოლთან (მეთოდად დაკომპლექტებული ).
პროტოკოლები, როგორც წესი, თითოეულ პაკეტს სამ ნაწილად იყოფა - სათაურის , გადატვირთვისა და ძირი . (ზოგიერთი ოქმები, როგორიცაა IP, არ იყენებენ ქვედა კოლონტებს). Packet headers და footers შეიცავს შინაარსობრივ ინფორმაციას, რომელიც საჭიროა ქსელის მხარდასაჭერად, მათ შორის გაგზავნისა და მიმღები მოწყობილობების მისამართებზე, ხოლო payloads შეიცავს ფაქტობრივი მონაცემების გადაგზავნას. ზედაპირები ან ქვედა კოლოფები ხშირად მოიცავენ სპეციალურ მონაცემებს, რომლებიც ხელს უწყობენ ქსელური კავშირების საიმედოობასა და შესრულების გაუმჯობესებას, როგორიცაა მრიცხველები, რომლებიც შეინარჩუნებენ ბრძანებას, სადაც შეტყობინებები გაიგზავნა და შემოწმებები, რომლებიც დაეხმარება ქსელის აპლიკაციებს, აღმოაჩინონ მონაცემთა კორუფცია ან შეფერხებები.
როგორ ქსელის მოწყობილობები გამოიყენეთ ოქმები
ქსელური მოწყობილობების საოპერაციო სისტემა მოიცავს ჩაშენებულ მხარდაჭერას ქვედა დონის ქსელური პროტოკოლებისთვის. ყველა თანამედროვე კომპიუტერის ოპერაციული სისტემა მხარს უჭერს Ethernet და TCP / IP, მაგალითად, ხოლო ბევრი სმარტფონების მხარდაჭერა Bluetooth და ოქმები Wi-Fi ოჯახს. ეს ოქმები საბოლოოდ დაკავშირებულია მოწყობილობის ფიზიკური ქსელების ინტერფეისებზე, ისევე როგორც მისი Ethernet პორტები და Wi-Fi ან Bluetooth რადიოები.
ქსელის პროგრამები, თავის მხრივ, ხელს უწყობს უმაღლესი დონის ოქმებს, რომლებიც საუბრობენ ოპერაციულ სისტემაზე. ვებ-ბრაუზერი, მაგალითად, შეუძლია თარგმნოს მისამართები, როგორიცაა http: // / HTTP პაკეტები, რომელიც შეიცავს საჭირო მონაცემებს, რომ ვებ სერვერს შეუძლია მიიღოს და თავის მხრივ გააგზავნოს სწორი ვებ გვერდი. მიმღები მოწყობილობა პასუხისმგებელია ინდივიდუალური პაკეტების ხელახლა შესაქმნელად თავდაპირველ გზავნილში, სათაურების, ფურცლებისა და თანმხლები პაკეტის ამოღების გზით სწორი თანმიმდევრობით.