Karamihan sa mga karaniwang network protocol: kung ano ang mga ito, ang kanilang mga uri, at kung paano gumagana ang mga ito

Mga protocol ng network Ang mga ito ay tulad ng wika na ginagamit ng mga device para magkaintindihan at makipag-usap sa isa't isa sa loob ng isang computer network. Salamat sa mga karaniwang panuntunang ito, ang iyong computer, mobile phone, printer, o cloud server ay maaasahang makapagpadala at makatanggap ng impormasyon. Bagama't hindi natin nakikita o iniisip ang mga ito araw-araw, sila ang mga hindi nakikitang haligi na ginagawang posible ang Internet at mga modernong digital na komunikasyon. Kung gusto mong magsaliksik nang mas malalim sa iba pang nauugnay na teknikal na aspeto, maaari mong tuklasin ang higit pa tungkol sa pinakakaraniwang network protocol.

Naisip mo na ba kung paano eksaktong maabot ng isang email ang tatanggap nito, kung paano mananatiling stable ang isang video call, o kung paano ang isang simpleng paghahanap sa Google nagpapakita ng mga resulta sa ilang segundo? Ang lahat ng ito ay nakakamit sa pamamagitan ng coordinated action ng iba't ibang network protocols. Sa artikulong ito, sasabihin namin sa iyo kung ano ang mga ito, kung paano gumagana ang mga ito, kung alin ang pinakakaraniwang ginagamit, at kung paano nakaayos ang mga digital na komunikasyon.

Ano ang network protocol at bakit ito napakahalaga?

Ang network protocol ay isang set ng mga standardized na panuntunan at pamamaraan na nagpapahintulot sa mga device sa isang network na makipag-ugnayan sa isa't isa. makipagpalitan ng data sa isang pare-pareho, secure, at mahusay na paraan. Kung wala ang mga protocol na ito, ang bawat sistema ay gagana sa sarili nitong paraan, na ginagawang imposibleng magtatag ng malinaw na komunikasyon sa pagitan nila.

Kabilang sa mga pangunahing pag-andar nito ay makikita natin:

• Tukuyin ang format ng mga mensahe: Binubuo nila kung paano dapat ayusin ang impormasyon upang ito ay maunawaan ng tatanggap.
• Itatag kung paano pinangangasiwaan ang mga error na maaaring lumitaw sa panahon ng paghahatid ng data.
• Planuhin ang pag-synchronize sa pagitan ng mga device, tinitiyak na ang dalawa ay handa na magpadala at tumanggap ng impormasyon.
• I-regulate ang pagbubukas at pagsasara ng mga session: Ibig sabihin, oras kung saan ang mga aparato ay nasa komunikasyon.

Tinitiyak ng mga protocol, halimbawa, na kapag tiningnan mo ang isang website sa iyong browser, naglo-load nang tama ang lahat, o maaari kang kumonekta sa isang Wi-Fi network nang hindi kinakailangang manu-manong i-configure ang bawat parameter. Mahalaga ang mga ito sa bahay at negosyo, at susi rin sa mga kritikal na sektor gaya ng pangangalaga sa kalusugan, logistik, at telekomunikasyon. Para sa mga interesado sa pamamahala ng network, nakakatulong na malaman ang higit pa tungkol sa mga uri ng mga firewall, na maaaring umakma sa paggamit ng mga protocol ng network.

Paano gumagana ang mga protocol ng network?

Ang pagpapatakbo ng isang protocol ay maaaring isipin bilang isang serye ng mga mahusay na tinukoy na mga hakbang na sinusunod ng lahat ng mga aparato. Kapag gusto ng isang team na magpadala ng mensahe, dapat itong sumunod sa isang protocol na nagdidikta:

• Paano hatiin ang impormasyon sa maliliit na fragment o mga packet ng data.
• Anong ruta ang tatahakin ng mga package na iyon hanggang sa makarating sila sa kanilang destinasyon.
• Paano sila muling bubuuin pagdating.
• Ano ang gagawin kung may naligaw sa daan.

Ang bawat packet na naglalakbay sa network ay naglalaman ng karagdagang impormasyon lampas sa nilalaman: ang pinagmulan nito, patutunguhan, kaayusan sa loob ng kabuuan at mga mekanismo para makontrol ang mga pagkakamali. Ginagawang posible ng modelong ito na magpadala ng malalaking volume ng impormasyon sa iba't ibang ruta, anuman ang uri ng network na ginagamit.

Sa katunayan, salamat sa arkitektura na ito, maaari kang magpadala ng video mula sa iyong smartphone gamit ang 4G, habang natatanggap ito ng ibang user gamit ang fiber optics. Dahil naiintindihan ng parehong mga sistema ang parehong protocol, maayos ang daloy ng komunikasyon. Kung gusto mong matuto tungkol sa network video streaming, maaari kang bumisita mag-stream ng mga video online.

Ang modelo ng OSI: pag-aayos ng mga komunikasyon sa mga layer

Upang mapadali ang pagbuo at pag-unawa sa mga protocol ng network, isang karaniwang modelo ang tinatawag OSI (Open Systems Interconnection) na modelo. Hinahati ng modelong ito ang buong proseso ng komunikasyon sa pitong layer, kung saan ang bawat layer ay may pananagutan para sa isang partikular na function at nakikipag-ugnayan sa mga layer sa itaas at ibaba nito.

• Layer 1 – Pisikal: Nagpapadala ito ng mga bit sa pamamagitan ng pisikal na media, tulad ng mga cable o wireless signal.
• Layer 2 – Link ng Data: Tinitiyak na dumarating ang data nang walang mga error sa pagitan ng dalawang direktang konektadong node.
• Layer 3 – Network: Tinutukoy kung aling ruta ang susundan ng data upang maabot ang patutunguhan.
• Layer 4 – Transportasyon: Tinitiyak na kumpleto at maayos ang pagdating ng data.
• Layer 5 – Session: Namamahala ng mga koneksyon at session sa pagitan ng dalawang device.
• Layer 6 – Pagtatanghal: Ito ay responsable para sa pag-format, pag-encrypt at pag-compress ng data.
• Layer 7 – Application: Ito ang layer na direktang nakikipag-ugnayan sa end user (mga browser, app, Atbp).

Ang modelong ito ay nagsisilbing isang konseptong gabay, bagama't sa pagsasagawa, maraming mga protocol ang pinagsama ang mga function mula sa ilang mga layer. Halimbawa, ang modelong TCP/IP, bagama't mayroon din itong mga layer, isinasama ang lohika ng OSI sa mas pinasimpleng paraan.

Mga pangunahing protocol ayon sa kanilang layer

Sa ibaba, ipinapaliwanag namin ang mga pangunahing protocol ayon sa function o layer na sinasakop nila sa loob ng modelong OSI. Ito ay magbibigay-daan sa iyong mas maunawaan kung paano sila nagtutulungan at kung paano ang bawat isa ay nag-aambag ng isang mahalagang bahagi sa digital na komunikasyon.

Mga protocol sa mga layer ng physical at data link

Sa unang dalawang layer na ito ay ang pinaka-teknikal na bahagi ng network: kung paano ipinapadala ang data mula sa isang device patungo sa isa pa at kung paano ito na-convert sa mga naiintindihan na signal para sa hardware.

• Ethernet: Ito ang karaniwang protocol para sa mga wired network. Tinutukoy kung paano ipinapadala ang impormasyon sa mga LAN cable.
• Wi-Fi: Wireless na bersyon, tumutukoy kung paano kumonekta ang mga device sa isa't isa nang walang mga cable.
• PPP (Point to Point Protocol): Ginagamit sa mga point-to-point na koneksyon, tulad ng mga lumang dial-up na koneksyon, upang magtatag ng direktang komunikasyon sa pagitan ng dalawang node.
• ARP (Address Resolution Protocol): Nagsasalin ng mga IP address sa mga address MAC sa loob ng isang lokal na network upang maabot ng data ang tamang device.
• STP (Spanning Tree Protocol): Pigilan ang mga loop sa mga kumplikadong LAN sa pamamagitan ng pagdiskonekta ng mga paulit-ulit na link na maaaring magdulot ng mga problema.

Mayroon ding mga variant tulad ng RARP e InARP, na gumaganap ng mga inverse na function ng ARP sa mga partikular na kaso. Kung interesado ka sa paksa ng network, maaari kang sumangguni tungkol sa Paano gumagana ang mga NTP server, na may kaugnayan sa pag-synchronize ng network.

Mga protocol sa layer ng network

Sa layer na ito, ang mga pangunahing elemento para sa pagruruta ng packet at kahulugan ng ruta sa pamamagitan ng pandaigdigang network.

• IP (Internet Protocol): Isa sa mga pangunahing protocol, nagtatalaga ito ng mga natatanging address (IPv4 o IPv6) at responsable para sa pagruruta ng mga packet sa kanilang patutunguhan.
• ICMP (Internet Control Message Protocol): Kinukumpleto nito ang IP bilang isang diagnostic system, pagpapadala ng mga mensahe ng error o pagkumpirma kung dumating na ang mga packet.
• RIP (Routing Information Protocol): Tinutulungan nito ang mga router na makipagpalitan ng impormasyon tungkol sa pinakamahusay na mga ruta.
• DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol): I-automate ang pagtatalaga ng mga IP address sa loob ng isang lokal na network nang walang manu-manong interbensyon.

Posible rin na makahanap ng mga tool tulad ng IGMP o MLD na nag-optimize ng multicast na trapiko, lubhang kapaki-pakinabang sa mga kapaligiran tulad ng IPTV o video conferencing. Kung interesado kang matuto nang higit pa tungkol sa mga network, tingnan kung paano maaaring maging kapaki-pakinabang ang isang ad-hoc network.

Mga protocol sa layer ng transportasyon

Ang layer na ito ay may pangunahing function: panatilihin ang kaayusan y maiwasan ang mga pagkakamali sa transmission. Dalawang pangunahing protocol ang namumukod dito:

• TCP (Transmission Control Protocol): Tinitiyak na ang lahat ng mga pakete ay darating nang walang error, kumpleto, at nasa tamang pagkakasunud-sunod. Tamang-tama para sa email, pag-browse sa web, pag-download ng file, atbp.
• UDP (User Datagram Protocol): Mas mabilis ito dahil nilalaktawan nito ang ilang partikular na pagsusuri. Gayunpaman, hindi nito ginagarantiyahan ang perpektong paghahatid, na ginagawang perpekto para sa laro online, anod o mga video call.

Lumilitaw din sa eksena ang isang umuusbong na protocol na tinatawag QUIC, na binuo ng Google, na pinagsasama ang seguridad ng TLS sa kahusayan ng UDP upang makapaghatid ng mas mabilis na web access. Kung nag-aalala ka tungkol sa latency sa mga online na laro, maaari mong isaalang-alang Ang pinakamahusay na mga VPN upang mabawasan ang lag.

Mga protocol sa layer ng aplikasyon

Ang mga protocol na ito ang pinakapamilyar sa ating pang-araw-araw na buhay, dahil direktang nakikipag-ugnayan ang mga ito sa mga application na palagi nating ginagamit.

• HTTP: Pangunahing protocol ng Web. Nagbibigay-daan sa mga browser at web server na makipag-ugnayan.
• HTTPS: Secure na bersyon na naka-encrypt gamit ang TLS, na ginagamit sa mga website na may sensitibong data.
• FTP (File Transfer Protocol): Ginagamit upang mag-upload at mag-download ng mga file sa pagitan ng mga kliyente at server.
• TFTP (Trivial FTP): Mas magaan, hindi napatotohanan na variant, na ginagamit sa mga kapaligiran ng network na may mga simpleng device gaya ng mga router o switch.
• SMTP: Karaniwang protocol para sa pagpapadala ng mga email.
• POP3 / IMAP: Upang makatanggap at mamahala ng mga email mula sa mga malalayong server.
• DNS: Nagsasalin ng mga web address (mga domain) sa mga IP address, na kumikilos bilang isang pandaigdigang Internet address book.
• SNMP (Simple Network Management Protocol): Pinapadali ang pamamahala at pagsubaybay ng mga device sa network.

Ang bawat isa sa mga protocol na ito ay gumaganap ng isang partikular na function, at sa maraming mga kaso, ginagamit ang mga ito nang magkasama upang matiyak ang isang maayos na karanasan kapag nagba-browse o gumagamit ng anumang konektadong application. Kung interesado ka sa mga configuration ng network, maaari ka ring magsaliksik Mga solusyon para sa mga problema sa koneksyon sa Windows 10.

Mga protocol ayon sa uri ng paghahatid: unicast, multicast at broadcast

Ang isa pang paraan upang pag-uri-uriin ang mga protocol ng network ay ayon sa kung paano ipinapadala ang impormasyon sa pagitan ng mga device. Mayroong tatlong pangunahing uri:

• Unicast: Komunikasyon sa pagitan ng iisang nagpadala at iisang receiver. Ito ang pinakakaraniwan (halimbawa, kapag nagbubukas ng website).
• Multicast: Ang nagpadala ay nagpapadala ng data sa isang partikular na grupo ng mga tatanggap. Napaka-kapaki-pakinabang para sa streaming o video conferencing na may maraming user nang hindi sinisira ang network.
• broadcast: Ipinapadala ang impormasyon sa lahat ng device sa isang lokal na network. Madalas itong ginagamit upang magpadala ng impormasyon sa pagsasaayos o pagtuklas.

Depende sa pangangailangan, maaaring gamitin ng isang network ang tatlong pamamaraang ito sa isang komplementaryong paraan upang maiwasan ang pagsisikip at pagbutihin ang pagganap.

Mga mode ng koneksyon: simplex, half-duplex, at full-duplex

Kung pinag-uusapan kung paano dumadaloy ang impormasyon, mayroong isa pang napaka-kagiliw-giliw na pag-uuri: ang mode ng paghahatid. Ito ang mga variant nito:

• Simplex: Ang data ay naglalakbay sa isang direksyon lamang (tulad ng isang istasyon ng radyo).
• Semi-duplex: Maaari itong magpadala sa parehong direksyon, ngunit hindi sa parehong oras (tulad ng isang walkie-talkie).
• Buong duplex: Sabay-sabay na two-way transmission (tulad ng isang tawag sa telepono).

Sa modernong mga network, ang mga full-duplex na koneksyon ay karaniwang ginagamit upang matiyak ang tuluy-tuloy, real-time na komunikasyon.

Mga bukas na protocol kumpara sa mga proprietary protocol

Hindi lahat ng protocol ay may parehong antas ng accessibility at paggamit. Ang ilan ay buksan at iba pang mga mga nagmamay-ari.

• Buksan ang mga protocol: Ang mga ito ay pampubliko at maaaring malayang ipatupad ng sinumang developer. Itinataguyod nila ang interoperability at teknolohikal na ebolusyon (hal., TCP/IP, HTTP).
• Proprietary protocol: Ang mga ito ay binuo ng isang kumpanya at maaaring mangailangan ng mga lisensya para magamit. Ang kanilang mga pagtutukoy ay hindi palaging pampubliko, na maaaring limitahan ang pagiging tugma (halimbawa, ilang mga protocol ng Microsoft o Apple).

Sa pangkalahatan, mas pinipili ng mga modernong network ang mga bukas na pamantayan upang matiyak ang pagiging tugma sa pagitan ng mga device mula sa maraming manufacturer. Kung interesado ka sa pagpapabuti ng iyong karanasan sa network, isaalang-alang ang pag-aaral Paano ayusin ang mga error sa network kapag nagda-download gamit ang Chrome.

Mga kalamangan at kawalan ng mga protocol ng network

Tulad ng lahat sa computing, ang mga protocol ng network ay mayroon ding pareho benepisyo at limitasyon. Ang pag-alam sa mga ito ay nakakatulong sa iyong piliin ang mga pinakaangkop para sa bawat kaso.

Kalamangan

• Interoperability: Pinapayagan nila ang mga device mula sa iba't ibang mga tagagawa na makipag-usap nang walang putol.
• Kakayahang sumukat: Mahusay silang umaangkop sa paglago ng isang network, bahay man o negosyo.
• Mga Karaniwang Pamantayan: Ang malawak na paggamit nito ay ginagarantiyahan ang pagiging tugma sa buong mundo.

Disadvantages

• Pagiging kumplikado: Ang pagpapatupad ng mga ito nang tama ay maaaring mangailangan ng ilang teknikal na antas, lalo na sa malalaking kapaligiran.
• Kaligtasan: Ang ilang mga mas lumang protocol ay hindi kasama ang pag-encrypt, na ginagawang mahina ang mga ito kung hindi maayos na protektado.
• Rendimiento: Ang mga napakahigpit na protocol tulad ng TCP ay maaaring magpakilala ng ilang latency sa napaka-dynamic na mga sitwasyon.

Ang pagpapatupad ng network protocol ay mula sa mga setup sa bahay hanggang sa malalaking corporate network. Sa isang kapaligiran sa bahay, halimbawa, ginagawang madali ng DHCP para sa iyong mobile at awtomatikong nakakakuha ng IP ang mga computer, habang ang HTTP at DNS ay namamagitan sa tuwing bibisita ka sa isang web page.

Sa mga kumpanya, ang istrukturang ito ay mas kumplikado, at nangangailangan ng patuloy na pagpaplano, pagsubaybay, at pagpapanatili. Ang mga mekanismo tulad ng mga VLAN, VPN, firewall, at mga partikular na patakaran ay ipinapatupad upang matiyak ang seguridad at kahusayan. Ang ilang mahahalagang hakbang ay kinabibilangan ng:

• Disenyo ng network: Anong topology ang gagamitin, kung saan ilalagay ang mga router, anong mga protocol ang gagamitin depende sa kapaligiran.
• configuration ng device: Mula sa mga switch hanggang sa mga server na nagpapatupad ng mga naaangkop na protocol.
• Pangangasiwa at pagsubaybay: Upang makakita ng mga pagkakamali, mga bottleneck at mapanatili ang pagganap.
• I-update: Iangkop ang network sa mga bagong bersyon ng protocol na nagpapahusay sa seguridad at pagganap.

Tulad ng nakikita mo, ang mga protocol ng network ay higit pa sa mga teknikal na pamantayan. Sila ang mga silent cogs na nagpapanatiling konektado sa ating mga digital na buhay, na ginagawang posible ang lahat mula sa mga video call hanggang sa pag-access sa isang website na libu-libong milya ang layo.

Kaugnay na artikulo:

Lahat ng tungkol sa quantum communication: kung paano ito gumagana at bakit ito ang hinaharap

Isaac

Masigasig na manunulat tungkol sa mundo ng mga byte at teknolohiya sa pangkalahatan. Gustung-gusto kong ibahagi ang aking kaalaman sa pamamagitan ng pagsusulat, at iyon ang gagawin ko sa blog na ito, ipakita sa iyo ang lahat ng mga pinaka-kagiliw-giliw na bagay tungkol sa mga gadget, software, hardware, teknolohikal na uso, at higit pa. Ang layunin ko ay tulungan kang mag-navigate sa digital na mundo sa simple at nakakaaliw na paraan.