Nid yw cydosod darnau ffisegol rhwydwaith cyfrifiadurol ynddo'i hun yn annigonol i'w gwneud yn ofynnol i ddyfeisiau cysylltiedig hefyd fod yn ddull cyfathrebu. Gelwir yr ieithoedd cyfathrebu hyn yn brotocolau rhwydwaith .
Pwrpas Protocolau Rhwydwaith
Heb brotocolau, ni fyddai dyfeisiau'n gallu deall y signalau electronig y maent yn eu hanfon at ei gilydd dros gysylltiadau rhwydwaith. Mae protocolau rhwydwaith yn gwasanaethu'r swyddogaethau sylfaenol hyn:
- cyfeirio data at y derbynnydd (au) cywir
- trosglwyddo data yn ffisegol o'r ffynhonnell i'r gyrchfan, gyda diogelu diogelwch os oes angen
- derbyn negeseuon ac anfon ymatebion yn briodol
Ystyriwch gymhariaeth rhwng protocolau rhwydwaith â sut mae gwasanaeth post yn trin post papur corfforol. Yn union fel mae'r gwasanaeth post yn rheoli llythyrau o lawer o ffynonellau a chyrchfannau, felly i wneud protocolau rhwydwaith cadw data sy'n llifo ar hyd nifer o lwybrau'n barhaus. Yn wahanol i bost ffisegol, fodd bynnag, mae protocolau rhwydwaith hefyd yn darparu rhai galluoedd uwch fel cyflwyno llif negeseuon cyson i un cyrchfan (a elwir yn ffrydio ) ac yn gwneud copïau o neges yn awtomatig a'i gyflwyno i gyrchfannau lluosog ar yr un pryd (a elwir yn ddarlledu ).
Mathau Cyffredin o Brotocolau Rhwydwaith
Nid oes unrhyw brotocol yn bodoli sy'n cefnogi'r holl nodweddion pob math o anghenion rhwydwaith cyfrifiadurol . Mae llawer o wahanol fathau o brotocolau rhwydwaith wedi'u dyfeisio dros y blynyddoedd, pob un yn ceisio cefnogi rhai mathau o gyfathrebu rhwydwaith. Tri nodwedd sylfaenol sy'n gwahaniaethu un math o brotocol o un arall yw:
1. simplex vs. duplex . Mae cysylltiad syml yn caniatáu dim ond un ddyfais i drosglwyddo ar rwydwaith. I'r gwrthwyneb, mae cysylltiadau rhwydwaith dwblod yn caniatáu dyfeisiau i drosglwyddo a derbyn data ar draws yr un cyswllt ffisegol.
2. cysylltiad-oriented neu gysylltiad . Mae cyfnewidiadau protocol rhwydwaith sy'n gysylltiedig â chysylltiad (proses a elwir yn ysgwyd dwylo ) yn mynd i'r afael â gwybodaeth rhwng dau ddyfais sy'n eu galluogi i gynnal sgwrs (a elwir yn sesiwn ) gyda'i gilydd. I'r gwrthwyneb, mae protocolau llai o gysylltiad yn cyflwyno negeseuon unigol o un pwynt i'r llall heb ystyried unrhyw negeseuon tebyg a anfonwyd cyn neu ar ôl (ac heb wybod a yw negeseuon hyd yn oed yn cael eu derbyn yn llwyddiannus).
3. haen . Mae protocolau rhwydwaith fel rheol yn gweithio gyda'i gilydd mewn grwpiau (a elwir yn staciau oherwydd mae diagramau'n aml yn dangos protocolau fel blychau wedi'u gosod ar ben ei gilydd). Mae rhai protocolau yn gweithredu ar haenau is yn gysylltiedig â sut mae gwahanol fathau o geblau diwifr neu rwydwaith yn gweithio'n gorfforol. Mae eraill yn gweithio mewn haenau uwch sy'n gysylltiedig â sut mae ceisiadau rhwydwaith yn gweithio, ac mae rhai yn gweithio ar haenau canolradd rhyngddynt.
The Protocol Protocol Rhyngrwyd
Mae'r protocolau rhwydwaith mwyaf cyffredin mewn defnydd cyhoeddus yn perthyn i deulu Protocol Rhyngrwyd (IP) . IP ei hun yw'r protocol sylfaenol sy'n galluogi rhwydweithiau cartref a rhwydweithiau lleol eraill ar draws y Rhyngrwyd i gyfathrebu â'i gilydd.
Mae IP yn gweithio'n dda ar gyfer symud negeseuon unigol o un rhwydwaith i'r llall ond nid yw'n cefnogi'r syniad o sgwrs (cysylltiad y gall ffrwd o negeseuon ei deithio mewn un neu ddau gyfeiriad). Mae'r Protocol Rheoli Trosglwyddo (TCP) yn ymestyn yr IP gyda'r gallu haen uwch hwn, ac oherwydd bod cysylltiadau pwynt-i-bwynt mor hanfodol ar y Rhyngrwyd, mae'r ddau brotocol bron bob amser yn cael eu paratoi gyda'i gilydd ac fe'u gelwir yn TCP / IP.
Mae TCP ac IP yn gweithredu yn haenau canol cyfres protocol rhwydwaith. Mae cymwysiadau poblogaidd ar y Rhyngrwyd weithiau wedi gweithredu eu protocolau eu hunain ar ben TCP / IP. Defnyddir porwyr Gwe a gweinyddwyr ledled y byd Protocol HyperText Transfer (HTTP) . Mae TCP / IP, yn ei dro, yn rhedeg ar ben technolegau rhwydwaith lefel is fel Ethernet . Mae protocolau rhwydwaith poblogaidd eraill yn y teulu IP yn cynnwys ARP , ICMP , a FTP .
Sut mae Protocolau Rhwydwaith Pecynnau Defnydd
Mae'r Rhyngrwyd a'r rhan fwyaf o rwydweithiau data eraill yn gweithio trwy drefnu data i ddarnau bach o'r enw pecynnau . Er mwyn gwella perfformiad cyfathrebu a dibynadwyedd, mae pob neges fwy a anfonwyd rhwng dau ddyfais rhwydwaith yn cael ei rannu'n aml yn becynnau llai gan y caledwedd a meddalwedd sylfaenol. Mae'r rhwydweithiau newid pecynnau hyn yn gofyn am becynnau i'w trefnu mewn ffyrdd penodol yn ôl y protocolau y mae'r rhwydwaith yn eu cefnogi. Mae'r dull hwn yn gweithio'n dda gyda thechnoleg rhwydweithiau modern gan fod y rhain oll yn trin data ar ffurf darnau a bytes ('1' a '0') digidol.
Mae pob protocol rhwydwaith yn diffinio rheolau ar gyfer sut y mae'n rhaid trefnu ei becynnau data (fformatio). Oherwydd bod protocolau fel Protocol Rhyngrwyd yn aml yn gweithio gyda'i gilydd mewn haenau, gall rhywfaint o ddata a fewnosodwyd mewn pecyn wedi'i fformatio ar gyfer un protocol fod ar ffurf unrhyw brotocol cysylltiedig arall (dull o'r enw encapsulation ).
Fel arfer, mae protocolau yn rhannu pob pecyn yn dri rhan - pennawd , llwyth tâl , a phedair . (Nid yw rhai protocolau, fel IP, yn defnyddio troedfeddianwyr.) Mae penawdau pecynnau a phedrau'r pecyn yn cynnwys yr wybodaeth gyd-destunol sydd ei hangen i gefnogi'r rhwydwaith, gan gynnwys cyfeiriadau y dyfeisiau anfon a derbyn, tra bod llwythi tâl yn cynnwys y data gwirioneddol i'w drosglwyddo. Mae penaethiaid neu droedwyr hefyd yn aml yn cynnwys rhywfaint o ddata arbennig i helpu i wella dibynadwyedd a pherfformiad cysylltiadau rhwydwaith, megis cownteri sy'n cadw golwg ar y drefn y anfonwyd negeseuon ac yn gwirio bod cymorth rhwydweithiau yn canfod llygredd neu ymyrraeth data.
Sut mae Dyfeisiadau Rhwydwaith yn defnyddio Protocolau
Mae systemau gweithredu dyfeisiadau rhwydwaith yn cynnwys cefnogaeth adeiledig ar gyfer rhai protocolau rhwydwaith lefel is. Mae'r holl systemau gweithredu cyfrifiaduron penbwrdd modern yn cefnogi Ethernet a TCP / IP, er enghraifft, tra bod llawer o ffonau smart yn cefnogi Bluetooth a phrotocolau o'r teulu Wi-Fi. Mae'r protocolau hyn yn y pen draw yn cysylltu â rhyngwynebau rhwydwaith ffisegol dyfais, fel ei borthladdoedd Ethernet a radios Wi-Fi neu Bluetooth.
Mae ceisiadau rhwydwaith, yn ei dro, yn cefnogi'r protocolau lefel uwch sy'n siarad â'r system weithredu. Mae porwr gwe, er enghraifft, yn gallu cyfieithu cyfeiriadau fel http: // / i mewn i becynnau HTTP sy'n cynnwys y data angenrheidiol y gall gweinyddwr We ei dderbyn ac yn ei dro anfonwch y dudalen We cywir yn ôl. Y ddyfais sy'n derbyn sy'n gyfrifol am ail-gasglu pecynnau unigol yn y neges wreiddiol, gan dynnu oddi ar y penawdau a'r troedfeddi a'r pecynnau crynhoi yn y dilyniant cywir.