انواع پروتکل های شبکه و نحوه استفاده از آنها (با مثال)

پروتکل های شبکه قوانینی هستند که تعیین می کنند حرفه ای ها چگونه داده ها را بین دستگاه های موجود در همان شبکه به اشتراک می گذارند. با افزایش استفاده از فناوری در محیط کار، این پروتکل ها برای بهبود ارتباطات و ادامه ارتباط با متخصصان در سطح جهانی ضروری هستند. یادگیری در مورد ویژگی هایی مانند پروتکل های شبکه می تواند به شما در درک نحوه عملکرد سیستم های فناوری پیچیده برای استفاده حداکثری از آنها در محل کار کمک کند.

در این مقاله از ایوسی، پروتکل‌های شبکه را تعریف می‌کنیم، نحوه عملکرد آنها را توضیح می‌دهیم و برخی از رایج‌ترین انواع پروتکل‌ها را با مثال‌هایی از هر کدام بررسی می‌کنیم.

پروتکل های شبکه چیست؟

پروتکل شبکه مجموعه ای از قوانین، قراردادها یا ساختارهای داده است که امکان ارتباط بین دستگاه های موجود در شبکه را فراهم می کند. آنها برای اجازه دادن به دو یا چند دستگاه برای شناسایی و اتصال با یکدیگر ضروری هستند. پروتکل ها همچنین نحوه ارتباط دستگاه ها در بسته شبکه، ارسال، دریافت و تفسیر داده ها را مشخص می کنند. راه دیگری برای در نظر گرفتن پروتکل شبکه به عنوان زبانی است که دستگاه ها برای به اشتراک گذاشتن اطلاعات با یکدیگر استفاده می کنند، صرف نظر از هر گونه تفاوت در طراحی یا سخت افزار آنها.

به طور کلی، پروتکل های شبکه سه عمل اصلی را انجام می دهند:

• ارتباط

• امنیت

• مدیریت شبکه

مجموعه‌ای از پروتکل‌ها که به عنوان «مجموعه پروتکل» شناخته می‌شوند، در یک سیستم برای تکمیل وظایف با هم کار می‌کنند. این وظایف ممکن است شامل ارسال ایمیل، تسهیل تراکنش آنلاین، اتصال به شبکه ای مانند اینترنت یا اتصال دو دستگاه به یکدیگر مانند لپ تاپ و تلفن همراه باشد. چه یک مهندس شبکه، مدیر یا حرفه ای باشید که از دستگاه های فناوری در کار خود استفاده می کنید، دانستن اینکه این پروتکل ها چیست و چگونه کار می کنند مهم است.

مطالب مرتبط: شبکه در مقابل برنامه نویسی: تعاریف و تفاوت ها

پروتکل های شبکه چگونه کار می کنند؟

پروتکل های شبکه فرآیندهای پیچیده ای را می گیرند و آنها را به وظایف یا توابع کوچکتر تقسیم می کنند. این توابع در لایه های مختلف سلسله مراتب شبکه کار می کنند تا وظایف خاصی را انجام دهند که به عملیات کلی یک شبکه کمک می کند.

اگرچه انواع مختلفی از شبکه ها وجود دارد که ممکن است از دنباله های پروتکل متفاوتی استفاده کنند، بسیاری از آنها از ساختاری بر اساس مدل اتصال سیستم های باز (OSI) پیروی می کنند. درک لایه‌های OSI یک پایه مفید برای یادگیری نحوه عملکرد شبکه‌ها فراهم می‌کند. در اینجا هفت لایه مدل OSI آمده است:

• لایه فیزیکی: این اولین لایه است و شامل دستگاه ملموس و ویژگی های مکانیکی آن است که به آن امکان اتصال به شبکه را می دهد.

• لایه پیوند داده: لایه دوم با ایجاد بسته های داده، تشخیص خطاهای انتقال بسته و تصحیح آنها، بسته بندی داده ها را مدیریت می کند.

• لایه شبکه: لایه شبکه سوم مسیرهایی را که دستگاه ها برای انتقال داده ها استفاده می کنند مدیریت می کند و نحوه حرکت اطلاعات در طول شبکه را برای جلوگیری از ازدحام و بهبود کارایی کنترل می کند.

• لایه انتقال: این لایه چهارمین لایه است که در آن پروتکل ها تحویل بسته های داده را از طریق شبکه مدیریت می کنند. پروتکل های این لایه همچنین می توانند خطاها را بازیابی یا عیب یابی کنند.

• لایه جلسه: پروتکل های لایه پنج با شروع جلسات جدید، پایان دادن به جلسات تکمیل شده و نمایش دیالوگ ها برای تعامل کاربران در رابط، جلسات کاربر را مدیریت می کنند.

• لایه ارائه: لایه ششم یک شبکه شامل پروتکل هایی است که داده ها را از یک فرمت به فرمت دیگر ترجمه می کند. برای مثال، دستگاهی که داده ارسال می کند ممکن است از نوع کدگذاری یا رمزگذاری متفاوتی نسبت به دستگاه دریافت کننده استفاده کند، بنابراین این لایه داده ها را به قالبی رمزگشایی می کند که دستگاه گیرنده می تواند از آن استفاده کند.

• لایه برنامه: در نهایت، لایه برنامه از پروتکل هایی استفاده می کند که خدماتی مانند انتقال فایل و عملیات را ارائه می دهد.

در هر لایه از شبکه، پروتکل ها نحوه انجام وظایف خاص را تعیین می کنند. پروتکل های متعددی ممکن است در هر لایه برای شروع، هماهنگی و انجام هر عملکرد عمل کنند. در یک OSI، لایه‌های پایین شبکه عمدتاً بر انتقال داده بین دستگاه‌های شبکه تمرکز می‌کنند. لایه های بالاتر، که لایه های پنج تا هفت هستند، برنامه های داده را مدیریت می کنند.

بیشتر بخوانید: لایه های کاربردی: تعریف، توابع و مزایا

برای مشاهده و ارسال فرم به برگه کامل بروید.

انواع پروتکل های شبکه

در اینجا چند طبقه بندی رایج از پروتکل های شبکه با نمونه هایی از هر کدام آورده شده است:

پروتکل های ارتباطی شبکه

یک پروتکل ارتباطی شبکه امکان انتقال داده های اساسی بین دستگاه های شبکه را می دهد. این پروتکل‌ها می‌توانند فایل‌های مبتنی بر متن را بین رایانه‌ها یا از طریق اینترنت ارتباط برقرار کنند و می‌توانند ارتباط بین روترها و دستگاه‌های خارجی یا متصل در یک شبکه برقرار کنند. نمونه هایی از پروتکل های ارتباطی شبکه عبارتند از:

• بلوتوث: یک پروتکل بلوتوث می تواند دستگاه هایی با عملکردهای مختلف مانند لپ تاپ، تلفن همراه، دوربین، چاپگر و تبلت را به هم متصل کند.

• پروتکل انتقال فایل (FTP): پروتکل های FTP به دستگاه ها اجازه می دهد تا فایل ها را بین میزبان ها به اشتراک بگذارند. آن‌ها دستگاه‌ها را قادر می‌سازند فایل‌های بزرگ را به اشتراک بگذارند، اشتراک‌گذاری را پس از وقفه از سر بگیرند، فایل‌های از دست رفته را بازیابی کنند و انتقال فایل را برنامه‌ریزی کنند.

• پروتکل کنترل انتقال/پروتکل اینترنت (TCP/IP): این پروتکل تحویل قابل اعتمادی را به برنامه ها ارائه می دهد و اطمینان می دهد که پیام در مکان صحیح، به موقع و بدون تکرار می رسد.

• پروتکل انتقال ابرمتن (HTTP) : پروتکلی است که برای سیستم‌های اطلاعاتی ابررسانه‌ای توزیع‌شده و مشترک استفاده می‌شود که امکان اشتراک‌گذاری داده‌هایی مانند فایل‌های متنی، تصاویر و ویدئوها را از طریق اینترنت فراهم می‌کند.

• پروتکل انتقال نامه ساده (SMTP): SMTP ایمیل ها را بین دستگاه ها منتقل می کند و کاربر را از پیام های الکترونیکی دریافتی مطلع می کند.

مطالب مرتبط: با مهندس شبکه آشنا شوید

پروتکل های امنیتی شبکه

این پروتکل ها تضمین می کنند که داده های منتقل شده از طریق شبکه ایمن باقی می مانند. آنها با استفاده از رمزهای عبور، سیستم های احراز هویت یا رمزگذاری داده ها از دسترسی کاربران غیرمجاز به اطلاعات جلوگیری می کنند. رمزگذاری فرآیندی است که متن ساده یا استاندارد را به یک فرم کد شده تبدیل می کند تا کاربران غیرمجاز نتوانند آن را بخوانند. پروتکل های امنیتی شبکه عبارتند از:

• پروتکل انتقال ابرمتن امن (HTTPS): این پروتکل مشابه HTTP عمل می کند اما از رمزگذاری برای اطمینان از ارتباط امن داده ها از طریق شبکه ای مانند اینترنت استفاده می کند.

• امنیت لایه سوکت های امن / لایه حمل و نقل (SSL/TLS): پروتکل های SSL و TLS همچنین از رمزگذاری برای ایمن سازی اطلاعات منتقل شده بین دو سیستم در یک شبکه استفاده می کنند. TLS جدیدترین نسخه این پروتکل است، اگرچه برخی از شرکت ها یا افراد ممکن است هنوز از عبارت “SSL” برای اشاره به این نوع پروتکل استفاده کنند.

• پوسته امن (SSH): پروتکل SSH اتصالات ایمن را به یک شبکه فراهم می کند و روش اصلی مدیریت دستگاه های شبکه در سطح فرمان است که سطحی است که کاربر می تواند سیستم عامل رایانه را کنترل کند.

• پروتکل انتقال امن فایل (SFTP): یک SFTP امکان دسترسی، انتقال و مدیریت امن فایل را از طریق شبکه فراهم می کند.

پروتکل های مدیریت شبکه

پروتکل های مدیریت شبکه، رویه هایی را که برای راه اندازی شبکه استفاده می شود، تعریف می کنند. این شامل نحوه عملکرد شبکه ها و الزامات نگهداری آنها می شود. پروتکل های مدیریتی برای همه دستگاه های موجود در یک شبکه از جمله روترها، سرورها و رایانه ها اعمال می شود. آنها عملیات بین تمام دستگاه ها را هماهنگ می کنند.

پروتکل‌های مدیریت شبکه برای حفظ پایداری اتصالات بین دستگاه‌های موجود در شبکه و اتصال دستگاه‌های جداگانه به شبکه مهم هستند. یک کاربر می تواند یک پروتکل شبکه را برای عیب یابی مشکلات مربوط به اتصال پیاده سازی کند. انواع پروتکل های مدیریت شبکه عبارتند از:

• پروتکل مدیریت شبکه ساده (SNMP): یک SNMP به مدیران شبکه اجازه می دهد تا عملکرد شبکه را ارزیابی کنند، خطاهای شبکه را شناسایی کرده و مشکلات را عیب یابی کنند.

• پروتکل پیام کنترل اینترنت (ICMP): این پروتکل می تواند پیام های خطا و اطلاعات مربوط به عملکرد دستگاه یا شبکه را ارسال کند. آنها می توانند خطا را اعلام کنند و همچنین در عیب یابی وظایف کمک کنند.

• Telnet: Telnet مشابه SSH کار می کند. این روشی برای مدیریت دستگاه ها در سطح فرمان است، اما بر خلاف SSH، اتصال ایمن به شبکه را فراهم نمی کند.

نمونه پروتکل شبکه

در زمینه کسب و کار، یک کارمند ممکن است از پروتکل های شبکه هنگام ارسال ایمیل به یک همکار استفاده کند. پس از تهیه پیش‌نویس ایمیل و ارسال آن، مجموعه‌ای از پروتکل‌ها شروع به رمزگذاری پیام به داده‌های کدگذاری شده، تفسیر آدرس دیجیتالی گیرنده، برنامه‌ریزی مسیری برای تحویل می‌کنند که احتمال اختلال، خطا یا تاخیر را به حداقل می‌رساند و پیام را از طریق شبکه ارسال می‌کند.

همانطور که پیام به دستگاه گیرنده می رسد، پروتکل های بیشتری برای رمزگشایی داده ها کار می کنند، آنها را در صندوق ورودی گیرنده مرتب می کنند و یک اعلان برای هشدار به گیرنده از رسیدن ایمیل ایجاد می کنند.

پروتکل ها فرآیند پیچیده ای مانند ارسال ایمیل را طی می کنند و آن را به دنباله ای از وظایف فردی تقسیم می کنند. با این حال، آنها همچنین می توانند عملکردهای ضروری دیگری مانند اطمینان از اتصال ایمن دستگاه ها به شبکه و تشخیص خطاهای شبکه را انجام دهند تا کاربران بتوانند مشکلات را عیب یابی کنند. صدها پروتکل منحصر به فرد وجود دارد که هر کدام عملکرد خاصی را انجام می دهند و انواع مختلف شبکه ها ممکن است از مجموعه های مختلفی از پروتکل ها برای انجام وظایف تخصصی استفاده کنند.