Protokoły komunikacji

Protokół to zbiór reguł i procedur rządzących komunikacją pomiędzy dwoma i więcej urządzeniami. Protokoły mogą być różne, ale łączące się w danej chwili urządzenia muszą wykorzystywać ten sam protokół, aby była możliwa wymiana danych między nimi.

W celu komunikowania pomiędzy różnymi protokołami można wykorzystać łącza (gateway) – urządzenia tłumaczące z jednego protokołu na inny. Trzeba pamiętać, że zastosowanie łącz może znacznie spowolnić komunikację między systemami. Innym rozwiązaniem jest skonfigurowanie komputerów, tak aby korzystały z kilku protokołów równocześnie. Takie rozwiązanie również prowadzi do dodatkowego obciążenia sieci.

Najważniejsze protokoły to:
- TCP/IP
- PPP
- SLIP
- IP

TCP / IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) - protokół sieciowy stosowany w sieci Internet; najczęściej posługują się nim systemy Unix, choć można go również stosować z Novell NetWare, Windows NT itp. TCP/IP jest bardziej podatny na naruszenia systemu bezpieczeństwa. Jego zadanie polega na podzieleniu informacji na odpowiedniej wielkości pakiety, ponumerowaniu ich, tak aby u odbiorcy można było sprawdzić, czy wszystkie pakiety nadeszły, i ustawić je w odpowiedniej kolejności. Poszczególne partie informacji są wkładane do kopert TCP, które z kolei są umieszczane w kopertach IP. Po stronie odbiorcy oprogramowanie TCP zbiera wszystkie koperty i odczytuje przesłane dane. Jeżeli brakuje jakiejś koperty, żąda ponownego jej przesłania. Pakiety są wysyłane przez komputery bez sprawdzania, czy droga jest wolna. Może się więc zdarzyć, że do określonego węzła sieci, w którym znajduje się router, nadchodzi więcej pakietów, niż urządzenie jest w stanie posegregować i wysłać dalej. W każdym routerze istnieje bufor, w którym pakiety czekają na wysyłkę. Kiedy bufor całkowicie się zapełni, nowe nadchodzące pakiety są wyrzucane i bezpowrotnie giną. Protokół obsługujący kompletowanie pakietów musi więc wtedy zażądać ponownego ich przesłania.

PPP - (Point to Point Protocol) - protokół transferu służący do tworzenia połączenia z Internetem przy użyciu modemu i sieci telefonicznej, umożliwiający przesyłanie pakietów danych różnych formatów dzięki pakowaniu ich do postaci PPP; protokół ten steruje połączeniem między komputerem użytkownika i serwerem operatora Internetu; PPP także działa poprzez łącze szeregowe; zestaw będących standardami przemysłowymi protokołów ramek i uwierzytelnień należący do usługi Windows NT Remote Access Service (RAS), który zapewnia współdziałanie z oprogramowaniem zdalnego dostępu pochodzącym od innych dostawców; protokół PPP negocjuje parametry konfiguracji dla wielu warstw modelu OSI (Open Systems Interconnection); protokół PPP, będący standardem internetowym dla komunikacji szeregowej, definiuje sposób, w jaki pakiety danych są wymieniane z innymi systemami internetowymi używającymi połączeń modemowych.

SLIP - (Serial Line Interface Protocol) - protokół transmisji poprzez łącze szeregowe; protokół uzupełnia TCP/IP tak, aby można było przesyłać dane poprzez łącza szeregowe.

IP (ang. Internet Protocol) - protokół komunikacji sieciowej w którym komputer klienta składa żądanie, a komputer serwera je spełnia. Jest to 32-bitowa liczba zapisywana jako sekwencja czterech liczb ośmiobitowych dziesiętnych (tzn. mogących przybierać wartości od 0 do 255), rozdzielonych kropkami. W obrębie adresu wyróżnia się dwa składniki: identyfikator sieciowy (ang. network id) oraz identyfikator komputera (ang. host id). Istnieją różne klasy adresowe, o różnej długości obydwu składników. Istniejący obecnie system adresowania ogranicza liczbę możliwych do przyznania adresów, co wobec bardzo szybkiego rozwoju Internetu stanowi dla niego poważne zagrożenie.
Dla ułatwienia zapamiętywania adresów wprowadzono adresy symboliczne, które są tłumaczone przez komputery zainstalowane w sieci na adresy właściwe. W podanym przykładzie adresem symbolicznym jest polska.pl. W Internecie istnieje więc mechanizm pozwalający przyporządkować każdej nazwie adres numeryczny.

Inne to: IPX/SPX, FTP, NetBEUI, NetDDE, SMTP, SNMP, CSMA/CD, DHCP, DNS, AARP, ARP, Gopher, HTTP, ICMP.

IPX/SPX (Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange) – protokoły sieciowe opracowane przez firmę Novell. Stanowią jedne z najbardziej popularnych protokołów; wykorzystywane w wielu sieciach (nie tylko NetWare).

FTP (ang. File Transfer Protocol) - protokół transmisji plików. Zazwyczaj usługa ftp służy do kopiowania plików z odległej maszyny do lokalnej lub odwrotnie. Działa na zasadzie klient-serwer i przeważnie z usługi korzystamy przy użyciu interaktywnej aplikacji. Zapewnia ochronę przy użyciu haseł dostępu.

NetBEUI (Network BIOS Extended USER Interface) - protokół sieciowy wykorzystywany m.in. przez Windows for Workgroups.

NetDDE - Protokół ten wykorzystuje interfejs NetBIOS (Network Basic Input/Output System), aby rozszerzyć możliwości DDE tak, aby dwie aplikacje na różnych komputerach mogły wymieniać dane.

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) - podstawowy protokół transferu poczty elektronicznej, jeden z protokołów wchodzących w skład rodziny TCP/IP służący do przesyłania poczty elektronicznej; zdefiniowany w dokumentach STD 10 i RFC 821.

SNMP (Simple Network Managment Protocol) - podstawowy protokół zarządzania siecią. Protokół SNMP (RFC 1157) jest standardem internetowym dla zdalnego monitorowania i zarządzania hostami, routerami oraz innymi węzłami i urządzeniami w sieci; wywodzący się z TCP/IP protokół odpowiedzialny za monitorowanie urządzeń sieciowych i zarządzanie nimi; protokół do monitorowania sieci.

CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) - metoda wielodostępu do łącza sieci z badaniem stanu kanału i wykrywaniem kolizji, używana w sieci Ethernet do przydziału nośnika poszczególnym węzłom; węzeł rozpoczyna nadawanie, gdy nie wykrywa w sieci transmisji innego węzła, sprawdzając cały czas, czy nie dochodzi do kolizji z innym pakietem; w przypadku kolizji próba transmisji jest ponawiana po przerwie losowej długości.

DHCP - (Dynamic Host Configuration Protocol) - standardowy protokół przypisujący konfiguracje Internet Protocol (IP) komputerom; komputer serwera DHCP tworzy przypisanie, a komputer klienta wywołuje komputer serwera, aby otrzymać żądany adres.

DNS (Domain Name Service) - używany w Internecie protokół i system nazewnictwa domen w sieci Internet; pozwala nadawać komputerom nazwy zrozumiałe dla człowieka i tłumaczy je na numery adresów IP; czasem nazywany usługą BIND (w systemie BSD UNIX), protokół DNS oferuje statyczną, hierarchiczną usługę rozróżniania nazw dla hostów TCP/IP; administrator sieci konfiguruje DNS używając listy nazw hostów i adresów IP. System DNS nie ma centralnej bazy danych o adresach komputerów w sieci. Informacje o nich są dzielone pomiędzy tysiące komputerów, zw. serwerami nazw domenowych, zorganizowanych hierarchicznie w postaci drzewa. Początek rozgałęzienia drzewa jest nazywany korzeniem (ang. root). Nazwy domenowe najwyższego poziomu zawierają dwuliterowe domeny narodowe oparte na zaleceniu ISO 3166 (z wyjątkiem brytyjskiej domeny uk). Główna domena krajowa w Polsce jest oznaczona przez pl. Znaczenie domen trzyliterowych jest następujące: com organizacje komercyjne; edu instytucje edukacyjne; gov agencje rządowe; mil organizacje wojskowe; net organizacje utrzymania sieci komputerowych; org pozostałe organizacje. Z każdym węzłem w drzewie jest związana etykietka, która składa się z kolejnych nazw węzłów, począwszy od danego węzła aż do korzenia, oddzielonych kropkami. Na przykład etykietą węzła fuw w Uniwersytecie Warszawskim będzie fuw.edu.pl. Komputer w Australii, nadający pocztę do odbiorcy w tym węźle, wysyła prośbę o rozszyfrowanie nazwy do najbliższego lokalnego serwera DNS. Jeżeli lokalny serwer nie ma tej informacji, kieruje zapytanie dalej, aż do administratora domeny, w której jest szukany węzeł. Otrzymana informacja jest przechowywana przez pewien czas w pamięci buforowej lokalnego serwera DNS. Jeżeli więc szukany adres jest często używany, nie trzeba za każdym razem wysyłać zapytania do serwera administrującego domeną. Administrator każdej domeny, na przykład pl w podanym przykładzie, może dodawać do niej nowe adresy bez powiadamiania wszystkich komputerów na świecie o zaistniałej zmianie.

AARP - (AppleTalk Address Resolution Protocol) - protokół przyporządkowania adresów w sieciach AppleTalk; AARP przekształca adresy sieci AppleTalk na adresy sieci Ethernet lub sieci Token ring.

ARP - (Address Resolution Protocol) - jeden z protokołów sieciowych należący do zestawu TCP/IP (nie związany bezpośrednio z transportem danych); jest on używany do dynamicznego określania fizycznego adresu niskiego poziomu, który odpowiada adresowi IP wyższego poziomu dla danego hosta; protokół ARP jest ograniczony do fizycznych systemów sieciowych obsługujących emisję pakietów.

Gopher - "goniec"; wczesny protokół internetowy i program do wyszukiwania, pobierania i wyświetlania dokumentów ze zdalnych komputerów lub witryn; system oparty na menu wspomagający poszukiwanie informacji w Internecie; jest to poprzednik WWW, gdyż w chwili obecnej wszelkie możliwości gopher-a zostały wbudowane w przeglądarki WWW; z hostami typu gopher można się łączyć klientem WWW i czytać je analogicznie do klienta gopher

HTTP - (HyperText Transfer Protocol) - jeden z protokołów internetowych, używany do transferu stron WWW. Podstawowy protokół, za pomocą którego komunikują się klienci i serwery sieci Web; HTTP jest protokołem poziomu aplikacji dla rozproszonych, współpracujących ze sobą, hipermedialnych systemów informacyjnych; jest to generyczny, bezstanowy protokół zorientowany obiektowo; cechą protokołu HTTP jest możliwość wpisywania i negocjacji reprezentacji danych, dzięki czemu systemy mogą być budowane niezależnie od rodzaju transferowanych danych.

ICMP - (Internet Control Message Protocol) - rozszerzenie protokołu Internet Protocol (IP); protokół ICMP umożliwia generowanie komunikatów o błędach, pakietów testowych i komunikatów informacyjnych związanych z protokołem IP.