سیستمهای کامپیوتری و وسایل جانبی برای برقراری ارتباط با شبکه از سختافزار، سیستمعامل و نرمافزارهای مختلف استفاده میکنند. به همین دلیل، نیاز است که این سیستمها بتوانند با یک زبان قابل فهم با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. وظیفه این ارتباط بر عهده انواع پروتکلهای شبکه است که هر کدام بر اساس ویژگیهای خاص خود برای اهداف متفاوت به کار میروند.
انواع پروتکل های شبکه کدامند؟
انواع پروتکل های شبکه را به طور ویژه به سه دسته اصلی زیر تقسیمبندی میکنیم: پروتکلهای ارتباطی، پروتکلهای مدیریتی و پروتکلهای امنیتی.
ابتدا پروتکل TCP/IP را به عنوان پرکاربردترین نوع پروتکلهای شبکه معرفی میکنیم. این پروتکل وظیفه ارسال و دریافت اطلاعات در شبکه را به عهده دارد. مدل TCP/IP از چهار لایه تشکیل شده است:
- لایه واسط شبکه (Network Interface Layer)
- لایه اینترنت (Internet Layer)
- لایه انتقال (Transport Layer)
- لایه کاربرد (Application Layer)
این لایهها به صورت سلسلهمراتبی عمل میکنند و هر کدام وظایف خاصی را در فرآیند انتقال دادهها انجام میدهند.
پروتکل TLS/SSL (Transport Layer Security/Secure Sockets Layer) یک پروتکل امنیتی است که به منظور رمزنگاری ارتباطات و تأمین امنیت بستههای اطلاعاتی مورد استفاده قرار میگیرد. این پروتکل مبتنی بر پروتکل سوکت لایه امن (SSL) است و عملکرد مشابهی نسبت به پروتکل TCP دارد. TLS بر مبنای Handshaking چند مرحلهای کار میکند که شامل تبادل اطلاعات و تأیید هویت طرفین است.
پروتکل UDP (User Datagram Protocol) نیز به عنوان یکی دیگر از انواع پروتکلهای شبکه به کار میرود. مهمترین تفاوت پروتکل UDP با TCP، سرعت بالاتر آن در انتقال اطلاعات است. UDP معمولاً در سرویسهای استریم ویدئو و گیمینگ که سرعت دریافت اطلاعات اهمیت بیشتری دارد، کاربرد دارد.
پروتکل SSH (Secure Shell) دسترسی کلاینتها به منابع شبکه را به صورت ایمن فراهم میکند. این پروتکل یک مکانیسم ارتباطی امن بین کاربر و سرور ایجاد میکند و اجازه میدهد تا کلاینت با امنیت بالا اطلاعات خود را مبادله کند.
انواع پروتکلهای ارتباطی در شبکه
پروتکل HTTP (Hypertext Transfer Protocol) : یک پروتکل سطح بالا به حساب میآید که توسط اپلیکیشنها مورد استفاده قرار میگیرد. این پروتکل یکی از مهمترین پروتکلهای شبکه است و برای انتقال صفحات وب، وبسوکتها و همچنین تونلهای VPN کاربرد دارد.
پس از خرید گواهی SSL، میتوانید از این پروتکل به صورت HTTPS (HTTP Secure) که نسخهای امن از HTTP است، برای وبسایت خود استفاده کنید. استفاده از HTTPS به تأمین امنیت دادههای منتقل شده بین سرور و کلاینت کمک میکند و از حملات مختلف محافظت میکند.
پروتکل ARP (Address Resolution Protocol) :یکی از پروتکلهای شبکه است که مهمترین وظیفه آن پیدا کردن آدرس MAC (Media Access Control) مقصد از روی آدرس IP است. به این ترتیب، ARP آدرس IP کامپیوتر مقصد را از پروتکل IP دریافت کرده و سپس پیامی را به صورت برودکاست (Broadcast) برای تمام ماشینهای متصل به شبکه ارسال میکند.
آشنایی با این پروتکل از این نظر اهمیت دارد که جستجوهای ARP به صورت موقت یا کش (Cache) ذخیره میشوند. این روش ذخیرهسازی میتواند خراب یا قدیمی شده و منجر به ارائه نتایج اشتباه شود. تنها راه برطرف کردن این مشکل، پاک کردن حافظه موقت (Cache) روی دستگاه است.
- پروتکل FTP (File Transfer Protocol) یکی از قدیمیترین انواع پروتکلهای شبکه است که برای انتقال فایلها بین سیستمها در شبکه استفاده میشود. این پروتکل امکان انتقال دادهها به صورت دوطرفه (Upload و Download) را فراهم میکند و به کاربران اجازه میدهد تا فایلهای خود را به راحتی به سرورهای مختلف منتقل کنند.
- پروتکل STP (Spanning Tree Protocol) معمولاً در سوئیچهای شرکتی به صورت پیشفرض فعال است. با توجه به تولیدکننده تجهیزات اصلی (OEM)، STP دارای انواع مختلفی است که میتوانند از بروز حلقه در شبکه (Network Loop) جلوگیری کنند. این پروتکل با ایجاد یک درخت spanning، بهترین مسیرها را برای انتقال دادهها تعیین میکند و از تکرار مسیرها جلوگیری میکند.
- پروتکل SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) یکی دیگر از انواع پروتکلهای شبکه است که به منظور ارسال ایمیل مورد استفاده قرار میگیرد. این پروتکل میتواند اطلاعات را به سروری ارسال کند که از پروتکلهای دیگری مانند POP (Post Office Protocol) یا IMAP (Internet Message Access Protocol) برای دریافت و مدیریت ایمیلها استفاده میکند. SMTP به عنوان پروتکل اصلی برای ارسال ایمیلها در اینترنت شناخته میشود.
اهمیت پروتکل TCP:
- انتقال مطمئن و منظم بستههای داده در شبکه.
- استفاده از آی پی برای انتقال بستهها و ارتباط دستگاهها، برنامهها، صفحات وب و سرورهای وب.
- مدیریت جریان داده و اطمینان از ارسال دقیق دادهها.
- تعریف نحوه ایجاد کانالهای ارتباطی توسط برنامهها در شبکه.
- تقسیم دادهها به بستههای کوچکتر و تجمیع صحیح آنها در آدرس IP مقصد.
- قابلیت کارکرد در لایه چهارم یا همان لایه انتقال در مدل OSI.
- پروتکلی اتصالمحور با قابلیت برقراری ارتباط میان گیرنده و فرستنده قبل از انتقال مطمئن دادهها.
- کنترل اندازه و جریان دادهها به منظور جلوگیری از ازدحام شبکه.
- دشواری انتقال دادهها در صورت نبود TCP به دلیل نیاز به درخواستهای متعدد IP برای هر بسته
اهمیت پروتکل IP:
- پروتکلی برای سهولت ارسال و دریافت دادهها.
- ارسال بستههای داده حاوی اطلاعات برای مسیریابی صحیح.
- قابلیت مسیریابی و هدایت دادهها.
- محدودیت میزان داده ۲۰ تا ۲۴ بایتی.
- سهولت انتقال دادهها میان دستگاههای شبکه.
پروتکلهای رایج استفاده شده در TCP/IP:
- HTTP
- HTTPS
- FTP
- DNS
- SMTP
- UDP
نتیجهگیری
پروتکلهای شبکه قوانین اساسی برای برقراری ارتباطات در دنیای دیجیتال هستند و هر کدام وظایف خاصی را در انتقال دادهها و امنیت شبکه ایفا میکنند. پروتکلهایی مانند TCP/IP و TLS/SSL برای ارتباطات ایمن و انتقال دادهها حیاتی هستند، در حالی که پروتکلهایی نظیر FTP و SMTP امکان ارسال فایل و ایمیل را فراهم میکنند. همچنین، پروتکلهایی مانند ARP و STP به مدیریت و بهینهسازی شبکه کمک میکنند.
آشنایی با این پروتکلها برای هر فردی که به فناوری اطلاعات و شبکه علاقهمند است، ضروری است و به بهبود طراحی و امنیت شبکهها کمک میکند. در دنیای فناوری که به سرعت در حال تغییر است، درک پروتکلهای جدید نیز اهمیت ویژهای دارد.