Комунікаційний протокол — це обумовлені наперед правила передачі інформації між двома пристроями . Протокол визначає правила, синтаксис, семантику, синхронізацію комунікації та можливі методи виявлення та виправлення помилок.
Комунікаційні системи
Різні протоколи відрізняються своїми характеристиками: одні — більшою надійністю, другі — швидкістю передачі даних, треті — простотою.
Протоколи можуть бути реалізовані апаратним забезпеченням, програмним забезпеченням або їх комбінацією.
Протоколи не обов'язково прив'язані до конкретної апаратної платформи і виробника (наприклад, USB, Bluetooth).
Протоколи зв'язку для цифрових комп'ютерних мереж мають багато особливостей, котрі призначені для забезпечення надійного обміну інформацією в умовах неідеального каналу зв'язку.
Стандарти з більшості протоколів розробляються IETF для інтернет комунікацій, та IEEE, або ISO організаціями для інших типів комунікації. ITU-T розробляє телекомунікаційні протоколи та формати для PSTN.
Концепції
Протоколи для комунікації є тим же, чим є алгоритми для обчислень.
Для спрощення розробки застосовуються шари абстракцій, що породжує стеки протоколів, де окремі протоколи працюють на різних рівнях.
Мережева модель OSI
Модель, яка зазвичай використовується для поділу на рівні, зветься семирівнева модель OSI, яка може бути пристосована до будь-якого протоколу, не тільки для OSI протоколів.
Розподіл на рівні — це принцип, котрий поділяє протоколи на рівні, кожен з яких виконує певну роль та взаємодіє з іншими частинами протоколу за чітко розробленими схемами.
Наприклад, один рівень може описувати, як закодувати текст, інший описує, як поводитись з повідомленнями (Simple mail transfer protocol, наприклад), а інший знаходитиме помилки (transmission control protocol), ще один зайнятий адресами (наприклад IP-адресами Internet protocol), а інший відповідає за формування потоків бітів (point-to-point protocol), завдання другого — електричне кодування бітів (V.42 модем).
Поділ на рівні дозволяє частинам протоколу розроблятися і тестуватися без величезної кількості різних варіантів і таким чином зберегти кожний протокол відносно простим. Крім того, поділ на рівні дозволяє близьким протоколам бути пристосованими до незвичайних обставин. Так, наприклад, поштовий протокол може бути пристосований для надсилання повідомлень літаку.
Виявлення та виправлення помилок
Контрольна сума
Це факт, що засоби зв'язку завжди дефектні. Зазвичай міра якості — це кількість неправильних бітів на кількість переданих.
Комунікаційні системи виправляють помилки вибірковим пересиланням пошкоджених частин повідомлення. Наприклад, TCP (Transmission Control Protocol), повідомлення розбиваються на пакети, кожен з яких має контрольну суму. Коли контрольна сума не збігається, тоді пакет відкидається. Коли пакет втрачається, одержувач підтверджує усі пакети, що надійшли, крім втраченого. Як наслідок, відправник розуміє, що пройшло вже надто багато часу, а підтвердження ще не надійшло, і він надсилає усі пакети, для яких не отримано підтвердження. У той самий час, відправник затримує потік надсилання, якщо помилка була спричинена переповненням каналу на шляху між одержувачем та відправником. (до уваги: за спрощення: дивіться TCP для більше детального опису)
Загалом, якість TCP значно знижується в умовах високої кількості втрачених пакетів (більше за 0,1 %), через те, що за протоколом необхідно ще раз надіслати пакети. З цієї причини, (TCP/IP) підключення зазвичай виконуються на якісних мережах, або за протоколом нижчого рівня з можливостями виявлення та виправлення помилок. Такі підключення зазвичай не виправляють бітові помилки від 10−9 до 10−12.
Кодування даних, чутливих до помилок передачі
Кодування з виявленням помилок (Error detecting coding (EDC)) — кодування, яке дозволяє виявити помилку передачі даних. Таке кодування дещо збільшує довжину даних, що передаються, бо додає службову інформацію.
Кодування з виправленням помилок (Error Correction Coding (ECC)) — таке кодування, котре дозволяє у більшості випадків виправити помилку, або кілька помилок, що виникли у даних. Застосування ECC дозволяє уникнути повторної передачі даних.
Пружність
Інша форма мережевого дефекту — топологічний дефект, в якому лінія зв'язку від'єднана, або не може використовуватись. Більшість сучасних протоколів періодично надсилають повідомлення для перевірки зв'язку. У телефонах, біт кадрування надсилається кожні 24 bits на T1 лініях. У телефонних системах, коли «синхронізація втрачена», відмовостійкі механізми перенаправляють сигнали, обходячи дефектне обладнання.
Маршрутизація
Також дуже важливо розрізняти два схожі за назвою, але діаметрально протилежні за властивостями, терміни — маршрутизований протокол та протокол маршрутизації. Ще більша плутанина виникає з оригінальною назвою — routed&routing protocols.
- Маршрутизований протокол — це будь-який мережний протокол, адреса мережевого рівня якого надає достатньо інформації для доставлення пакету від одного вузла мережі до іншого на основі використовуваної схеми адресації. Такий протокол задає формати полів всередині пакету. Пакети зазвичай передаються від однієї кінцевої системи до іншої. Маршрутизований протокол використовує таблицю маршрутизації для пересилки пакетів.
Приклади маршрутизованих протоколів — Internet-протокол (IP), протокол міжмережевого пакетного обміну IPX тощо. Легше всього зрозуміти що таке маршрутизовані протоколи, якщо пам'ятати, що це протоколи передачі даних. - Протокол маршрутизації — такий протокол, який підтримує маршрутизовані протоколи і надає механізми обміну маршрутною інформацією. Повідомлення протоколу маршрутизації передаються між маршрутизаторами (роутерами). Протокол маршрутизації дозволяє роутерам обмінюватись інформацією між собою для оновлення записів і підтримки таблиці маршрутизації.
Приклади протоколів маршрутизації: RIP, IGRP, EIGRP, OSPF. Легше зрозуміти, що таке протоколи маршрутизації, якщо пам'ятати, що це протоколи обміну маршрутною інформацією.
Для того, щоб протокол був маршрутизованим, він має включати механізми призначення як номера мережі, так і номера вузла для кожного пристрою в мережі. В деяких протоколах, як, наприклад, IPX необхідно визначати лише адресу мережі, оскільки як адресу пристрою ця технологія використовує фізичну адресу (MAC-адресу) пристрою. Інші протоколи, як IP-протокол, вимагають явного задання повної адреси і маски підмережі.
Мережевий протокол
Мережевий протоко́л — набір правил, що дозволяє здійснювати з'єднання і обмін даними між двома і більше включеними в мережі пристроями.
Мережеві протоколи використовують мережеву модель OSI. Яка реалізується групою протоколів і правил зв'язку, організованих в кілька рівнів:
- На фізичному рівні визначаються фізичні (механічні, електричні, оптичні) характеристики ліній зв'язку;
- На канальному рівні визначаються правила використання фізичного рівня вузлами мережі;
- Мережевий рівень відповідає за адресацію і доставку повідомлень;
- Транспортний рівень контролює черговість проходження компонентів повідомлення;
- Завдання сеансового рівня — координація зв'язку між двома прикладними програмами, що працюють на різних робочих станціях;
- Рівень представлення служить для перетворення даних із внутрішнього формату комп'ютера у формат передачі;
- Прикладний рівень є прикордонним між прикладною програмою і іншими рівнями — забезпечує зручний інтерфейс зв'язку мережевих програм користувача.
Перелік мережевих протоколів
Фізичний рівень
Канальний рівень
Мережевий рівень
Транспортний рівень
- SPX
- DVMRP
- TCP
- UDP (Unreliable / User Datagram Protocol)
- SCTP
- RDP / (Reliable Data Protocol / Reliable User Datagram Protocol)
- RTCP
Сеансовий рівень
Прикладний рівень
- Binkp
- DHCP (в моделі OSI розташовують на транспортному рівні)
- FTP
- Finger
- DNS
- Gnutella
- Gopher
- HTTP
- HTTPS
- IMAP
- IRC
- XMPP
- LDAP
- NTP
- NNTP
- POP3
- RDP
- SSH
- SMTP
- Telnet
- SNMP
- SIP
Стеки протоколів
У комп'ютерних мережах використовують такі стеки протоколів:
- (TCP/IP)
- (IPX/SPX)
Див. також
Джерела
- Комп'ютерні мережі: [навчальний посібник] / А. Г. Микитишин, М. М. Митник, П. Д. Стухляк, В. В. Пасічник. — Львів: «Магнолія 2006», 2013. — 256 с.
- Буров Є. В. Комп'ютерні мережі: підручник / Євген Вікторович Буров. — Львів: «Магнолія 2006», 2010. — 262 с.
![]() | Це незавершена стаття про інформаційні технології. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Komunikacijnij protokol ce obumovleni napered pravila peredachi informaciyi mizh dvoma pristroyami Protokol viznachaye pravila sintaksis semantiku sinhronizaciyu komunikaciyi ta mozhlivi metodi viyavlennya ta vipravlennya pomilok Komunikacijni sistemiRizni protokoli vidriznyayutsya svoyimi harakteristikami odni bilshoyu nadijnistyu drugi shvidkistyu peredachi danih treti prostotoyu Protokoli mozhut buti realizovani aparatnim zabezpechennyam programnim zabezpechennyam abo yih kombinaciyeyu Protokoli ne obov yazkovo priv yazani do konkretnoyi aparatnoyi platformi i virobnika napriklad USB Bluetooth Protokoli zv yazku dlya cifrovih komp yuternih merezh mayut bagato osoblivostej kotri priznacheni dlya zabezpechennya nadijnogo obminu informaciyeyu v umovah neidealnogo kanalu zv yazku Standarti z bilshosti protokoliv rozroblyayutsya IETF dlya internet komunikacij ta IEEE abo ISO organizaciyami dlya inshih tipiv komunikaciyi ITU T rozroblyaye telekomunikacijni protokoli ta formati dlya PSTN Koncepciyi Protokoli dlya komunikaciyi ye tim zhe chim ye algoritmi dlya obchislen Dlya sproshennya rozrobki zastosovuyutsya shari abstrakcij sho porodzhuye steki protokoliv de okremi protokoli pracyuyut na riznih rivnyah Merezheva model OSIModel yaka zazvichaj vikoristovuyetsya dlya podilu na rivni zvetsya semirivneva model OSI yaka mozhe buti pristosovana do bud yakogo protokolu ne tilki dlya OSI protokoliv Rozpodil na rivni ce princip kotrij podilyaye protokoli na rivni kozhen z yakih vikonuye pevnu rol ta vzayemodiye z inshimi chastinami protokolu za chitko rozroblenimi shemami Napriklad odin riven mozhe opisuvati yak zakoduvati tekst inshij opisuye yak povoditis z povidomlennyami Simple mail transfer protocol napriklad a inshij znahoditime pomilki transmission control protocol she odin zajnyatij adresami napriklad IP adresami Internet protocol a inshij vidpovidaye za formuvannya potokiv bitiv point to point protocol zavdannya drugogo elektrichne koduvannya bitiv V 42 modem Podil na rivni dozvolyaye chastinam protokolu rozroblyatisya i testuvatisya bez velicheznoyi kilkosti riznih variantiv i takim chinom zberegti kozhnij protokol vidnosno prostim Krim togo podil na rivni dozvolyaye blizkim protokolam buti pristosovanimi do nezvichajnih obstavin Tak napriklad poshtovij protokol mozhe buti pristosovanij dlya nadsilannya povidomlen litaku Viyavlennya ta vipravlennya pomilokDokladnishe Viyavlennya ta vipravlennya pomilok Kontrolna suma Ce fakt sho zasobi zv yazku zavzhdi defektni Zazvichaj mira yakosti ce kilkist nepravilnih bitiv na kilkist peredanih Komunikacijni sistemi vipravlyayut pomilki vibirkovim peresilannyam poshkodzhenih chastin povidomlennya Napriklad TCP Transmission Control Protocol povidomlennya rozbivayutsya na paketi kozhen z yakih maye kontrolnu sumu Koli kontrolna suma ne zbigayetsya todi paket vidkidayetsya Koli paket vtrachayetsya oderzhuvach pidtverdzhuye usi paketi sho nadijshli krim vtrachenogo Yak naslidok vidpravnik rozumiye sho projshlo vzhe nadto bagato chasu a pidtverdzhennya she ne nadijshlo i vin nadsilaye usi paketi dlya yakih ne otrimano pidtverdzhennya U toj samij chas vidpravnik zatrimuye potik nadsilannya yaksho pomilka bula sprichinena perepovnennyam kanalu na shlyahu mizh oderzhuvachem ta vidpravnikom do uvagi za sproshennya divitsya TCP dlya bilshe detalnogo opisu Zagalom yakist TCP znachno znizhuyetsya v umovah visokoyi kilkosti vtrachenih paketiv bilshe za 0 1 cherez te sho za protokolom neobhidno she raz nadislati paketi Z ciyeyi prichini TCP IP pidklyuchennya zazvichaj vikonuyutsya na yakisnih merezhah abo za protokolom nizhchogo rivnya z mozhlivostyami viyavlennya ta vipravlennya pomilok Taki pidklyuchennya zazvichaj ne vipravlyayut bitovi pomilki vid 10 9 do 10 12 Koduvannya danih chutlivih do pomilok peredachi Koduvannya z viyavlennyam pomilok Error detecting coding EDC koduvannya yake dozvolyaye viyaviti pomilku peredachi danih Take koduvannya desho zbilshuye dovzhinu danih sho peredayutsya bo dodaye sluzhbovu informaciyu Koduvannya z vipravlennyam pomilok Error Correction Coding ECC take koduvannya kotre dozvolyaye u bilshosti vipadkiv vipraviti pomilku abo kilka pomilok sho vinikli u danih Zastosuvannya ECC dozvolyaye uniknuti povtornoyi peredachi danih Pruzhnist Insha forma merezhevogo defektu topologichnij defekt v yakomu liniya zv yazku vid yednana abo ne mozhe vikoristovuvatis Bilshist suchasnih protokoliv periodichno nadsilayut povidomlennya dlya perevirki zv yazku U telefonah bit kadruvannya nadsilayetsya kozhni 24 bits na T1 liniyah U telefonnih sistemah koli sinhronizaciya vtrachena vidmovostijki mehanizmi perenapravlyayut signali obhodyachi defektne obladnannya MarshrutizaciyaTakozh duzhe vazhlivo rozriznyati dva shozhi za nazvoyu ale diametralno protilezhni za vlastivostyami termini marshrutizovanij protokol ta protokol marshrutizaciyi She bilsha plutanina vinikaye z originalnoyu nazvoyu routed amp routing protocols Marshrutizovanij protokol ce bud yakij merezhnij protokol adresa merezhevogo rivnya yakogo nadaye dostatno informaciyi dlya dostavlennya paketu vid odnogo vuzla merezhi do inshogo na osnovi vikoristovuvanoyi shemi adresaciyi Takij protokol zadaye formati poliv vseredini paketu Paketi zazvichaj peredayutsya vid odniyeyi kincevoyi sistemi do inshoyi Marshrutizovanij protokol vikoristovuye tablicyu marshrutizaciyi dlya peresilki paketiv Prikladi marshrutizovanih protokoliv Internet protokol IP protokol mizhmerezhevogo paketnogo obminu IPX tosho Legshe vsogo zrozumiti sho take marshrutizovani protokoli yaksho pam yatati sho ce protokoli peredachi danih Protokol marshrutizaciyi takij protokol yakij pidtrimuye marshrutizovani protokoli i nadaye mehanizmi obminu marshrutnoyu informaciyeyu Povidomlennya protokolu marshrutizaciyi peredayutsya mizh marshrutizatorami routerami Protokol marshrutizaciyi dozvolyaye routeram obminyuvatis informaciyeyu mizh soboyu dlya onovlennya zapisiv i pidtrimki tablici marshrutizaciyi Prikladi protokoliv marshrutizaciyi RIP IGRP EIGRP OSPF Legshe zrozumiti sho take protokoli marshrutizaciyi yaksho pam yatati sho ce protokoli obminu marshrutnoyu informaciyeyu Dlya togo shob protokol buv marshrutizovanim vin maye vklyuchati mehanizmi priznachennya yak nomera merezhi tak i nomera vuzla dlya kozhnogo pristroyu v merezhi V deyakih protokolah yak napriklad IPX neobhidno viznachati lishe adresu merezhi oskilki yak adresu pristroyu cya tehnologiya vikoristovuye fizichnu adresu MAC adresu pristroyu Inshi protokoli yak IP protokol vimagayut yavnogo zadannya povnoyi adresi i maski pidmerezhi Merezhevij protokolMerezhevij protoko l nabir pravil sho dozvolyaye zdijsnyuvati z yednannya i obmin danimi mizh dvoma i bilshe vklyuchenimi v merezhi pristroyami Merezhevi protokoli vikoristovuyut merezhevu model OSI Yaka realizuyetsya grupoyu protokoliv i pravil zv yazku organizovanih v kilka rivniv Na fizichnomu rivni viznachayutsya fizichni mehanichni elektrichni optichni harakteristiki linij zv yazku Na kanalnomu rivni viznachayutsya pravila vikoristannya fizichnogo rivnya vuzlami merezhi Merezhevij riven vidpovidaye za adresaciyu i dostavku povidomlen Transportnij riven kontrolyuye chergovist prohodzhennya komponentiv povidomlennya Zavdannya seansovogo rivnya koordinaciya zv yazku mizh dvoma prikladnimi programami sho pracyuyut na riznih robochih stanciyah Riven predstavlennya sluzhit dlya peretvorennya danih iz vnutrishnogo formatu komp yutera u format peredachi Prikladnij riven ye prikordonnim mizh prikladnoyu programoyu i inshimi rivnyami zabezpechuye zruchnij interfejs zv yazku merezhevih program koristuvacha Perelik merezhevih protokolivDiv takozh Fizichnij riven ISDN RS 232Kanalnij riven Ethernet Token ring Fibre Channel FDDI HDLC PPP PPTP L2TP ATM XDSLMerezhevij riven ICMP IPv4 IPv6 IPX ARPTransportnij riven SPX DVMRP TCP UDP Unreliable User Datagram Protocol SCTP RDP Reliable Data Protocol Reliable User Datagram Protocol RTCPSeansovij riven SSL NetBIOSPrikladnij riven Binkp DHCP v modeli OSI roztashovuyut na transportnomu rivni FTP Finger DNS Gnutella Gopher HTTP HTTPS IMAP IRC XMPP LDAP NTP NNTP POP3 RDP SSH SMTP Telnet SNMP SIPSteki protokoliv U komp yuternih merezhah vikoristovuyut taki steki protokoliv TCP IP IPX SPXDiv takozhMerezhevij protokol Spisok merezhevih protokoliv Tunelnij protokolDzherelaKomp yuterni merezhi navchalnij posibnik A G Mikitishin M M Mitnik P D Stuhlyak V V Pasichnik Lviv Magnoliya 2006 2013 256 s ISBN 978 617 574 087 3 Burov Ye V Komp yuterni merezhi pidruchnik Yevgen Viktorovich Burov Lviv Magnoliya 2006 2010 262 s ISBN 966 8340 69 8 Ce nezavershena stattya pro informacijni tehnologiyi Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi