Ang pag-assemble ng mga pisikal na piraso ng isang computer network nang mag-isa ay hindi sapat upang gawin itong gumana; ang mga konektadong aparato ay nangangailangan din ng paraan ng komunikasyon. Ang mga wikang pangkomunikasyon na ito ay tinatawag na mga network protocol.
Layunin ng Network Protocols
Kung walang mga protocol, kulang ang kakayahan ng mga device na maunawaan ang mga electronic signal na ipinapadala nila sa isa't isa sa pamamagitan ng mga koneksyon sa network. Ang mga network protocol ay nagsisilbi sa mga pangunahing pag-andar na ito:
- I-address ang data sa mga tamang tatanggap.
- Pisikal na magpadala ng data mula sa pinagmulan patungo sa patutunguhan, na may proteksyon sa seguridad kung kinakailangan.
- Tumanggap ng mga mensahe at magpadala ng mga tugon nang naaangkop.
Isaalang-alang ang paghahambing sa pagitan ng mga protocol ng network sa kung paano pinangangasiwaan ng isang serbisyo sa koreo ang pisikal na papel na mail. Kung paanong ang serbisyo ng koreo ay namamahala ng mga liham mula sa maraming pinagmumulan at destinasyon, ang mga protocol ng network ay nagpapanatili ng data na patuloy na dumadaloy sa maraming landas.
Hindi tulad ng pisikal na mail, gayunpaman, ang mga protocol ng network ay nagbibigay ng mga advanced na kakayahan. Kabilang dito ang paghahatid ng tuluy-tuloy na daloy ng mga mensahe sa isang destinasyon (tinatawag na streaming) at awtomatikong paggawa ng mga kopya ng mensahe para sa paghahatid sa maraming destinasyon nang sabay-sabay (tinatawag na broadcasting).
Mga Karaniwang Uri ng Network Protocol
Walang umiiral na protocol na sumusuporta sa lahat ng feature na kailangan ng bawat computer network. Gayunpaman, ang bawat isa ay nagsisilbing isang susi na nag-a-unlock sa isang partikular na network device o serbisyo. Iba't ibang network protocol ang naimbento sa paglipas ng mga taon, bawat isa ay sumusubok na suportahan ang ilang uri ng komunikasyon sa network.
Ang tatlong pangunahing katangian na nakikilala ang isang uri ng protocol sa iba ay:
- Simplex vs. duplex: Ang isang simplex na koneksyon ay nagbibigay-daan lamang sa isang device na mag-transmit sa isang network. Ang mga duplex na koneksyon sa network ay nagbibigay-daan sa mga device na magpadala at tumanggap ng data sa parehong pisikal na link.
- Connection-oriented o connectionless: Isang connection-oriented network protocol exchanges (isang proseso na tinatawag na handshake) address ng impormasyon sa pagitan ng dalawang device na nagpapahintulot sa kanila na magpatuloy sa isang pag-uusap (tinatawag na isang session). Ang mga protocol na walang koneksyon ay naghahatid ng mga indibidwal na mensahe mula sa isang punto patungo sa isa pa nang hindi isinasaalang-alang ang mga katulad na mensahe na ipinadala bago o pagkatapos (at hindi alam kung matagumpay na natanggap ang mga mensahe).
- Layer: Karaniwang nagtutulungan ang mga network protocol sa mga grupo (tinatawag na mga stack dahil madalas na inilalarawan ng mga diagram ang mga protocol bilang mga kahon na nakasalansan sa ibabaw ng bawat isa). Ang ilang mga protocol ay gumagana sa mas mababang mga layer na malapit na nauugnay sa kung paano gumagana ang iba't ibang uri ng wireless o network cabling. Ang iba ay gumagana sa mas matataas na layer na naka-link sa kung paano gumagana ang mga network application, at ang ilan ay gumagana sa mga intermediate na layer sa pagitan.
Ang Internet Protocol Family
Ang mga karaniwang network protocol sa pampublikong paggamit ay kabilang sa Internet Protocol family. Ang IP ay ang pangunahing protocol na nagbibigay-daan sa tahanan at iba pang lokal na network sa internet na makipag-ugnayan sa isa't isa.
Gumagana nang maayos ang IP para sa paglipat ng mga indibidwal na mensahe mula sa isang network patungo sa isa pa. Hindi nito sinusuportahan ang konsepto ng isang pag-uusap (isang koneksyon kung saan maaaring maglakbay ang isang stream ng mga mensahe sa isa o parehong direksyon). Pinapalawak ng Transmission Control Protocol (TCP) ang IP na may ganitong mas mataas na kakayahan sa layer. Dahil ang mga point-to-point na koneksyon ay mahalaga sa internet, ang dalawang protocol ay pinagsama-sama at kilala bilang TCP/IP.
Parehong gumagana ang TCP at IP sa gitnang mga layer ng network protocol stack. Minsan ipinatupad ng mga sikat na application sa internet ang kanilang mga protocol sa itaas ng TCP/IP. Ang HyperText Transfer Protocol ay ginagamit ng mga web browser at server sa buong mundo. Ang TCP/IP, sa turn, ay tumatakbo sa ibabaw ng mas mababang antas ng mga teknolohiya ng network tulad ng Ethernet. Kasama sa iba pang sikat na network protocol sa IP family ang ARP, ICMP, at FTP.
Paano Gumagamit ang Mga Network Protocol ng Mga Packet
Gumagana ang internet at karamihan sa iba pang data network sa pamamagitan ng pag-aayos ng data sa maliliit na piraso na tinatawag na mga packet. Upang mapabuti ang pagganap at pagiging maaasahan ng komunikasyon, ang bawat malaking mensahe na ipinadala sa pagitan ng dalawang network device ay kadalasang nahahati sa mas maliliit na packet ng pinagbabatayan ng hardware at software. Ang mga packet switching network na ito ay nangangailangan ng mga packet na ayusin sa mga partikular na paraan ayon sa mga protocol na sinusuportahan ng network. Ang diskarte na ito ay mahusay na gumagana sa teknolohiya ng mga modernong network habang pinangangasiwaan ng mga ito ang data sa anyo ng mga bit at byte (digital 1s at 0s).
Ang bawat network protocol ay tumutukoy sa mga panuntunan para sa kung paano dapat ayusin ang mga data packet nito. Dahil ang mga protocol tulad ng Internet Protocol ay madalas na gumagana nang magkakasama sa mga layer, ang ilang data na naka-embed sa loob ng isang packet na naka-format para sa isang protocol ay maaaring nasa format ng ilang iba pang nauugnay na protocol (isang paraan na tinatawag na encapsulation).
Protocols ay karaniwang hinahati ang bawat packet sa tatlong bahagi-header, payload, at footer. Ang ilang mga protocol, tulad ng IP, ay hindi gumagamit ng mga footer. Ang mga header at footer ng packet ay naglalaman ng impormasyon sa konteksto na kinakailangan upang suportahan ang network, kabilang ang mga address ng nagpapadala at tumatanggap na mga device. Ang mga payload ay naglalaman ng data na ipapadala.
Ang mga header o footer ay kadalasang may kasamang espesyal na data para mapahusay ang pagiging maaasahan at pagganap ng mga koneksyon sa network, gaya ng mga counter na sumusubaybay sa pagkakasunud-sunod kung saan ipinadala ang mga mensahe at mga checksum na tumutulong sa mga application ng network na matukoy ang katiwalian o pakikialam ng data.
Paano Gumagamit ang Mga Network Device ng Mga Protocol
Ang mga operating system ng mga network device ay may kasamang built-in na suporta para sa ilang mas mababang antas ng network protocol. Lahat ng modernong desktop computer operating system ay sumusuporta sa Ethernet at TCP/IP, halimbawa. Maraming mga smartphone ang sumusuporta sa Bluetooth at mga protocol mula sa pamilya ng Wi-Fi. Ang mga protocol na ito ay kumokonekta sa mga pisikal na interface ng network ng isang device, tulad ng mga Ethernet port nito at Wi-Fi o Bluetooth radio.
Sinusuportahan ng mga network application ang mas mataas na antas ng mga protocol na nakikipag-usap sa operating system. Ang isang web browser, halimbawa, ay nagsasalin ng mga address tulad ng https://lifewire.com/ sa mga HTTP packet na naglalaman ng data na maaaring matanggap ng isang web server at maibalik ang tamang pahina. Ang receiving device ay responsable para sa muling pag-assemble ng mga indibidwal na packet sa orihinal na mensahe sa pamamagitan ng pag-alis ng mga header at footer at pagsasama-sama ng mga packet sa tamang pagkakasunod-sunod.
