Bir bilgisayar ağının fiziksel parçalarını tek başına bir araya getirmek, onu işlemek için yetersizdir; bağlı cihazlar ayrıca bir iletişim yöntemi gerektirir. Bu iletişim dillerine ağ protokolleri denir.
Ağ Protokollerinin Amacı
Protokoller olmadan, cihazlar ağ bağlantıları üzerinden birbirlerine gönderdikleri elektronik sinyalleri anlama yeteneğinden yoksun olurdu. Ağ protokolleri şu temel işlevlere hizmet eder:
- Verileri doğru alıcılara gönderin.
- Gerekirse güvenlik korumasıyla verileri kaynaktan hedefe fiziksel olarak iletin.
- Mesajları alın ve yanıtları uygun şekilde gönderin.
Bir posta hizmetinin fiziksel kağıt postayı nasıl ele aldığıyla ağ protokolleri arasında bir karşılaştırma düşünün. Posta servisinin birçok kaynaktan ve hedeften gelen mektupları yönetmesi gibi, ağ protokolleri de verilerin birçok yol boyunca sürekli olarak akmasını sağlar.
Fakat fiziksel postanın aksine, ağ protokolleri gelişmiş yetenekler sağlar. Bunlar, tek bir hedefe (akış adı verilen) sürekli bir mesaj akışı iletmeyi ve aynı anda birden fazla hedefe teslim edilmek üzere (yayın adı verilen) bir mesajın kopyalarını otomatik olarak yapmayı içerir.
Genel Ağ Protokolü Türleri
Her bilgisayar ağının ihtiyaç duyduğu tüm özellikleri destekleyen tek bir protokol yoktur. Yine de, her biri belirli bir ağ cihazının veya hizmetinin kilidini açan bir anahtar görevi görür. Yıllar boyunca, her biri belirli ağ iletişim türlerini desteklemeye çalışan farklı ağ protokolleri icat edildi.
Bir protokol türünü diğerinden ayıran üç temel özellik şunlardır:
- Simplex ve duplex: Tek yönlü bağlantı, ağ üzerinde yalnızca bir cihazın iletim yapmasına izin verir. Çift yönlü ağ bağlantıları, cihazların aynı fiziksel bağlantı üzerinden veri iletmesine ve almasına olanak tanır.
- Bağlantı yönelimli veya bağlantısız: Bağlantı yönelimli bir ağ protokolü alışverişi (el sıkışma adı verilen bir işlem), iki cihaz arasında bir görüşmeyi sürdürmelerine izin veren adres bilgilerini (buna el sıkışma denir) verir. bir oturum). Bağlantısız protokoller, önce veya sonra gönderilen benzer mesajlara bakılmaksızın (ve mesajların başarılı bir şekilde alınıp alınmadığını bilmeden) tek tek mesajları bir noktadan diğerine iletir.
- Katman: Ağ protokolleri genellikle gruplar halinde birlikte çalışır (yığınlar olarak adlandırılır, çünkü diyagramlar genellikle protokolleri üst üste yığılmış kutular olarak gösterir). Bazı protokoller, farklı kablosuz veya ağ kablolama türlerinin fiziksel olarak nasıl çalıştığına yakından bağlı olarak alt katmanlarda çalışır. Diğerleri ağ uygulamalarının nasıl çalıştığına bağlı olarak daha yüksek katmanlarda, bazıları ise aradaki ara katmanlarda çalışır.
İnternet Protokolü Ailesi
Genel kullanımdaki yaygın ağ protokolleri İnternet Protokolü ailesine aittir. IP, internet üzerinden ev ve diğer yerel ağların birbirleriyle iletişim kurmasını sağlayan temel protokoldür.
IP, tek tek mesajları bir ağdan diğerine taşımak için iyi çalışır. Bir konuşma kavramını (bir mesaj akışının bir veya her iki yönde seyahat edebileceği bir bağlantı) desteklemez. İletim Kontrol Protokolü (TCP), IP'yi bu daha yüksek katman özelliğiyle genişletir. İnternette noktadan noktaya bağlantılar gerekli olduğundan, iki protokol birlikte eşleştirilir ve TCP/IP olarak bilinir.
Hem TCP hem de IP, bir ağ protokolü yığınının orta katmanlarında çalışır. İnternetteki popüler uygulamalar bazen protokollerini TCP/IP'nin üzerine uygulamışlardır. Köprü Metni Aktarım Protokolü, dünya çapındaki web tarayıcıları ve sunucuları tarafından kullanılmaktadır. TCP/IP, Ethernet gibi daha düşük seviyeli ağ teknolojilerinin üzerinde çalışır. IP ailesindeki diğer popüler ağ protokolleri arasında ARP, ICMP ve FTP bulunur.
Ağ Protokolleri Paketleri Nasıl Kullanır
İnternet ve diğer veri ağlarının çoğu, verileri paket adı verilen küçük parçalar halinde düzenleyerek çalışır. İletişim performansını ve güvenilirliğini artırmak için, iki ağ cihazı arasında gönderilen her büyük mesaj, genellikle temel donanım ve yazılım tarafından daha küçük paketlere bölünür. Bu paket anahtarlamalı ağlar, ağın desteklediği protokollere göre paketlerin belirli şekillerde düzenlenmesini gerektirir. Bu yaklaşım, verileri bit ve bayt (dijital 1'ler ve 0'lar) biçiminde işlediğinden, modern ağların teknolojisiyle iyi çalışır.
Her ağ protokolü, veri paketlerinin nasıl düzenlenmesi gerektiğine ilişkin kuralları tanımlar. İnternet Protokolü gibi protokoller genellikle katmanlar halinde birlikte çalıştığından, bir protokol için biçimlendirilmiş bir paketin içine gömülü bazı veriler, başka bir ilgili protokolün (enkapsülasyon adı verilen bir yöntem) biçiminde olabilir.
Protokoller genellikle her paketi üç parçaya böler: üst bilgi, yük ve alt bilgi. IP gibi bazı protokoller altbilgi kullanmaz. Paket üstbilgileri ve altbilgileri, gönderen ve alan cihazların adresleri de dahil olmak üzere ağı desteklemek için gereken bağlamsal bilgileri içerir. Yükler, iletilecek verileri içerir.
Üstbilgiler veya altbilgiler genellikle, mesajların gönderilme sırasını izleyen sayaçlar ve ağ uygulamalarının veri bozulmasını veya kurcalamayı algılamasına yardımcı olan sağlama toplamları gibi ağ bağlantılarının güvenilirliğini ve performansını artırmak için özel veriler içerir.
Ağ Cihazları Protokolleri Nasıl Kullanır
Ağ cihazlarının işletim sistemleri, bazı alt düzey ağ protokolleri için yerleşik destek içerir. Örneğin tüm modern masaüstü bilgisayar işletim sistemleri Ethernet ve TCP/IP'yi destekler. Birçok akıllı telefon, Bluetooth ve Wi-Fi ailesinden protokolleri destekler. Bu protokoller, Ethernet bağlantı noktaları ve Wi-Fi veya Bluetooth radyoları gibi bir cihazın fiziksel ağ arayüzlerine bağlanır.
Ağ uygulamaları, işletim sistemiyle konuşan üst düzey protokolleri destekler. Örneğin bir web tarayıcısı, https://lifewire.com/ gibi adresleri bir web sunucusunun alabileceği verileri içeren HTTP paketlerine çevirir ve doğru sayfayı geri gönderir. Alıcı cihaz, üstbilgileri ve altbilgileri kaldırarak ve paketleri doğru sırada birleştirerek tek tek paketleri orijinal mesaja yeniden birleştirmekten sorumludur.
