انواع پروتکل های شبکه و کاربرد آنها (۱۱ نوع پروتکل شبکه و زمان استفاده از آنها)
پروتکل های شبکه چیزی است که اکثر کاربران به آن فکر نمی کنند، اما نقش مهمی در کارکرد اینترنت دارند. بدون آنها، هیچ راهی برای ارتباط سرورها یا دستگاه ها با یکدیگر وجود نخواهد داشت.
هر قسمت از محتوای آنلاین – از متن گرفته تا تصویر، ویدئو و صدا – از طریق پروتکل های شبکه به کاربر نهایی تحویل داده می شود. اما پروتکل شبکه دقیقا چیست؟
در دنیای فناوری، تعداد زیادی از کاربران در حال ارتباط با دستگاه های مختلف به زبان های مختلف هستند. این همچنین شامل بسیاری از راه‌های انتقال داده‌ها به همراه نرم‌افزارهای مختلفی است که پیاده‌سازی می‌کنند. بنابراین، اگر «استانداردهای» ثابتی وجود نداشته باشد که بر نحوه ارتباط کاربر برای داده ها و همچنین نحوه برخورد دستگاه های ما با آن داده ها حاکم باشد، برقراری ارتباط در سراسر جهان امکان پذیر نخواهد بود. در اینجا ما این مجموعه استاندارد قوانین را مورد بحث قرار خواهیم داد.
بله، ما در مورد «پروتکل‌ها» صحبت می‌کنیم که مجموعه‌ای از قوانین هستند که به مدیریت نحوه عملکرد یک فناوری خاص برای ارتباطات کمک می‌کنند. به عبارت دیگر می توان گفت پروتکل ها زبان های دیجیتالی هستند که در قالب الگوریتم های شبکه پیاده سازی شده اند. شبکه های مختلف و پروتکل های شبکه، استفاده کاربر در هنگام گشت و گذار وجود دارد.
پروتکل شبکه چیست؟
پروتکل شبکه چیست؟ ؛ پروتکل شبکه Network Protocol مکانیزم یا مجموعه‌ای از رویه‌ها است که دستگاه‌ها را قادر می‌سازد تا از طریق اینترنت با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. برای برقراری ارتباط، دو دستگاه باید از یک پروتکل پشتیبانی کنند یا باید از یک دروازه برای ترجمه ارتباط استفاده شود.
انواع پروتکل ها
تعدادی از پروتکل ها وجود دارد که از نقش مهم در برقراری ارتباط با دستگاه های مختلف در سراسر شبکه را پشتیبانی می کنند. اینها هستند:
- Transmission Control Protocol (TCP)
- Internet Protocol (IP)
- User Datagram Protocol (UDP)
- Post office Protocol (POP)
- SNMP (Simple Network Management Protocol)
- Simple mail transport Protocol (SMTP)
- File Transfer Protocol (FTP)
- Hyper Text Transfer Protocol (HTTP)
- Hyper Text Transfer Protocol Secure (HTTPS)
- Telnet
- Gopher
بیایید به طور خلاصه به هر یک از آنها بپردازیم:
۱. پروتکل کنترل انتقال (TCP) A.K.A. پروتکل اینترنت (IP)
TCP پروتکلی است که داده ها را به بسته ها تبدیل می کند تا بین سرور و کلاینت ارسال شود. سازمان‌ها از TCP برای انتقال محتوا مانند فایل‌ها، متن، تصاویر و ایمیل‌ها استفاده می‌کنند زیرا تضمین می‌کند که بسته‌ها با دقت و ترتیب صحیح تحویل داده می‌شوند.
شایان ذکر است که TCP قبل از اقدام به انتقال داده، یک ارتباط بین مبدا و دستگاه مقصد برقرار می کند. این دست دادن سه طرفه به طور خلاصه در زیر توضیح داده شده است:
- سرویس گیرنده یا مرورگر وب یک شماره دنباله همگام سازی (SYN) را به سرور مقصد ارسال می کند.
- سرور مقصد یک پیام تأیید به نام SYN-ACK ارسال می کند.
- دستگاه مبدأ پیام SYN-ACK را دریافت می کند و یک پیام تأیید ACK تولید می کند که اتصال را نهایی می کند.
۲. پروتکل دیتاگرام کاربر (UDP)
UDP یک پروتکل ارتباطی است که برای ارسال بسته ها از یک دستگاه به دستگاه دیگر در یک شبکه طراحی شده است. بسیاری از سازمان ها از UDP به عنوان جایگزینی برای TCP استفاده می کنند زیرا سرعت انتقال بالاتری را ارائه می دهد.
در حالی که این افزایش سرعت به بهای دقت است، UDP بهتر از خدمات پخش ویدئو/صوت، بازی‌های آنلاین یا تماس‌های صوتی از طریق پروتکل اینترنت (VoIP) پشتیبانی می‌کند، که می‌تواند درجاتی از از دست دادن داده را مدیریت کند.
یکی دیگر از تفاوت های کلیدی بین این دو این است که UDP سعی نمی کند قبل از ارسال بسته ها به مقصد ارتباط برقرار کند. در عین حال، تحویل داده ها به دستگاه دیگر را نیز تضمین نمی کند.
۳. پروتکل انتقال فایل (FTP)
FTP یک پروتکل شبکه است که برای انتقال فایل ها از یک دستگاه به دستگاه دیگر از طریق یک اتصال TCP/IP رمزگذاری نشده استفاده می شود. با FTP، کاربر می تواند یک مرورگر وب یا سرویس گیرنده FTP مانند FileZilla یا FTP Voyager را بارگیری کند و تا ۲ گیگابایت را به طور همزمان ارسال کند.
بسیاری از سازمان ها از FTP به دلیل توانایی آن برای ارسال فایل های بزرگ یا تعداد زیادی فایل به طور همزمان به روشی سریع و کارآمد استفاده می کنند. متأسفانه، این کارایی به قیمت امنیت تمام می شود زیرا FTP تمام داده ها را به صورت متن ساده منتقل می کند.
به همین دلیل، بسیاری از سازمان‌ها ترجیح می‌دهند از نسخه ایمن FTP به نام لایه سوکت‌های امن پروتکل انتقال فایل (FTPS) استفاده کنند که عملکرد مشابهی دارد اما از رمزگذاری SSL برای پنهان کردن داده‌های منتقل شده استفاده می‌کند.
۴. پروتکل انتقال ابرمتن (HTTP)
HTTP یک پروتکل ارتباطی است که سیستم ها را قادر می سازد تا در شبکه جهانی وب ارتباط برقرار کنند. با HTTP، یک کلاینت یک درخواست پیام ابرمتن را به یک سرور وب ارسال می کند و درخواست دسترسی به منابع مورد نیاز برای بارگذاری یک صفحه وب را می کند.
سپس سروری که محتوا را میزبانی می کند پاسخ می دهد و به مشتری امکان می دهد تمام متن، تصاویر و ویدیوهای لازم را که در صفحه نمایش داده شده است بارگیری کند. چرخه درخواست-پاسخ HTTP به طور خلاصه در زیر توضیح داده شده است:
- مشتری یک پیام درخواست HTTP به سرور وب می فرستد تا درخواست دسترسی به محتوای صفحه وب را بدهد.
- وب سرور پیام درخواست را پردازش می کند.
- وب سرور یک پیام پاسخ ارسال می کند که شامل محتوای درخواستی یا صفحه وب است.
- مشتری پیام را دریافت می کند و محتوا را در مرورگر وب برای مشاهده کاربر نهایی بارگذاری می کند.
همچنین یک نسخه رمزگذاری شده از HTTP به نام HTTPS وجود دارد که از رمزگذاری SSL/TLS برای رمزگذاری درخواست ها و پاسخ ها استفاده می کند تا اشخاص ثالث به آنها دسترسی نداشته باشند.
۵. پروتکل مدیریت شبکه ساده (SNMP)
SNMP یک پروتکل لایه کاربردی است که برای جمع آوری اطلاعات مدیریتی از دستگاه هایی مانند رایانه ها، روترها، سوئیچرها، فایروال ها و چاپگرها استفاده می شود.
پلتفرم های مانیتورینگ شبکه اغلب از SNMP برای نظارت بر عملکرد و وضعیت دستگاه ها در سراسر شبکه در زمان واقعی استفاده می کنند.
این پروتکل با یک مدیر SNMP یا سرویس گیرنده نرم افزار کار می کند که درخواست های SNMP GET را به دستگاه های دارای SNMP می فرستد.
دستگاه‌های دارای SNMP هر کدام یک عامل SNMP محلی دارند که داده‌های عملکرد را از دستگاه جمع‌آوری می‌کند و این اطلاعات را به مدیر SNMP ارسال می‌کند تا مدیر بتواند یک نمای بالا به پایین از عملکرد و وضعیت داشته باشد.
۶. پروتکل پیام کنترل اینترنت (ICMP)
ICMP یک پروتکل شبکه است که دستگاه ها از آن برای هشدار در مورد مشکلات و خطاهای اتصال استفاده می کنند. ICMP می‌تواند به دستگاه‌ها اطلاع دهد که پیام ارسال‌شده خیلی طولانی بوده یا از کار افتاده است، و یک پیام خطایی صادر می‌کند که از دستگاه درخواست می‌کند محتوا را دوباره ارسال کند.
ابزارهای عیب‌یابی مانند Ping درخواست‌های ICMP را به دستگاه ارسال می‌کنند و زمان رفت و برگشت یا مدت زمانی که طول می‌کشد تا دستگاه به درخواست پاسخ دهد را اندازه‌گیری می‌کند. سپس می توان از میزان تاخیر در پاسخ برای اندازه گیری کیفیت اتصال استفاده کرد.
ابزارهای دیگری مانند traceroute از ICMP برای عیب‌یابی و اندازه‌گیری کارایی مسیرهای شبکه استفاده می‌کنند و به کاربر می‌گویند که چقدر زمان لازم است تا از یک دستگاه به دستگاه دیگر پیمایش کند.
گاهی اوقات، مجرمان سایبری از این پروتکل به عنوان بخشی از یک حمله سیل ICMP استفاده می کنند که در آن سعی می کنند یک سرور را با درخواست های غیرقانونی ICMP غلبه کنند تا منابع محاسباتی آن را از کاربر نهایی دور کنند.
۷. پروتکل اداره پست (POP)
POP3 یک پروتکل شبکه است که به سرور امکان می دهد ایمیل ها را از یک سرور راه دور بازیابی کند و آنها را در دستگاه محلی دانلود کند. هر زمان که کلاینت از طریق TCP به سرور متصل می شود، به طور خودکار تمام پیام های جدید را به آن دانلود می کند و آنها را به صورت آنلاین و آفلاین در دسترس کاربر قرار می دهد.
پلتفرم های ایمیل مانند Microsoft Outlook می توانند از POP3 برای جمع آوری پیام های ایمیل از سرورهای راه دور از طریق TCP/IP استفاده کنند تا به صورت آفلاین در دسترس باشند.
در تنظیمات پیش‌فرض، پس از اتمام دانلود، همه ایمیل‌ها به‌طور خودکار از سرور حذف می‌شوند، اما کاربر همچنین می‌تواند آن را به گونه‌ای پیکربندی کند که ایمیل‌ها را برای مدت زمان مشخصی در سرور ذخیره کند.
۸. پروتکل دسترسی به پیام اینترنتی (IMAP)
IMAP پروتکل دیگری است که برای بازیابی ایمیل ها استفاده می شود. با IMAP، هر زمان که کاربر روی ایمیلی کلیک می کند، آن را به صورت محلی در رایانه او دانلود یا ذخیره نمی کند، بلکه در سرور راه دور باقی می ماند و کاربر را قادر می سازد تا ایمیل خود را از چندین دستگاه بررسی کند.
تفاوت اصلی بین IMAP و POP3 این است که دومی فقط به کاربران اجازه می دهد تا ایمیل ها را به صورت محلی در همان رایانه دانلود کرده و به آنها دسترسی داشته باشند. IMAP همچنین ایمیل ها را به طور خودکار از سرور حذف نمی کند.
۹. پروتکل انتقال نامه ساده (SMTP)
SMTP یک پروتکل تحویل نامه است که به دستگاه اجازه می دهد ایمیل را به یک نقطه پایانی راه دور با اتصال TCP ارسال و مستقر کند. بسیاری از ارائه دهندگان از جمله Microsoft Outlook، Gmail و Yahoo Mail از SMTP برای ارسال پیام به سرورهای راه دور استفاده می کنند.
به طور خلاصه، یک سازمان ابتدا یک سرور SMTP ایجاد می‌کند که کارمندان می‌توانند از طریق یک نماینده کاربر ایمیل (MUA) یا مشتری ایمیل مانند Gmail به آن متصل شده و با آن ارتباط برقرار کنند. از طریق این اتصال، آنها می توانند ایمیل ها را به سرور SMTP و سایر کاربران تحویل دهند.
برخلاف POP3، SMTP نمی‌تواند ایمیل‌ها را از صندوق پستی بازیابی کند و برخلاف POP3، ایمیل‌ها را به‌طور خودکار حذف نمی‌کند.
۱۰ .تلنت Telnet
Telnet: Telnet مجموعه ای از قوانین است که برای اتصال یک سیستم به سیستم دیگر طراحی شده است. فرآیند اتصال در اینجا به عنوان ورود از راه دور نامیده می شود. سیستمی که برای اتصال درخواست می کند رایانه محلی است و سیستمی که اتصال را می پذیرد رایانه راه دور است.
۱۱. گوفر Gopher
Gopher: Gopher مجموعه ای از قوانین است که برای جستجو، بازیابی و همچنین نمایش اسناد از سایت های ایزوله پیاده سازی شده است. Gopher همچنین بر روی اصل کلاینت/سرور کار می کند.
برخی از پروتکل های محبوب دیگر به عنوان پروتکل های همکار مرتبط با این پروتکل های اولیه برای عملکرد هسته عمل می کنند. اینها هستند:
- ARP (Address Resolution Protocol)
- DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
- IMAP4 (Internet Message Access Protocol)
- SIP (Session Initiation Protocol)
- RTP (Real-Time Transport Protocol)
- RLP (Resource Location Protocol)
- RAP (Route Access Protocol)
- L2TP (Layer Two Tunnelling Protocol)
- PPTP (Point To Point Tunnelling Protocol)
- TFTP (Trivial File Transfer Protocol)
اگر در تلاش برای دستیابی به انواع مختلف پروتکل های شبکه هستید، سعی کنید ابتدا بر درک TCP/IP تمرکز کنید، زیرا این پایه فنی است که بسیاری از مهم ترین پروتکل های ارتباطی برای برقراری ارتباط از آن استفاده می کنند.