O montaxe das pezas físicas dunha rede de computador por si só é insuficiente para facelo funcionar. Os dispositivos conectados tamén requiren un método de comunicación. Estes idiomas de comunicación chámanse protocolos de rede .
Propósito dos protocolos de rede
Sen protocolos, os dispositivos carecerían da capacidade de comprender os sinais electrónicos que se envían por conexións de rede. Os protocolos de rede serven estas funcións básicas:
- dirixir datos ao receptor (s) correcto (s)
- Transmite físicamente datos de orixe a destino, con protección de seguridade se é necesario
- Recibir mensaxes e enviar respostas de forma adecuada
Considere a comparación entre os protocolos de rede coa forma en que un servizo postal xestiona o correo electrónico físico. Así como o servizo postal xestiona cartas procedentes de moitas fontes e destinos, así que para facer protocolos de rede manter os datos que circulan por moitos camiños continuamente. A diferenza do correo físico, con todo, os protocolos de rede tamén proporcionan algunhas capacidades avanzadas como o envío dun fluxo constante de mensaxes a un destino (chamado de transmisión ) e automaticamente a realización de copias dunha mensaxe e entregándoa a varios destinos á vez (chamada transmisión ).
Tipos comúns de protocolos de rede
Non existe ningún protocolo que admita todas as funcións de todo tipo de necesidades de rede informática . Numerosos tipos de protocolos de rede foron inventados ao longo dos anos, cada un intentando soportar certos tipos de comunicación de rede. Tres características básicas que distinguen un tipo de protocolo doutro son:
1. simplex vs. duplex . Unha conexión sinxela permite que só un dispositivo transmita nunha rede. Por outra banda, as conexións de rede dúplex permiten aos dispositivos transmitir e recibir datos a través da mesma ligazón física.
2. orientado á conexión ou sen conexión . Os intercambios de protocolo de rede orientados a conexións (un proceso chamado apretón de mans ) entre dous dispositivos que lles permiten realizar unha conversa (chamada sesión ) entre si. Por outra banda, os protocolos de conexión non entregarán mensaxes individuais dun punto a outro sen ter en conta mensaxes similares enviadas antes ou despois (e sen saber se as mensaxes son recibidas correctamente).
3. Capa . Os protocolos de rede traballan normalmente en grupos (chamados pilas porque os diagramas adoitan representar protocolos como caixas apiladas entre si). Algúns protocolos funcionan en capas inferiores estreitamente ligadas a como funcionan fisicamente os distintos tipos de cableado sen fíos ou de rede . Outros traballan en capas máis altas relacionadas co xeito en que funcionan as aplicacións de rede e algunhas funcionan en capas intermedias no medio.
Familia de protocolo Internet
Os protocolos de rede máis comúns en uso público pertencen á familia de Protocolo de Internet (IP) . O IP é o protocolo básico que permite que as redes locais e outras redes locais en internet se comuniquen entre si.
O IP funciona ben para mover mensaxes individuais desde unha rede a outra, pero non soporta o concepto dunha conversa (unha conexión sobre a que un fluxo de mensaxes pode viaxar nunha ou ambas direccións). O protocolo de control de transmisión (TCP) estende a IP con esta capacidade de capa máis alta e porque as conexións punto a punto son tan esenciais en Internet, os dous protocolos son case sempre emparejados e coñecidos como TCP / IP.
Tanto TCP e IP operan nas capas do medio dunha pila de protocolos de rede. As aplicacións populares en Internet ás veces implementaron os seus propios protocolos encima de TCP / IP. HyperText Transfer Protocol (HTTP) é usado polos navegadores e servidores de todo o mundo. TCP / IP, á súa vez, execútase sobre tecnoloxías de rede de nivel inferior como Ethernet . Outros protocolos de rede populares na familia de IP inclúen ARP , ICMP e FTP .
Como usan paquetes os protocolos de rede
A Internet e a maioría das outras redes de datos funcionan organizando datos en pequenos anacos denominados paquetes . Para mellorar o rendemento e fiabilidade da comunicación, cada mensaxe máis grande enviada entre dous dispositivos de rede adoita ser subdividida en paquetes máis pequenos polo hardware e software subxacente. Estas redes de conmutación de paquetes requiren que os paquetes se organicen de forma específica segundo os protocolos que a rede admite. Esta aproximación funciona ben coa tecnoloxía das redes modernas xa que todas elas tratan datos en forma de bits e bytes (dixital '1 e' 0 ').
Cada protocolo de rede define regras sobre como deben organizarse os seus paquetes de datos (formateados). Debido a que protocolos como o protocolo de Internet traballan en capas, algúns datos incorporados dentro dun paquete formateado para un protocolo poden estar en formato algún outro protocolo relacionado (un método chamado encapsulamento ).
Os protocolos normalmente dividen cada paquete en tres partes: cabeceira , carga útil e pé de páxina . (Algúns protocolos, como IP, non utilizan pés de páxina.) Os encabezados e pés de páxina do paquete conteñen a información contextual necesaria para soportar a rede, incluídas as direccións dos dispositivos de envío e recepción, mentres que as cargas útiles conteñen os datos reais que se transmiten. Os encabezados ou pés de páxina tamén adoitan incluír algúns datos especiais que axudan a mellorar a fiabilidade e o rendemento das conexións de rede, como os contadores que realizan un seguimento da orde en que se enviaron as mensaxes e as sumas de verificación que axudan ás aplicacións de rede a detectar corrupción ou manipulación de datos.
Como os dispositivos de rede usan protocolos
Os sistemas operativos dos dispositivos de rede inclúen soporte integrado para algúns protocolos de rede de nivel inferior. Todos os sistemas operativos modernos de ordenadores de escritorio admiten tanto Ethernet como TCP / IP, por exemplo, mentres que moitos smartphones admiten Bluetooth e protocolos da familia Wi-Fi. Estes protocolos finalmente se conectan ás interfaces de rede física dun dispositivo, como os seus portos Ethernet e as radios Wi-Fi ou Bluetooth.
As aplicacións de rede, á súa vez, soportan os protocolos de maior nivel que falan co sistema operativo. Un navegador web, por exemplo, é capaz de traducir enderezos como http: // / en paquetes HTTP que conteñen os datos necesarios que un servidor web pode recibir e envíe de volta a páxina web correcta. O dispositivo receptor é responsable de volver montar paquetes individuais na mensaxe orixinal, eliminando os encabezados e pés de páxina e os paquetes concatenados na secuencia correcta.