Мережеві протоколи – це правила та угоди для зв’язку між мережевими пристроями. Ці протоколи визначають процедури ефективної та ефективної передачі даних через мережі. Давайте розглянемо деякі ключові мережеві протоколи та їхні функції в комп’ютерних мережах.
Протоколи необхідні для забезпечення зв’язку між комп’ютерами, маршрутизаторами та іншими пристроями в мережі. Вони гарантують, що дані, надіслані з одного пристрою, можуть бути інтерпретовані та зрозумілі іншим, незалежно від відмінностей у їхніх внутрішніх процесах або конструкції.
Уявіть, що лист відправляється з одного міста в інше. У листі має бути адреса призначення, зворотня адреса та спосіб переміщення між місцями. Так само, коли дані надсилаються через мережу, вони розбиваються на пакети . Кожен пакет містить дані, що передаються, а також таку інформацію, як IP-адреси джерела та призначення, схожі на адреси в нашій аналогії з листами.
TCP/IP — це набір протоколів, які разом забезпечують надійну передачу пакетів даних від джерела до місця призначення. Коли ви надсилаєте електронний лист або завантажуєте веб-сторінку, ваш комп’ютер використовує ці протоколи для надсилання та отримання даних.
Модель TCP/IP складається з чотирьох рівнів, кожен зі своїм унікальним набором протоколів:
IP-адреса — це унікальний ідентифікатор пристрою в мережі TCP/IP. Мережі поділяються на підмережі для організації та захисту мережевого трафіку. Підмережі дозволяють мережевим адміністраторам розділяти IP-мережу на менші сегменти мережі. Формула для розрахунку кількості хостів на підмережу така:
\( \textrm{Кількість хостів} = 2^{(32 - \textrm{довжина маски підмережі})} - 2 \)
Наприклад, для маски підмережі довжиною 24 біти (типова маска підмережі 255.255.255.0) розрахунок буде таким:
\( 2^{(32 - 24)} - 2 = 254 \)
Це означає, що в цій підмережі може бути 254 хости.
Система доменних імен (DNS) перетворює зрозумілі людині доменні імена в IP-адреси, які комп’ютери використовують для ідентифікації один одного в мережі. Коли ви вводите URL-адресу веб-сайту у свій браузер, DNS-серверам надсилається запит, щоб знайти відповідну IP-адресу для цього домену, що дозволяє вашому браузеру встановити з’єднання із сервером веб-сайту.
Хоча проводити експерименти без додаткових інструментів непрактично, розуміння того, як спостерігати за цими протоколами в дії, може бути корисним. Наприклад, використання інструментів командного рядка, таких як ping , який використовує протокол ICMP для перевірки підключення, або traceroute , який відображає шлях, яким дані йдуть до пункту призначення, може дати розуміння роботи мережевих протоколів.
З появою Інтернету безпека даних стала головною проблемою. Такі протоколи, як HTTPS, Secure Shell (SSH) і Transport Layer Security (TLS), забезпечують шифрування та безпечні канали для передачі даних, захищаючи від перехоплення та гарантуючи цілісність даних.
З розвитком технологій розвиваються і мережеві протоколи. Останні розробки включають HTTP/2 і HTTP/3, які мають на меті зробити веб-перегляд швидшим і ефективнішим. Крім того, наступне покоління IP-адресації, IPv6, пропонує рішення щодо виснаження адрес IPv4 шляхом значного збільшення кількості можливих унікальних адрес.
Розуміння мережевих протоколів має важливе значення для навігації у світі комп’ютерних мереж. Від основних протоколів, таких як TCP/IP, до протоколів безпеки, таких як TLS, і майбутніх розробок, таких як HTTP/3 і IPv6, мережеві протоколи забезпечують ефективну, надійну та безпечну передачу даних у мережах. Обізнаність і знання цих протоколів дозволяють краще використовувати мережеві ресурси та покращити безпеку даних.
