network protocol

What is a network protocol?

verkkoprotokolla on joukko vakiintuneita sääntöjä, jotka määräävät, miten tietoja formatoidaan, lähetetään ja vastaanotetaan niin, että tietokoneverkkolaitteet-palvelimista ja reitittimistä päätepisteisiin-voivat kommunikoida riippumatta niiden taustalla olevien infrastruktuurien, mallien tai standardien eroista.

tiedon lähettämiseksi ja vastaanottamiseksi tiedonvaihdon molempien osapuolten laitteiden on hyväksyttävä protokollakäytännöt ja noudatettava niitä. Verkottumisessa protokollien tuki voidaan rakentaa ohjelmistoon, laitteistoon tai molempiin.

ilman laskentaprotokollia tietokoneet ja muut laitteet eivät osaisi olla toistensa kanssa tekemisissä. Tämän seurauksena, lukuun ottamatta erikoisverkkoja, jotka on rakennettu tietyn arkkitehtuurin ympärille, harvat verkot voisivat toimia, ja internet sellaisena kuin me sen tunnemme, ei olisi olemassa. Lähes kaikki verkon loppukäyttäjät luottavat verkkoprotokolliin liitettävyyden suhteen.

miten verkkoprotokollat toimivat

verkkoprotokollat rikkovat suurempia prosesseja diskreeteiksi, suppeasti määritellyiksi funktioiksi ja tehtäviksi verkon kaikilla tasoilla. Open Systems Interconnection (OSI) – mallina tunnetussa standardimallissa yksi tai useampi verkkoprotokolla ohjaa toimintoja televiestinnän vaihdon jokaisessa kerroksessa. Alemmat kerrokset käsittelevät tiedonsiirtoa, kun taas OSI-mallin ylemmät kerrokset käsittelevät ohjelmistoja ja sovelluksia.

yhteistoiminnallisten verkkoprotokollien joukkoa kutsutaan protokollapaketiksi. Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP / IP)-sarja, jota käytetään tyypillisesti asiakas-palvelin-malleissa, sisältää lukuisia protokollia eri kerroksissa — kuten data -, verkko -, kuljetus-ja sovelluskerroksissa — jotka toimivat yhdessä internetyhteyden mahdollistamiseksi. Näitä ovat muun muassa seuraavat:

• TCP, joka käyttää joukko sääntöjä vaihtaa viestejä muiden internet-pistettä tietopaketti tasolla;
• User Datagram Protocol eli UDP, joka toimii TCP: lle vaihtoehtoisena tietoliikenneprotokollana ja jota käytetään luomaan sovellusten ja Internetin välisiä low latency and loss tolerance-yhteyksiä;
• IP, joka käyttää sääntöjä viestien lähettämiseen ja vastaanottamiseen IP-osoitteiden tasolla; ja
• lisäverkkoprotokollia, mukaan lukien Hypertext Transfer Protocol (HTTP) ja File Transfer Protocol (FTP), joista jokainen on määritellyt vaihtosäännöt ja näyttää tietoja.

jokainen verkon kautta lähetetty ja vastaanotettu paketti sisältää binääritietoa. Useimmat laskentaprotokollat lisäävät otsikon jokaisen paketin alkuun tallentaakseen tietoja lähettäjästä ja viestin tarkoitetusta määränpäästä. Joissakin protokollissa voi olla myös lopussa oleva alatunniste, jossa on lisätietoja. Verkkoprotokollat käsittelevät näitä otsakkeita ja alatunnisteita osana laitteiden välillä liikkuvaa dataa omanlaisensa viestien tunnistamiseksi.

verkkoprotokollat esitetään usein alan standardissa — jonka ovat kehittäneet, määritelleet ja julkaisseet esimerkiksi seuraavat ryhmät:

• International Telecommunication Union, or ITU;
• Institute of Electrical and Electronics Engineers, or IEEE;
• Internet Engineering Task Force, or IETF;
• International Organization for Standardization, or ISO; ja
• World Wide Web Consortium, or W3C.

verkkoprotokollien päätyypit

yleisesti ottaen verkkoprotokollia on kolmenlaisia: viestintä, kuten Ethernet; hallinta, kuten Simple Mail Transfer Protocol (SMTP); ja turvallisuus, kuten Secure Shell tai SSH.

näihin kolmeen pääryhmään kuuluvat tuhannet verkkoprotokollat, jotka käsittelevät yhtenäisesti monenlaisia määriteltyjä tehtäviä, mukaan lukien todennus, automaatio, korjaus, pakkaus, virheiden käsittely, tiedostojen haku, tiedostonsiirto, linkkien yhdistäminen, reititys, semantiikka, synkronointi ja syntaksi.

kuinka verkkoprotokollat toteutetaan

jotta verkkoprotokollat toimisivat, ne on koodattava ohjelmistoon-joko osana tietokoneen käyttöjärjestelmää tai sovelluksena-tai toteutettava tietokoneen laitteistossa. Useimmilla nykyaikaisilla ose-järjestelmillä on sisäänrakennetut ohjelmistopalvelut, jotka ovat valmiita toteuttamaan joitakin verkkoprotokollia. Muihin sovelluksiin, kuten verkkoselaimiin, on suunniteltu ohjelmistokirjastoja, jotka tukevat sovelluksen toiminnan edellyttämiä protokollia. Lisäksi TCP / IP-ja reititysprotokollatuki toteutetaan suorissa laitteistoissa suorituskyvyn parantamiseksi.

aina kun uusi protokolla toteutetaan, se lisätään protokollapakettiin. Protocol Suitesin järjestämistä pidetään monoliittisena, koska kaikki protokollat tallennetaan samaan osoitteeseen ja rakennetaan päällekkäin.

mitkä ovat verkkoprotokollien haavoittuvuudet?

verkkoprotokollia ei ole suunniteltu tietoturvaa varten. Niiden suojauksen puute voi joskus mahdollistaa haittaohjelmien, kuten salakuuntelun ja kätkömyrkytyksen, vaikutuksen järjestelmään. Yleisin verkkoprotokolliin kohdistuva hyökkäys on valereittien mainostaminen, jolloin liikenne kulkee vaarantuneiden isäntien kautta sopivien sijaan.

verkkoprotokollan analysaattorit ovat työkaluja, jotka suojaavat järjestelmiä haitalliselta toiminnalta täydentämällä palomuureja, virustorjuntaohjelmia ja vakoiluohjelmien torjuntaohjelmia.

miten verkkoprotokollia käytetään?

verkkoprotokollat tekevät nykyaikaisen Internetin mahdolliseksi, koska niiden avulla tietokoneet voivat kommunikoida verkkojen välillä ilman, että käyttäjien tarvitsee nähdä tai tietää, mitä taustaoperaatioita tapahtuu. Joitakin erityisiä esimerkkejä verkkoprotokollista ja niiden käytöstä ovat seuraavat:

• Post Office Protocol 3 eli POP3 on uusin versio normaalista protokollasta, jota käytetään saapuvien sähköpostien vastaanottamiseen.
• SMTP: tä käytetään lähtevien sähköpostien lähettämiseen ja jakeluun.
• FTP: tä käytetään tiedostojen siirtämiseen koneelta toiselle.
• Telnet on kokoelma sääntöjä, joilla järjestelmä liitetään toiseen etätunnuksella. Paikallinen tietokone lähettää yhteyden pyytämisen, ja etätietokone hyväksyy yhteyden.

muita verkkoprotokollan esimerkkejä ovat:

• address resolution protocol, or ARP;
• Blocks Extensible Exchange Protocol, or BEEP;
• Border Gateway Protocol, or BGP;
• Binary Synchronous Communications, or BSC;
• Canonical Text Services, or CTS;
• Domain Name System, or DNS;
• Dynamic Host Configuration Protocol, or DHCP;
• Enhanced Interior Gateway Routing Protocol, or EIGRP;
• HTTP Secure, or HTTPS;
• human interface device, or HID;
• Internet Control Message Protocol, or ICMP;
• Internet Message Access Protocol, or IMAP;
• gopher;
• media access control, or Mac;
• network news transfer protocol, or nntp;
• open shortest path first, or OSPF;
• Secure Sockets Layer (SSL);
• simple network management protocol, or SNMP;
• säie;
• Transport Layer Security (TLS);
• Universal Description, Discovery and Integration eli UDDI;
• voice over IP eli VoIP; ja
• X10.

opi valitsemaan SSL/TLS virtual private network ja IP Security VPN.