البروتوكولات في الشبكات PROTOCOLS

"البروتكولات في الشبكات"TCP / IP Fundamentals

أن الخدمات والبروتوكولات مفهومين مستقلين عن بعضهما تماما ورغم ذلك كثيرا ما يتم الخلط بينهما ، والبروتوكول في المقابل هو مجموعة من القواعد التي تحكم صيغة ومعنى الطرود أو الرسائل المتبادلة بين الأنداد ضمن طبقة ما يستخدم الأنداد البروتوكولات لتطبيق تعريف خدماتهم ، أنهم مستقلين في تبديل بروتوكولاتهم متى شاءوا , دون أن يؤثر ذلك على الخدمة المرئية لمستخدميهم .

النموذج المرجعي TCP / IP يستخدم مع شبكات الحاسب الواسعة , الشبكة ARPANET وخليفتها الشبكة العالمية Internet ، كانت ARPANET شبكة أبحاث تحت رعاية وزارة الدفاع الأمريكية ، وصلت هذه الشبكة مئات الجامعات والجهات الحكومية , باستخدام خطوط هاتف مستأجرة ، عندما أضيفت شبكات الراديو والأقمار الاصطناعية فيما بعد , عانت البروتوكولات الموجودة من مشاكل في التشبيك والتشابك معها , لذا دعت الحاجة إلى وجود بنية مرجعية جديدة ، بناء على هذا كانت المقدرة على وصل عدة شبكات بطريقة ليس فيها اى عوائق واحدا من أهداف التصميم الرئيسية منذ البداية ، هذه النية الجديدة عرفت فيما بعد بالنموذج المرجعي TCP/IP بناء على البروتوكولين الأساسيين فيها والذي تم ابتكارها في العام 1973 .

:TCP/IP ووفقاً للمعاير فإن الـ

- لا يخضع لشركة معينة أو برامج معينه أو Hardware معين.

- ويحتوي بداخلة على أدوات للصيانة أو Failure – Recovery.

- أمكانية الاتصال مابين الشبكات والأجهزة والبرمجيات المختلفة.

طبقة الشبكة البينية Internet Layer

تعرف الطبقة هذه صيغة طرود رسمية وبروتوكولا يسمى IP " Internet Protocol " وظيفة طبقة الشبكة البينية هي تسليم طرود IP إلى الجهة التي يفترض أن تستلمهم أن توجيه الطرود هو القضية الأساسية هنا , وكذلك تجنب الازدحام لهذه الأسباب , من المعقول جدا القول بان طبقة الشبكة البينية في TCP/IP مشابهة وظيفيا لطبقة الشبكة في 1.OSI

طبقة النقل Transport Layer

تسمى الطبقة التي تقع فوق طبقة الشبكة البينية في TCP/IP حاليا بطبقة النقل ، أنها مصممة لكي تسمح للأطراف الندية الموجودة على المصدر والهدف بإدارة محادثة , تماما كما في طبقة النقل في OSI لقد تم تعريف بروتوكولي نقل طرف – إلى – طرف هنا ، الأول TCP أو بروتوكول التحكم بالنقلTransmission Control Protocol ) ).

وهو بروتوكول اتصال موجه موثوق يسمح لدفق من البايتات صادر عن محطة ما بالوصول إلى اى محطة أخرى بدون أخطاء , انه يقوم بتجزئة دفق البايتات الواردة إليه إلى رسائل منفصلة ويمرر كل منها إلى طبقة الشبكة البينية . عند الهدف , عملية TCP البرمجية المستقبلة تعيد تجميع الرسائل المستقبلة للحصول على الدفق كما كان . يعالج TCP أيضا مسالة التحكم بالتدفق ليتأكد بان مرسلا سريعا لن يغرق مستقبلا بطيئا برسائل أكثر مما يستطيع تحمله
.

البروتوكول الثاني في هذه الطبقة , UDP أو بروتوكول رزم بيانات المستخدم User Datagram Protocol هو بروتوكول عديم الاتصال غير موثوق مخصص للتطبيقات التي لا تحتاج إلى التسلسل الذي يؤمنه TCP ولا إلى التحكم بالتدفق وتقوم بهذه المهام هي ، العلاقة بين IP , TCP , UDP كما يظهرها في الشكل .

الشكل ( 3 ) TCP

طبقة التطبيقات Application Layer

ليس في النموذج TCP/IP طبقة تمثيل او طبقة جلسة ، فوق طبقة النقل هنالك طبقة التطبيقات، أنها تحوي جميع البروتوكولات عالية المستوي ، من أوائل تلك البروتوكولات نذكر TELNET , FTP , و SNMP الذين تراهم فى الشكل ومع مرور السنين تمت إضافة بروتوكولات أخرى .DNS , NNTP , HTTP

مقارنة بين النموذجين المعياريين OSI و TCP/IP

كلا النموذجين المعياريين معروفان تماما . كلاهما يعتمد على مبدأ كومة البروتوكولات المستقلة كما انه ومن الناحية الوظيفية للطبقات، هناك تشابه معقول .

على الرغم من وجود التشابهات الوظيفية إلا أن النموذجين بينهما عددا من الاختلافات أيضا ، في هذه الفقرة سوف نركز على الاختلافات الرئيسية بينهما ، من المهم أن تنتبه هنا إلى أننا نقارن بين النموذجين المعياريين وليس بين كومات البروتوكولات نفسها.

هناك ثلاثة مفاهيم مركزية وأساسية في النموذج OSI :

.1 الخدمات .

2. الواجهات .

.3 البروتوكولات .

ربما تكون المعضلة الكبري في OSI هي جعل الفرق بين هذه المصطلحات الثلاثة واضحا . كل طبقة تنجز خدمات ما للطبقة التى فوقها . تعريف الخدمة هو من يحدد ماذا تفعل الطبقة , دون ان يحدد كيف تصل الاطراف التى فوقها إلى الخدمة او كيف تعمل الطبقة .

واجهة الطبقة تخبر الاطراف التى فوقها بكيفية الوصول إلى الطبقة وبالتالي إلى خدماتها . انها من تحدد ماهية البارامترات والنتائج المتوقعة . انها ايضا لا تتحدث مطلقا عن الية عمل الطبقات ضمنيا .

اخيرا ان البروتوكولات الندية المستخدمة فى طبقة ما هى اليات العمل الذى يخص كل طبقة تستطيع الطبقة ان تستخدم اى بروتوكولات تريدها .

Application Protocols :

من البرمجيات التي توجد في الــ TCP / IP هـي :

بروتوكول نقل النصوص الفائقة HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) :

HTTP هو البروتوكول المستخدم من قبل ملقمات و عملاء الويب لتبادل الملفات ، إذا أراد الجهاز (زبون) استعراض صفحة ويب يقوم مستعرض الويب (Explorer) بفتح اتصال TCP مع خادم الويب (Web

Server عبر المنفذ 80 أو 8080 و يطلب ملفا معينا ، بعدها يرد الملقم بإرسال ذلك الملف الذي يعرضه ر

برتوكول نقل الملفات
FTP (File Transfer Protocol) :

يعتبر بروتوكول FTP من أشهر البروتوكولات المستخدمة لنقل الملفات بين أنظمة TCP/IP يصنف FTP من بين البروتوكولات التي تعتبر في حد ذاتها تطبيقا وليس مجرد بروتوكول تستخدمه التطبيقات الأخرى

بروتوكول نقل البيانات البسيط : (Trivial File Transfer Protocol) TFTP

نسخة مصغرة من FTP تستخدم لنقل الـ Boot Image للأجهزة التي لا يوجد بها Boot Disk وأيضاً من ـ .Routers

بروتوكول نقل البريد العادي SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) :

SMTP هو البروتوكول الذي تستخدمه ملقمات البريد الالكتروني لإرسال الرسائل إلى بعضها عبر شبكة الانترنيت ، عندما يريد أي ملقم بريدي إرسال بريد الكتروني يقوم البروتوكول بفتح اتصال مع الملقم الثاني عبر المنفذ 25 و من خلاله يحقق الطلب المرغوب.

بروتوكول نقل البريد البسيط : (Simple Mail Transfer Protocol) SMTP ويستخدم في نقل الرسائل الإليكترونية عبر الشبكة ومن جهاز إلى جهاز آخر وهو المسؤل عن الإرسال الخاص بالـ .Emails

برتوكول مديـر الشبكة : (SNMP (Simple Network Management Protocol

ويستخدم هذا البروتوكول من قبل مديري الشبكة لمعرفة معلومات إضافية عن الشبكة وأيضاً الأجهزة الموجودة

على الشبكة كالمبدلات Switches ومرشدات المسار Routers وأية أجهزة أخرى.

بروتوكول مكتب البريد 1111111POP3 (Post Office Protocol) :

POP3 هو أحد البروتوكولات التي يستخدمها عملاء البريد الالكتروني للحصول على رسائلها من ملقم البريد الالكتروني ، بفتح POP3 اتصال عبر المنفذ 110 من ناحيته و المنفذ 25 من ناحية الخادم.

نظام أسماء النطاقات 11 DNS (Domain Name System) :

تستفيد أنظمة TCP/IP من خدمات DNS لحل أسماء المضيفات على الانترنيت و تحويلها إلى عناوين IP التي تحتاجها للاتصال ، إذا أراد جهاز المصدر الاتصال بموقع يحمل اسم ما يقوم DNS بتحويل اسم الموقع إلى عنوان IP الذي يحتاجه البروتوكول TCP/IP لغرض الاتصال بالجهاز الذي يضيف الموقع.

بروتوكول الإدارة البسيطة SNMP (Simple Net Management Protocol) :

هو بروتوكول لإدارة الشبكات مهمته هي جمع معلومات حول مختلف مكونات الشبكة ، و يعتمد هذا البروتوكول على برامج بعيدة تسمى ممثلين (Agents) التي تجمع المعلومات و ترسلها إلى مؤازر (Console) مركزي لإدارة الشبكة باستخدام رسائلSNMP.

بروتوكول شبكة الاتصالات Telnet

Telnet هو بروتوكول TCP/IP من نوع (خادم / زبون) يعمل من سطر الأوامر يقدم إمكانية التحكم عن بعد للأجهزة على الشبكة عندما يكون برنامج Telnet يعمل و ممكن على هذه الأجهزة ، يستطيع مستخدم على أحد الأجهزة تشغيل برنامج زبون Telnet و الاتصال مع خادم Telnet ، بعد الاتصال يستطيع المستخدم تنفيذ أوامر على النظام البعيد
.

الشكل الموالي يلخص كيف يتم معالجة البيانات خلال عملية إرسال و استقبال عند استخدام طقم بروتوكولات. TCP/IP

بروتوكول التكوين الديناميكي للمضيف DHCP(Dynamic Host Config Protocol) :

DHCP هو البروتوكول الذي تستخدمه محطات العمل (المضيفات) لطلب إعدادات تكوين TCP/IP من ملقم DHCP ، و غالبا ما تكون وظيفة DHCP هي إعطاء عناوين IP لمضيفات بصفة ديناميكية أو متغيرة ،و هذا عكس ما يحصل حين نضبط عنوان IP المضيف بصفة ساكنة و ثابتة.