پروتکل شبکه چیست + لیست کامل انواع، کاربرد و چگونگی عملکرد هر کدام

پروتکل (Protocol) های شبکه را می توان مجموعه ای از قوانین و توافقات دانست که برای ارتباط و تبادل داده بین سیستم های مختلف در داخل شبکه کامپیوتری استفاده می شوند.

پروتکل شبکه چیست؟

پروتکل شبکه مجموعه‌ای از قوانین و استانداردهای دقیق است که نحوه ارسال، دریافت و پردازش داده‌ها را در یک شبکه کامپیوتری تعیین می‌کند. این پروتکل‌ها در قالب لایه‌های مشخص عمل کرده و وظایفی مانند آدرس‌دهی، مسیریابی، کنترل جریان داده، تشخیص و اصلاح خطاها، هماهنگ‌سازی ارتباطات و مدیریت امنیت را بر عهده دارند. هر پروتکل با تعریف ساختار پکت‌های داده، نحوه تبادل اطلاعات و الزامات ارتباطی، امکان تعامل مؤثر بین دستگاه‌ها و سیستم‌های مختلف را فراهم می‌سازد.

انواع پروتکل شبکه

پروتکل‌های شبکه بر اساس عملکرد و سطح عملیاتی خود در دسته‌های مختلفی قرار می‌گیرند. برخی از مهم‌ترین انواع پروتکل‌های شبکه عبارتند از:

پروتکل‌ های ارتباطی: TCP، UDP
پروتکل ‌های مسیریابی(روتینگ): OSPF، BGP، RIP
پروتکل‌ های آدرس‌دهی و نام‌گذاری: IP، DNS، DHCP
پروتکل‌ های انتقال فایل: FTP، SFTP، TFTP
پروتکل‌ های امنیتی: SSL/TLS، IPsec، SSH
پروتکل ‌های مدیریت شبکه: SNMP، ICMP، ARP
پروتکل‌ های بی‌سیم: Wi-Fi (IEEE 802.11)، Bluetooth، Zigbee

انواع پروتکل های ارتباطی

این پروتکل ها، وظیفه برقراری ارتباط بین سیستم ها یا دستگاه های داخل شبکه را دارند که قادر به پشتیبانی از انواع استاندارد های مخابراتی، از جمله آنالوگ و دیجیتال هستند. لیست انواع پروتکل های ارتباطی به شرح زیر است:

پروتکل ARP یا Address Resolution Protocol
پروتکل STP یا Spanning Tree Protocol
پروتکل NTP یا Network Time Protocol
پروتکل IGMP یا Internet Group Management Protocol
پروتکل SMTP یا Simple Mail Transfer Protocol
پروتکل SSH یا Secure Socket Shell
پروتکل BGP یا Border Gateway Protocol
پروتکل OSPF یا Open Shortest Path First
پروتکل FTP یا File Transfer Protocol
پروتکل HTTP یا Hypertext Transfer Protocol
پروتکل TCP/IP یا Transmission Control Protocol / Internet Protocol

انواع پروتکل های مدیریت شبکه

این پروتکل ها، برای نظارت و مدیریت سیستم های ارتباطی و بهبود عملکرد شبکه مورد استفاده قرار می گیرند که بر روی سرورها، مسیریاب ها، مودم ها و… تاثیر میگذارند؛ به طوری که بهترین مسیر انتقال داده را پیدا می کنند. لیست کامل پروتکل های مدیریتی به شرح زیر است:

پروتکل SNMP یا Simple Network Management Protocol
پروتکل SIP یا Session Initiation Protocol
پروتکل RTP یا Real-time Transport Protocol
پروتکل TLS یا Transport Layer Security
پروتکل NTP یا Network Time Protocol

انواع پروتکل های امنیتی

این پروتکل ها، مانع نفوذ افراز غیرمجاز به شبکه می شوند و با رمزگذاری، امنیت شبکه را تامین کرده و از آن محافظت می کنند. در ادامه، با چند مورد از این پروتکل ها آشنا می شویم.

IPSec یا Internet Protocol Security
HTTPS یا Hypertext Transfer Protocol Secure
SSL یا Secure Sockets Layer
SSH یا Secure Sockets Layer
SFTP یا Secure File Transfer Protocol
Kerberos یا Computer Network Authentication Protocol

انواع پروتکل های روتینگ

این پروتکل ها که به آن‌ها پروتکل های مسیریابی نیز می گویند؛ توسط روتر ها برای برقراری ارتباط بین مبدا و مقصد استفاده می شوند که در ادامه، با چند مورد از این پروتکل ها آشنا می شویم.

BGP یا Border Gateway Protocol
EIGRP یا Enhanced Interior Gateway Routing Protocol
OSPF یا Open Shortest Path First
RIP یا Routing Information Protocol

آسیب پذیری پروتکل ها

آسیب پذیری پروتکل ها، شامل ضعف ها و مشکلات امنیتی آنها می شود که ممکن است منجر به نقص حریم خصوصی، ردیابی اطلاعات، تهدیدات امنیتی از جمله و دسترسی های غیر مجاز توسط افراد غیر مجاز شود.

کاربرد پروتکل‌ ها در امنیت شبکه

اصلی ترین وظیفه ی پروتکل ها، تضمین امنیت ارتباطات در شبکه است به طوری که، سیستم ها را مجبور به استفاده از رمزگذاری و مکانیزم های امنیتی می کند تا از تهدیدات و خطرات در امان بمانند.

و از دیگر کاربرد های پروتکل ها، می توان به افزایش کارایی شبکه اشاره کرد که آنها با تعیین قانون های صحیح و استفاده از فرمت های بهینه، سیستم ها را قادر به ارسال داده ها با سرعت بسیار بالا می کند.

همچنین بهتر است بدانید پروتکل ها، صحت اطلاعات انتقالی را تضمین می کنند به طوری که، با استفاده از قانون ها و فرمت های مشخص، داده ها به درستی و بدون خطا در شبکه منتقل می شوند؛ این کار با بررسی مکرر داده، از ابتدا تا انتهای ارسال و دریافت اطلاعات، صورت می گیرد.

نحوه عملکرد پروتکل

پروتکل‌ های شبکه مجموعه‌ای از قوانین استاندارد هستند که نحوه ارسال، دریافت و پردازش داده‌ها را در یک شبکه کامپیوتری مشخص می‌کنند. این پروتکل‌ها در لایه‌های مختلف مدل‌های شبکه مانند OSI وTCP/IP عمل می‌کنند و هر لایه وظایف خاصی را بر عهده دارد. فرآیند انتقال داده از لایه‌های بالایی، مانند لایه کاربرد (Application Layer)، آغاز شده و به تدریج از طریق لایه‌های پایین‌تر به لایه فیزیکی (Physical Layer) منتقل می‌شود، که در آن داده‌ها به سیگنال‌های الکتریکی، نوری یا امواج رادیویی تبدیل شده و در بستر ارتباطی ارسال می‌شوند.

در سمت گیرنده، این سیگنال‌ها مجدداً به داده‌های دیجیتال تبدیل شده و از طریق لایه‌های مختلف پردازش می‌شوند تا در نهایت به برنامه مقصد تحویل داده شوند.

پروتکل‌های شبکه برای مدیریت انتقال داده‌ها از تکنیک‌هایی مانند پکت‌بندی (Encapsulation)، کنترل جریان (Flow Control)، کنترل ازدحام (Congestion Control) و تشخیص و اصلاح خطا (Error Detection & Correction)‌ استفاده می‌کنند.

به طور خلاصه، در برقراری ارتباط و تبادل اطلاعات، سیستم ها بر اساس قوانین تعیین شده در پروتکل ها، داده ها را بسته بندی کرده و به حالت پکت در می آورند و آنها را به صورت موازی یا سریالی به شبکه ارسال می کنند و پس از دریافت پکت‌ها توسط دستگاه مقصد بر اساس فرمت های مشخص شده پروتکل، آنالیز و بازسازی می شوند.

خطرات تهدید کننده پروتکل شبکه

بسیاری از خطرات و تهدیداتی که سیستم ها با آن مواجه می شوند، در بستر شبکه اتفاق می افتد و حملات سایبری، ویروس ها، بدافزارها، تروجان ها و… نمونه هایی از این تهدیدات هستند که با آسیب رساندن به رم یا پردازنده سیستم، باعث ایجاد اختلال در عملکرد و حتی از بین رفتن منابع یک شبکه می شوند.

پروتکل‌ های شبکه توسط کدام سازمان منتشر می شوند؟

سازمان ها و گروه های تخصصی مانند ISO ،IEEE ،IETF و ITU وجود دارند که در زمینه شبکه و ارتباطات، جهت استاندارد سازی و تعریف پروتکل ها تلاش می کنند و انواع مختلف پروتکل های شبکه را منتشر میکنند.

آینده پروتکل های شبکه

با پیشرفت و گستردگی روز افزون تکنولوژی، نیازهای جدیدی در حوزه ارتباطات مطرح خواهند شد که نیازمند بهبود و توسعه پروتکل ها در زمینه عملکرد، سرعت، امنیت، سازگاری با تکاملات تکنولوژی و… هستند؛ از این رو روند استاندارد سازی و توسعه پروتکل های جدید توسط سازمان ها و گروه های تخصصی برای افزایش امنیت و بهبودی ارتباطات ادامه خواهد یافت.