حزمة البروتوكولات

تُعدّ حزمة البروتوكولات أو حزمة الشبكة تطبيقًا لمجموعة بروتوكولات شبكات الحاسوب أو عائلة البروتوكولات . تُستخدم بعض هذه المصطلحات بشكل متبادل، ولكن بالمعنى الدقيق، تُشير المجموعة إلى تعريف بروتوكولات الاتصال ، بينما تُشير الحزمة إلى تطبيقها البرمجي . ^{[ 1 ]}

غالبًا ما تُصمَّم البروتوكولات الفردية ضمن مجموعة بروتوكولات لغرض واحد محدد. يُسهِّل هذا التصميم المعياري عملية التصميم والتقييم. ولأن كل وحدة بروتوكول تتواصل عادةً مع وحدتين أخريين، يُتصوَّر عادةً على أنها طبقات في مجموعة من البروتوكولات. ويتعامل البروتوكول الأدنى دائمًا مع التفاعل المباشر مع أجهزة الاتصالات. وتضيف كل طبقة أعلى إمكانيات إضافية. وتتعامل تطبيقات المستخدم عادةً مع الطبقات العليا فقط. ^{[ 2 ]}

 ت ~ ~ ~ ت [أ] [ب]_____[ج]

تخيل ثلاثة حواسيب: أ ، ب ، ج . يمتلك كل من أ و ب أجهزة لاسلكية، ويمكنهما التواصل عبر الأثير باستخدام بروتوكول شبكة مناسب (مثل IEEE 802.11 ). يتصل ب و ج عبر كابل، ويستخدمانه لتبادل البيانات (أيضًا بمساعدة بروتوكول، مثل بروتوكول نقطة إلى نقطة ). مع ذلك، لا يستطيع أي من هذين البروتوكولين نقل المعلومات من أ إلى ج ، لأن هذين الحاسوبين موجودان نظريًا على شبكتين مختلفتين. لذا، يلزم وجود بروتوكول بين الشبكات لربطهما.

يمكن دمج البروتوكولين لتشكيل بروتوكول ثالث قوي، قادر على التحكم في كلٍ من الإرسال السلكي واللاسلكي، ولكن سيتطلب ذلك بروتوكولًا فائقًا مختلفًا لكل تركيبة ممكنة من البروتوكولات. من الأسهل ترك البروتوكولات الأساسية كما هي وتصميم بروتوكول يعمل فوق أي منها ( بروتوكول الإنترنت مثال على ذلك). سيؤدي هذا إلى إنشاء مجموعتين من البروتوكولات، كل مجموعة تتكون من بروتوكولين. سيتواصل بروتوكول الربط بين الشبكات مع كل بروتوكول من البروتوكولات الأساسية بلغته المبسطة؛ ولن تتواصل البروتوكولات الأساسية فيما بينها مباشرةً.

يستقبل البروتوكول الأعلى طلبًا من الحاسوب A لإرسال جزء من البيانات إلى C ، وهو يعلم (بأي وسيلة كانت) أن C يمكن الوصول إليه عبر B. لذلك، يُصدر تعليماته لبروتوكول الاتصال اللاسلكي لإرسال حزمة البيانات إلى B. على هذا الحاسوب، تُمرر معالجات الطبقة الأدنى الحزمة إلى بروتوكول الربط الشبكي، الذي، عند إدراكه أن B ليس الوجهة النهائية، يستدعي وظائف الطبقة الأدنى مرة أخرى. هذه المرة، يُستخدم بروتوكول الكابل لإرسال البيانات إلى C. هناك، تُمرر الحزمة المستلمة مرة أخرى إلى البروتوكول الأعلى، الذي (بما أن C هي الوجهة) يُمررها إلى بروتوكول أو تطبيق أعلى على C.

في التطبيق العملي، تُقسّم حزم البروتوكولات عادةً إلى ثلاثة أقسام رئيسية: الوسائط، والنقل، والتطبيقات. غالبًا ما يمتلك نظام التشغيل أو المنصة واجهتين برمجيتين محددتين جيدًا: إحداهما بين طبقتي الوسائط والنقل، والأخرى بين طبقتي النقل والتطبيقات. تُحدد واجهة الوسائط-النقل كيفية استخدام برامج بروتوكول النقل لأنواع الوسائط والأجهزة المختلفة، وترتبط ببرنامج تشغيل الجهاز . على سبيل المثال، يُحدد هذا المستوى من الواجهة كيفية تواصل برنامج نقل TCP/IP مع وحدة تحكم واجهة الشبكة . ومن أمثلة هذه الواجهات ODI و NDIS في بيئتي Microsoft Windows و DOS . أما واجهة التطبيقات-النقل، فتُحدد كيفية استخدام برامج التطبيقات لطبقات النقل. على سبيل المثال، يُحدد هذا المستوى من الواجهة كيفية تواصل برنامج متصفح الويب مع برنامج نقل TCP/IP. ومن أمثلة هذه الواجهات Berkeley sockets وSystem V STREAMS في بيئات شبيهة بنظام Unix ، و Winsock لنظام Microsoft Windows.

تتمثل إحدى السمات المهمة للعديد من مجتمعات قابلية التشغيل البيني القائمة على مجموعة بروتوكولات مشتركة في طبقة الامتداد ، وهو مصطلح صاغه ديفيد كلارك ^{[ 3 ].}

صُممت بعض البروتوكولات خصيصًا لسد الفجوات بين الطبقات الدنيا، بحيث لا تكون الاتفاقيات المشتركة ضرورية فيها. بدلًا من ذلك، توفر هذه الطبقة التعريفات التي تسمح بالترجمة بين مجموعة من الخدمات أو التقنيات المستخدمة في الطبقات الأدنى. وبالتالي، وبشكلٍ مجرد، تُسهم المعايير المشتركة في هذه الطبقة وما فوقها في التشغيل البيني، بينما تُستخدم الترجمة في الطبقات الأدنى. تُسمى هذه الطبقة في هذه الورقة "طبقة الربط" . عمليًا، يتحقق التشغيل البيني الحقيقي من خلال تعريف واستخدام طبقات ربط فعالة. ولكن توجد طرق عديدة لتصميم طبقة الربط.

في حزمة بروتوكولات الإنترنت، تشكل مجموعة بروتوكولات الإنترنت طبقة وسيطة تحدد خدمة بأفضل جهد ممكن للتوجيه العالمي لحزم البيانات في الطبقة 3. الإنترنت هو مجتمع التشغيل البيني القائم على هذه الطبقة الوسيطة.

• تحسين متعدد الطبقات
• دي سي نت
• نموذج الربط الشبكي الهرمي
• حروب البروتوكول
• بنية الشبكة المتكررة
• طبقة الخدمة
• نظام الإشارات رقم 7
• بنية شبكة الأنظمة
• بروتوكول تطبيقات لاسلكية
• X.25