ما هي وظائف البروتوكولات؟

ما هي البروتوكولات؟

يُعبّر مفهوم البروتوكول (Protocol) عن مجموعة من القواعد والمبادئ التي يتم اتباعها من قِبل شبكات الحاسوب؛ لتوصيل البيانات بين الأجهزة بنجاح ودون أيّة مشاكل، كما يُمكن معالجة هذه البيانات عن طريق أكثر من بروتوكول في الوقت الواحد.^[١]

ما هي وظائف البروتوكولات بشكلٍ عام؟

تختلف وظائف البروتوكولات من بروتوكولٍ لآخر، ولكنّ تتمثل أبرز وظائفها بشكلٍ عام بما يأتي:

إنشاء اتصال صحيح وآمن لنقل البيانات

تضمن بروتوكولات الأمان والمعروفة أيضًا باسم بروتوكولات التشفير، الحفاظ على أمن الشبكة والبيانات المرسلة إليها من المستخدمين غير المصرح لهم، حيث تُنشِئ اتصالاً بين الأجهزة يتضمن عِدة طبقات تخضع فيها البيانات لعمليات معالجة وتحقق معينة.^[٢]

تغليف البيانات وتقسيمها عند النقل

تعمل بعض البروتوكولات على تحديد الطريقة التي سيتم عمل تغليف فيها للبيانات (Encapsulation) وتجميعها ضمن حُزم معينة، كما تعمل على تقسيم البيانات عند نقلها من طبقةٍ إلى أخرى، ثم إعادة تجميعها عند وصولها إلى الجهاز الهدف.^[٣]

التحكم في تدفق البيانات وإدارتها

من خلال بروتوكولات التوقف والانتظار، حيث تُعتبر هذه الوظيفة من أهم الوظائف؛ لأنّها تُجنب الوقوع في العديد من المشاكل، مثل الازدحام عند نقل البيانات أو فقدان البيانات، خاصًة في حال كان معدل إرسال البيانات واستقبالها مختلفًا بين الأجهزة المُرسِلَة والمُستقبِلَة.^[٢][٣]

على سبيل المثال، إذا كانت سرعة الجهاز المُرسل 10 ميجابايت/ الثانية، بينما سرعة الجهاز المستقبِل 1 ميجابايت/ الثانية، فإنّ البروتوكولات المعنيّة تعمل على مزامنة نقل البيانات بشكلٍ صحيح بما يتناسب مع كلا الجهازين، وبما يضمن إرسال البيانات بالتسلسل المطلوب.^[٣]

التأكد من تسليم البيانات بالتسلسل الصحيح

يُمكن في بعض الأحيان ألّا تصل حزم البيانات إلى الجهاز الهدف بنفس التسلسل الذي تم إرسالها فيه، وبالتالي تعمل بروتوكولات معنيّة على التأكد من تسليم البيانات بالتسلسل الصحيح الذي أُرسِلَت به.^[٣]

مراقبة البيانات أثناء نقلها واكتشاف الأخطاء

يُمكن أن تتعرض البيانات أثناء النقل للتلف أو الفقد أو غير ذلك من المشاكل والأخطاء، والتي يتم الكشف عنها ومتابعتها من خلال البروتوكولات، وذلك من خلال إرسال رموز اكتشاف الأخطاء من الجهاز المُرسل إلى الجهاز الهدف، والذي يقوم بدوره بقراءة الرمز والتحقّق مما إذا كان موجودًا في البيانات المُستلمة بالشكلٍ الصحيح، أو أنّ هناك خطأً معيناً.^[٣]

وفي حال كان هناك خطأ، فإنّ الجهاز المُستلم يطلب من الجهاز المُرسل إعادة إرسال البيانات، أمّا في حال لم يتم اكتشاف أيّة أخطاء فيُرسل الجهاز المُستلم رسالة إلى الجهاز المُرسل تتضمن تأكيد استلام البيانات بالشكل الصحيح.^[٣]

ما هي أبرز أنواع البروتوكولات ووظائفها؟

منها ما يأتي:^[٤]

• بروتوكول التحكم بالنقل (Transmission Control Protocol)

يُحدد بروتوكول (TCP) كيفية إنشاء اتصال بالشبكة والحفاظ عليه لتبادل البيانات، كما يُعتبر مسؤولاً عن عملية التأكد من وصول البيانات بالشكل الصحيح والتحقق من وجود أيّة أخطاء.

• بروتوكول الإنترنت (Internet Protocol)

يُشار إليه بالاختصار (IP)، ويُعتبر البروتوكول المسؤول عن معالجة حزم البيانات وتجزئتها في الشبكات الرقمية، وذلك بهدف ضمان تسليمها بالشكل الصحيح من الجهاز المُرسِل إلى الجهاز المُستقبِل.

• بروتوكول مخطط بيانات المستخدم (User Datagram Protocol)

يُشار إليه بالاختصار (UDP)، ويُستخدم للاتصال عبر شبكات الإنترنت وإتمام عمليات الإرسال الحساسة للوقت، حيث يُرسل البيانات دون الحاجة إلى بدء الاتصال، مما يُسرّع من عملية نقلها.

• بروتوكول نقل الملفات (File Transfer Protocol)

يُشار إليه بالاختصار (FTP)، ويُستخدم لنقل الملفات من خادمٍ إلى آخر، كما يُعتبر مسؤولاً عن نقلها بشكلٍ موثوق وفعّال.

• بروتوكول نقل النص التشعبي (Hypertext Transfer Protocol)

يُعتبر برتوكول (HTTP) أساس شبكة الويب العالمية (WWW)، ويُستخدم لتحميل صفحات الويب، كما يسمح للمستخدم برؤية واجهة سهلة الاستخدام مصممة لنقل المعلومات بين الأجهزة المتصلة بالشبكة.