ما هي وظائف البروتوكولات, في عصر تقنيات الكمبيوتر والهاتف المحمول تنمو تقنية شبكات الكمبيوتر بسرعة وتردد سريع للغاية تعمل المليارات من الأجهزة والأدوات الإلكترونية لتحقيق ذلك تم تصميم هذه الأجهزة وتصنيعها ,ما هي وظائف البروتوكولات
في عصر تقنيات الكمبيوتر والهاتف المحمول تنمو تقنية شبكات الكمبيوتر بسرعة وتردد سريع للغاية تعمل المليارات من الأجهزة والأدوات الإلكترونية لتحقيق ذلك تم تصميم هذه الأجهزة وتصنيعها بواسطة جهات تصنيع مختلفة ربما تم تطويرها باستخدام موارد أجهزة وبرامج مختلفة نتيجة لذلك لا يمكنهم إنشاء اتصال والتواصل مع بعضهم البعض لمشاركة البيانات والمعلومات الأخرى ومن ثم لحل هذه المشكلة نحتاج إلى بروتوكولات توفر لنا البروتوكولات وسيطًا ومجموعة من القواعد لإنشاء الاتصال بين الأجهزة المختلفة لتبادل البيانات والخدمات الأخرى
هناك حاجة إلى بروتوكولات في كل مجال مثل المجتمع والعلوم والتكنولوجيا واتصالات البيانات والوسائط وما إلى ذلك ولكن في هذه المدونة سنركز بشكل أساسي على البروتوكولات المستخدمة في شبكات الكمبيوتر واتصالات البيانات سنركز أكثر على الأنواع والعناصر الأساسية ووظائف البروتوكولات لذا لنبدأ بأساسيات البروتوكولات
البروتوكولات هي جانب أساسي من جوانب الاتصال الرقمي لأنها تملي كيفية تنسيق ونقل واستقبال البيانات إنها مجموعة من القواعد التي تحدد كيفية نقل البيانات عبر الشبكة يمكن تعريفه أيضًا على أنه معيار اتصال يتبعه الطرفان الرئيسيان (المرسل والمستقبل) في شبكة الكمبيوتر للتواصل مع بعضهما البعض يحدد نوع البيانات التي يمكن إرسالها والأوامر المستخدمة لإرسال البيانات واستلامها وكيفية تأكيد عمليات نقل البيانات
بعبارات بسيطة يشبه البروتوكول اللغة كل لغة لها قواعدها ومفرداتها البروتوكولات لها القواعد والمواصفات والتطبيقات الخاصة بها إذا كان هناك شخصان يتشاركان نفس اللغة فيمكنهما التواصل بسهولة وفعالية وبالمثل يمكن لمضيفين ينفذان نفس البروتوكول الاتصال والتواصل بسهولة مع بعضهما البعض ومن ثم توفر البروتوكولات لغة مشتركة لأجهزة الشبكة المشاركة في اتصالات البيانات
تم تطوير البروتوكولات من قبل المنظمات على مستوى الصناعة كان جزء ARPA (وكالة مشروع البحث المتقدم) من برنامج الدفاع الأمريكي أول منظمة تقدم مفهوم بروتوكول معياري يمكن تضمين دعم بروتوكولات الشبكة في البرامج أو الأجهزة أو كليهما يعتمد جميع مستخدمي الشبكة النهائيين على بروتوكولات الشبكة للاتصال
تستخدم البروتوكولات نموذجًا محددًا لتنفيذها مثل نموذج OSI (واجهة النظام المفتوحة) ونموذج TCP / IP (بروتوكول التحكم في الإرسال / بروتوكول الإنترنت) وما إلى ذلك هناك طبقات مختلفة (على سبيل المثال طبقة البيانات والشبكة والنقل وطبقة التطبيق إلخ) في هذه النماذج حيث يتم تنفيذ هذه البروتوكولات
وظائف البروتوكولات
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
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 المرسلة والمستقبلة
التأكد من تسليم البيانات بالتسلسل الصحيح
يمكن في بعض الأحيان ألا تصل حزم البيانات إلى الجهاز الهدف بنفس التسلسل الذي تم إرسالها فيه وبالتالي تعمل بروتوكولات معنيّة على التأكد من تسليم البيانات بالتسلسل الصحيح الذي أُرسلت به
مراقبة البيانات أثناء نقلها واكتشاف الأخطاء
يمكن 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 المرسل إلى الجهاز الهدف والذي يقوم بدوره بقراءة الرمز والتحقق مما إذا كان موجودًا في البيانات المستلمة بالشكلٍ الصحيح أو أن هناك خطأً معيناً وفي حال كان هناك خطأ فإن الجهاز المستلم يطلب من الجهاز المرسل إعادة إرسال البيانات أما في حال لم يتم اكتشاف أية أخطاء فيرسل الجهاز المستلم رسالة إلى الجهاز المرسل تتضمن تأكيد استلام البيانات بالشكل الصحيح