Verkkoprotokolla sisältää kaikki verkkolaitteiden välisen viestinnän säännöt ja käytännöt, mukaan lukien tavat, joilla laitteet tunnistavat ja muodostavat yhteyden toisiinsa. On myös muotoilusääntöjä, jotka määrittävät, kuinka tiedot pakataan lähetetyissä ja vastaanotetuissa viesteissä. Jotkut protokollat sisältävät myös viestin kuittauksen ja tietojen pakkaamisen luotettavan ja vahvan verkkoviestinnän takaamiseksi.
Tietoja protokollista
Ilman protokollia laitteet eivät pystyisi ymmärtämään sähköisiä signaaleja, joita ne välittävät toisilleen verkkoyhteyksien kautta. Nykyaikaiset tietokoneverkkoprotokollat käyttävät yleensä pakettikytkentätekniikoita viestien lähettämiseen ja vastaanottamiseen pakettien muodossa† Nämä ovat osiin jaoteltuja viestejä, jotka kerätään ja kootaan uudelleen määränpäähän. On kehitetty satoja tietokoneverkkoprotokollia, joista jokainen on suunniteltu tiettyihin tarkoituksiin ja ympäristöihin.
Internet-protokollat
Internet Protocol (IP) -perhe sisältää joukon toisiinsa liittyviä ja yleisesti käytettyjä verkkoprotokollia. Internet-protokollan lisäksi korkeamman tason protokollat, kuten TCP, UDP, HTTP ja FTP, voidaan integroida IP:hen lisäominaisuuksien tarjoamiseksi. Samoin alemman tason Internet-protokollat, kuten ARP ja ICMP, toimivat rinnakkain IP:n kanssa. Yleensä IP-perheen korkeamman tason protokollat ovat vuorovaikutuksessa sovellusten, kuten verkkoselaimien, kanssa, kun taas alemman tason protokollat ovat vuorovaikutuksessa verkkosovittimien ja muiden tietokonelaitteistojen kanssa.
Langattomat verkkoprotokollat
Langattomat verkot ovat yleistyneet Wi-Fin, Bluetoothin ja LTE:n ansiosta. Langattomissa verkoissa käytettäviksi suunniteltujen verkkoprotokollien tulisi tukea verkkovierailuja mobiililaitteita ja ratkaista ongelmia, kuten muuttuvia tiedonsiirtonopeuksia ja verkon turvallisuutta.
Verkkoreititysprotokollat
Reititysprotokollat ovat erityisprotokollia, jotka on suunniteltu erityisesti Internetin verkkoreitittimien käyttöön. Reititysprotokolla voi tunnistaa muita reitittimiä, hallita polkuja (kutsutaan reiteiksi) verkon viestilähteiden ja kohteiden välillä ja tehdä dynaamisia reitityspäätöksiä. Yleisesti käytetyt reititysprotokollat ovat EIGRP, OSPF ja BGP.
Miten verkkoprotokollat toteutetaan
Nykyaikaiset käyttöjärjestelmät sisältävät sisäänrakennettuja ohjelmistopalveluita, jotka tukevat joitain verkkoprotokollia. Sovellukset, kuten verkkoselaimet, sisältävät ohjelmistokirjastoja, jotka tukevat sovelluksen toiminnan edellyttämiä korkean tason protokollia. Joissakin alemman tason TCP/IP- ja reititysprotokollissa tuki toteutetaan suorissa laitteistoissa (piipiirisarjat) suorituskyvyn parantamiseksi. Jokainen verkon kautta lähetetty ja vastaanotettu paketti sisältää binaaridataa (ykkösiä ja nollia, jotka koodaavat kunkin viestin sisällön). Useimmat protokollat lisäävät pienen otsikon jokaisen paketin alkuun tallentaakseen tiedot viestin lähettäjästä ja aiotusta vastaanottajasta. Jotkut protokollat lisäävät myös alatunnisteen loppuun. Jokainen verkkoprotokolla voi tunnistaa omat viestinsä ja käsitellä ylä- ja alatunnisteita osana tiedon siirtämistä laitteiden välillä. Ryhmää verkkoprotokollia, jotka toimivat yhdessä korkeammalla ja alemmalla tasolla, kutsutaan usein protokollaperheeksi. Verkko-opiskelijat oppivat perinteisesti OSI-mallista, joka järjestää verkkoprotokollaperheet käsitteellisesti tiettyihin kerroksiin opetustarkoituksiin.