بروتوكولات الشبكة

بروتوكولات الشبكة

البـروتوكـــول( Protocol )

هـو اللغـة التي تتخـاطـب بهـا أجـهزة الكـمبيوتر المتصـلة عبـر الشـبكة بهـدف تبـادل المعـلومات، وإذا أردنــا تعـريـف البـروتوكـول بلغـة تـقـنيـة .

نقـول أنـه وصـف رسـمي لهـيئـات الرســائـل والقـواعـد التي يجـب على كـمبيوترين إتبـاعها لتبــادل تلك الرســائـل .

يســتطيع البروتوكـول وصـف تفاصـيل البنـية التحـتيـة للواجـهة البيـنيـة بين كـمبيوترين إتباعـها لتبـادل تلك الرسـائل. تسـتطيع البروتوكـولات وصـف تفاصـيل البـنيـة التحـتية للواجـهة البـينية بين كـمبيوترين مثـل ترتـيب البـتات والبـايتـات المرســلة عبر الأسـلاك .

وتـسـتطيع أيضـاً وصـف عمليـات التبـادل التي تجـري بين البرامـج على مسـتوى البنـية الفـوقيـة مثـل الطـريقة التي يتبـادل بها برنـامجــان الملفــات عبر الإنتـرنت.

أقسام البروتوكولات :

تنقـســم البروتوكـــولات بشكـل عـام إلى قسـمين:

1. النــوع الأول (Connection-Oriented)

2. النــوع الثـاني (Connectionless)

النــــوع الأول :

يقـوم البروتوكـول من النـوع الأول(Connection - Oriented)

بإعــداد اتصال مباشـر تسمى دائرة ظاهرية أو افتراضية(Virtual Circuit)بين الأجهزة المتصلة في الشـبكة

ويحـقق هذا الاتصال المباشر موثـقيه عالية لتسليم البيانات ولكنه قد يؤدي إلى بطئ في عمل وأداء الشـبكة.

يعتبر بروتوكـول (TCP) (Transmission Control Protocol)

مثــالا واضح على البروتوكــولات محـددة وجــهة الاتصال(Connection – Oriented)

النــــوع الثـاني :

أمـا البروتوكـولات من النـوع الثـاني(Connectionless)

فـإنها لا توفر اتصال مباشرا مع الكـمبيوتر المستقبل قبل إرسـال البيـانات،, مما يعني أن البيـانات تنتقل بسرعة أكـبر مما يحـسن من أداء الشـبكة .

ولكـن هذه الطريقة ليست تامة الموثوقية نظرا لأنـه لا سـبيل لمعرفة فيما إذا حـدثت أخـطاء أثناء الإرسـال أم لا.

يعتبر بروتوكـول(UDP) مثالا واضح على البروتوكـولات عـديمة الاتصال(Connectionless) .

أقسام البروتوكولات حسب وظائفها :

تقسيم البروتوكولات حسب وظائفها .

1- بروتوكولات الشبكة Network Protocols :- مثل بروتوكول FTP و Telnet .

2- بروتوكولات النقل Transport Protocols :- مثل بروتوكول TCP و SPX و NETBEUI .

3- بروتوكولات التطبيقات Applications Protocols :- مثل بروتوكول NNCP و NCP و SMB .

نبذة عن البروتوكولات :-

بروتوكول TCP/IP :

TCP/IP هو بروتوكول يقوم بنقل المعلومات من الحاسب إلى الانترنيت، ويستخدم بروتوكول TCP/IP للاتصال بالانترنيت أو بشبكة أخرى.

بروتوكول نقل الملفات : FTP

( File Transfer Protocol )أحد أكثر بروتوكولات شيوعاً، يستخدم لنقل الملفات من كمبيوتر إلى آخر عبر إنترنت. ويمكن لمستخدمي إنترنت الولوج إلى مزودات FTP لاستجلاب الملفات بمختلف أنواعها وهيئاتها. ويمكن حماية الملفات الموجودة في مزودات FTP من وصول أشخاص غير مصرح لهم باستجلابها، بواسطة كلمة السر، أو تركها متاحة لأي كان، بدون السؤال عن شخصه.

بروتوكول نقل النص المتشعب  : HTTP

( Hyper text Transfer Protocol)... وهو البروتوكول المعتمد لنقل النصوص بهيئة HTML في شبكة ويب. يحتوي بروتوكول HTTP على أوامر عالية المستوى، مثل Get و Put، تستخدمها المتصفحات browsers في التواصل مع مزودات ويب. ويستخدم الأمر Get لطلب صفحة ذات هيئة HTML ، أو صورة بهيئة .GIF، أو أية بيانات أخرى من مزود ويب، لعرضها على الشاشة.

بروتوكول إنترنت لإدارة المجموعات : IGMP 

( Internet Group Management Protocol)بروتوكول من مجموعة TCP/IP، يتيح لمزودات ويب الاشتراك في عملية إرسال متعدد لحزم ( IP multicast )، كوسيلة فعالة لإرسال الحزمة إلى مجموعة من الكمبيوتر المضيفة في إنترنت.

بروتوكول حل العناوين : ARP 

( Address Resolution Protocol )هو البروتوكول الذي يترجم عناوين إنترنت (Internet Protocol) IP )، مثل العنوان ( 128.10.3.42 )، إلى عناوين فيزيائية في الشبكة. ويعد ARP أحد أفراد طاقم البروتوكولات الشهيرة TCP/IP، وهو يلعب دوراً أساسياً في تلمس حزم البيانات، المرتحلة عبر إنترنت، طريقها باتجاه أهدافها، طبقاً للعنوان الذي تحمله.

بروتوكول رسائل التحكم لإنترنت ICMP :

( Internet Control Message Protocol)

هو البروتوكول المستخدم في نقل رسائل الخطأ والتحكم، المتعلقة بنقل حزم البيانات، وفقاً للبروتوكول IP. فعندما يتعذر توصيل حزمة IP إلى العنوان الذي تحمله، بسبب انشغال أو عطل طارئ في المزود الهدف، أو بسبب اختناقات مرورية في توصيلات الشبكة، يصدر أحد الموجهات routers في الشبكة، رسالة ICMP لإخطار المرسل بعدم وصول الحزمة ليعيد إرسالها.

بروتوكول TCP/IP

TCP/IP هو بروتوكول يقوم بنقل المعلومات من الحاسب إلى الانترنيت، ويستخدم بروتوكول TCP/IP للاتصال بالانترنيت أو بشبكة أخرى.

تم تطوير بروتوكول TCP وبروتوكول IP من قبل هيئة البحوث التابعة لوزرارة الدفاع الأميريكية لوصل عدة شبكات مختلفة بنى الأنظمة ضمن شبكة واحدة، وقد كانت هذه الشبكات تابعة لعدة موردين ومتعاقدين. وكانت نشأة "الانترنيت" نتيجة وصل هذه الشبكات. إن فكرة الانترنيت كانت ناجحة منذ البداية لأنها استطاعت تخديم المتطلبات الضرورية التي يحتاجها الجميع، كنقل الملفات، والبريد الإلكتروني، والدخول عن بعد، وقد تم هذا عبر شبكات ضخمة استخدمت نظام "زبون-لمخدم". ويمكن لعدة حواسب في شركة صغيرة استخدام بروتوكول TCP/IP (بالإضافة إلى بروتوكولات أخرى) ضمن شبكة محلية LAN. يؤمن بروتوكول الانترنيت IP عملية نقل المعلومات من قسم في الشركة، إلى شبكة الشركة الرئيسية، ومن ثم إلى الشبكات الإقليمية، وأخيراً إلى الانترنيت. بما أنه يمكن لشبكات الاتصال أن تتعطل أثناء الحروب، فقد قامت وزارة الدفاع الأميركية بتصميم TCP/IP منذ البداية كي يكون بروتوكولاً قادراً على العمل ضمن ظروف قاسية أو في ما إذا تحطم أحد الأجهزة أو انقطاع الخط الهاتفي. وقد ساعد هذا التصميم على بناء شبكات ضخمة بدون أن يكون هناك مركز للتحكم بها أو إدارتها. ولكن بسبب قدرة هذا البروتوكول على العمل اوتوماتيكياً حتى بعد وقوع كارثة أو عطل، فإنه قد لايتم إدراك بأن الشبكة تعاني من مشاكل، وربما قد لا يتم اكتشاف هذه المشاكل لفترات طويلة.

وكغيره من بروتوكولات الاتصال، فإن TCP/IP مؤلف من طبقات: طبقة IP هي المسؤولة عن نقل رزم البيانات من حاسب لآخر، حيث يقوم بروتوكول IP بإرسال كل رزمة بناءً على عنوان وجهة المعطيات المؤلف من أربعة بايتات، أو ما يعرف برقم IP. وتقوم الهيئات المسؤولة عن الانترنيت بتعيين مجالات من هذه الأرقام لمختلف الشركات، وتقوم هذه الشركات بتعيين مجموعة من أرقامها لمختلف الأقسام.

يعمل بروتوكول IP على أجهزة تسمى "العبارّات" أو Gateways التي تقوم بنقل المعلومات من الشركة، ثم إلى الإقليم، ثم إلى العالم.

أما بروتوكول TCP فهو المسؤول عن تدقيق صحة نقل المعطيات من الحاسب إلى المخدم، بسبب إمكانية ضياع المعطيات أثناء النقل، ويقوم TCP بهذا من خلال الكشف على الأخطاء، والتعرف على المعطيات الضائعة ومن ثم يقوم بإعادة الإرسال لحين وصول كامل المعطيات بشكل صحيح إلى وجهتها النهائية.

المداخل SOCKETS هي عبارة عن تطبيقات جزئية مسؤولة عن السماح بالدخول إلى معظم الأنظمة من خلال بروتوكول TCP/IP، الذي لا يستخدم فقط للدخول إلى الانترنيت، وإنما يستخدم أيضاً على نطاق واسع لبناء الشبكات الخاصة. وقد تكون هذه الشبكات الخاصة مرتبطة بالانترنيت، وقد لا تكون مرتبطة بأي شبكة أخرى. ونسمي الشبكة الخاصة التي تستخدم بروتوكول TCP/IP وبرمجيات الانترنيت، بشبكات انترانيت.

كيفية عمل بروتوكول FTP

بروتوكول FTP

خدمة بروتوكول نقل الملفات ظهرت فى الايام الاولى لظهور الانترنت وهى احد الخدمات التى تاتى مع بروتوكول TCP/IP الذى يسمح بربط مجموعة من الاجهزة مع بعضها البعض وايضا مجموعة من الشبكات المحلية بحيث انه يخفى تكوين كل شبة عن الاخرى اى انك اذا اتصلت بجهاز على شبكة محلية ستتصل مع هذا الجهاز نفسة بغض النظر عن نوع الشبكة المحلية المتصل بها ومع اختلاف السرعات على العموم لن اخوض فى شرح بروتوكول TCP/IP باسهاب ولان موضوعنا محدد وهو عن بروتوكول نقل الملفات FTP

FTP هى اختصار للعبارة الانجليزية File transfer protocol وتعنى بروتوكول نقل الملفت وهى خدمة الانترنت المستندة الى بروتوكول نقل الملفات Inter service based on file transfer protocol .

ويمكن ان نقارن بين بروتوكول نقل الملفات FTP وبروتوكول HTTP وهو ان كل منهما يقوم بنقل الملفات من الاجهزة البعيدة (جهاز الخادم عادة ) الى اجهزة المستخدمين ولكن الفرق ان بروتوكول HTTP يقوم بنقل الملفات (صفحات HTML ) وملفات الصور والصوت والفيديو ويقوم بربطها بالصفحة HTML ثم بعد ذلك يقوم بعرضها على جهاز المستخدم اما بروتوكول نقل الملفات FTP يقوم بنقل الملف اى كان تنسيقاتها ويقوم بتخذينها على القرص الصلب لجهاز المستخدم و هناك فرق اخر ان بروتوكول FTP يمكن ان يقوم بالعملية العكسية Upload وهى نقل الملف من جهاز المستخدم الى الخادم .

وتوجد طريقتين لنقل الملفات :

1. Ascii

وتستخدم لنقل ملفات النصوص وهى تعتمد على وجود 7 bit لكل حرف وهى تمثل الحروف والعلامات الخاصة الموجودة على لوحة المفاتيح وتكون البت الثامنة المكملة للبايت عادة صفر .

2. Binary

وهى الطريقة الثانية والتى تستخدم لنقل المضغطات وافلام الفيديو والصور والتى تحتاج الى بتات كثيرة وتكون 8Bit للحرف الواحد وبذلك نتمكن من كتابة 256 حرف مختلف .

تعتمد فكرة خدمة بروتوكول نقل الملفات على مبدا الخادم والمستفيدprinciple Server & Client وتتلخص فى وجود احد البرامج وهو البرنامج الخادم على جهاز له عنوان IP ثابت ويكون منتظر للاتصالات القادمة من العميل على فتحة معينة وفى هذا البروتوكول هى الفتحة Port 21 وعندما يتم الاتصال يتم تبادل مجموعة من الاوامر التى تنظم العمل بين البرنامجين.

يمكن تعريف مستخدمى الشبكة وهم المستخدمين المجهولين وهم مجموعة كبيرة من المستخدمين Anonym users والمشرفين وهم من يكون لهم مجموعة من الصلاحيات مثل الحزف والتعديل والاحق الملفات الخ ... .

تميز بروتوكول FTP عن البريد الالكتروني في أن بروتوكول نقل الملفات يمكنة نقل الملفات الكبيرة نسبيا التى لايمكن ان ينقلها البريد الالكترونى فكما نعلم فان سيرفر ياهو من السيرفرات الكبيرة التى تعطى مساحة كبيرة للبريد الالكترونى ولكنها تحدد مساحة التخزبن بعشرة mb للملف الواحد. ولكن الشيء الذى يميز البريد الالكترونى هو امكانية استقبال الملفات فى حالة عدم وجود الطرف الاخر  .

يسمح بروتوكول FTP بإرسال ملفات النصوص Text والملفات الثنائية Binary، ويقوم بتوفير ميزات للتحكم بدخول المستخدم. فعندما يريد المستخدم نقل ملف، يقوم FTP بإعداد الاتصال مع النظام المطلوب عن طريق TCP، ويقوم بعد ذلك بتبادل رسائل التحكم. حيث تتيح رسائل التحكم إرسال اسم المستخدم وكلمة السر، وتسمح للمستخدم بتحديد الملف والعملية التي سيجريها على الملف. عند السماح بنقل الملف، تتم عملية تأسيس اتصال آخر عن طريق TCP بغاية إرسال الملف ونقله عبر الاتصال الرقمي، بدون التأخير الذي ينجم عن نقل الترويسات ومعلومات التحكم على مستوى التطبيقات والبرمجيات. عند انتهاء عملية النقل، يتم استخدام اتصال التحكم لإعطاء إشارة انتهاء عملية النقل، ولقبول أوامر جديدة.

الفرق بين بروتوكول http وبروتوكول https

 بروتوكول HTTP

هو اختصار لـ  Hyper Text Transfer Protocol بروتوكول نقل النص الفائق

وهذا البروتوكول الذي تستخدمه عند تصفح الانترنت كقرائتك لهذا الموضوع ، هذا البروتوكول أكثر البروتوكولات استخداما عند التعامل مع شبكة الانترنت العالمية (World Wide Web)  .

بروتوكول HTTP يعمل على نقل البيانات بطريقة يعبر عنها بأنها غير متقيدة Statless مما يعني سرعة كبيرة في نقل صفحات المواقع من و إلى جهاز العميل ، هذا يعني سرعة كبيرة في نقل مواقع الشبكة و استضافة عاليه لكافة البيانات.

ببساطة يتميز هذا البروتوكول بمعياريته السهلة التي تجعل من استضافة أي موقع أمر سهل و بسيط ، و حسب ما توضح صفحات وصف هذا البروتوكول فإن استضافة هذا البروتوكول على اجهزة المحولات Routers تجعل من عملية نقل صفحات المواقع أمراً سريعا جداً بحسب سرعة استضافة موقعك.

وحيث أن الإستضافة الخاصة بأي موقع لا بد أن تتعامل مع هذا البروتوكول ، فإن مواقع الويب جميعها تعمل على أساس بنية هذا البروتوكول و طريقته بغض النظر عن جهة الإستضافة.

 بروتوكول HTTPS

هو اختصار لـ Hyper Text Transfer Protocol secure بروتوكول نقل النص الفائق الآمن

هو بروتوكول يستخدم لنقل البيانات الحساسة والمعلومات السرية بين المتصفح والسيرفر مثل بطاقات الدفع وأرقام العملاء والباسوورد .

تكون فيه البيانات مشفرة عن طريق ssl اختصار لـ secure sockets layer

نموذج لمواقع تستخدم بروتوكول https البنوك - صندوق التنمية العقارية .

والصفحات التي تتطلب معلومات شخصية كـ الهوت ميل وتويتر وغيرها ..

بروتوكول IPv6

بروتوكولات الانترنت الإصدار السادس IPv6

Internet Protocol version 6

 * كتاب البروتوكول ipv6 الجيل التالي من بروتوكولات الانترنت :

جاءت فكرة بروتوكول IPv6 لحل مشكلة العدد المحدود لعناوين IP والتي أصبحت تشكل عائقا كبيرا مع النمو السريع ، الا أن العمل على تطوير هذا البروتوكول الجديد توسع ليحل عددا من نقاط الضعف الموجودة في بروتوكولات الحالية ، مثل الأمان وعدم توفير الدعم للأجهزة النقالة والحاجة الى التكوين التلقائي لأجهزة الشبكة

ميفاق (بروتوكول) الانترنت الإصدار السّادس ، (بالإنجليزية: Internet Protocol Version 6) هو تطوير للميفاق الانترنت الإصدار الرّابع IP. هذا الإصدار الجديد (IPv6) يأتي في نفس الوقت بالعديد من التّمديدات والتّحسينات والتّكميلات لقدرات الإصدار الرّبع (IPv4) ووضائفه، و من بينها :

* تمديد فضاء العنونة بشكل هائل : الإصدار السّادس يستخدم 128 بت للعنوان الواحد (مثلا : 2001:1234:5678:9:1:2:3:4) في حين أنّ الإصدار الرّابع يستخدم 32 بت فقط (مثلا : 192.0.2.1). يتيح هذا التّمديد تحصّل جميع الحواسيب المنسجمة اليوم في الشابكة ( الأنترنت )وجميع الحواسيب والأجهزة الإلكترونيّة الأخرى الّتي ستتمكن لاحقاً من الحصول على عناوين فريدة لا يشاركها فيها أحد، تمكّنها عندئذ من الإتّصال ببعضها البعض والتّخاطب مباشرة، أي دون الإلتجاء إلى الأجهزة الّتي تسمّى "مترجم عناوين الشّبكة (Network Address Translator, NAT). من بين الأجهزة الّتي يمكنها الإنتفاع بهذا التّمديد في فضاء العنونة، الهواتف الجوّآلة والسّيّارات والطّائرات والبواخر المربوطة بشبكة من طراز "IPv6 متحرّك" ("Mobile IPv6").

* التّشكيل الذّاتي (auto-configuration) .

* إدماج الأمان والتّحرّك منذ البداية (built-in security and mobility).

طبقات بروتوكول (TCP/IP)

1- طبقة البرامج ( APPLICATION LAYER) (( HTTP,FTP))

2-طبقة النقل (TRANSPORT LAYER) (( TCP,UDP ))

3- طبقة الانترنت (INTERNET LAYER) ((IP,ICMP,IGMP,ARP))

4- طبقة واجهة الشبكة (NETWORK INTERFACE LAYER ) ((ATM, ETHERNET))