البروتوكول ووظائفه الأولى

تمهيد: لماذا البروتوكولات؟

بروتوكولات الشبكات بأنواعها المختلفة تمكّن أجهزة الحاسوب من تبادل البيانات بعضها مع بعض بطريقة مفهومة ومنظمة وفعالة. ولتوضيح المفهوم: إذا أراد شخصان يتحدثان العربية والألمانية أن يتفاهما فعليهما استخدام مترجم أو التحدث بلغة ثالثة كالإنجليزية.

وبما أن أجهزة الحاسوب غير موحدة في طريقة صنعها أو تشغيلها وتعمل بنظم تشغيل ولغات مختلفة، فلكي تتصل عبر شبكة واحدة كالإنترنت وتتفاهم يُستخدم مجموعة بروتوكولات معينة هي بمثابة اللغة المشتركة التي يفهمها الطرفان.

تعريف البروتوكول

وزاري: تكرر ٧ مرات

البروتوكول: هو في الأساس لغة مكونة من مجموعة من المعايير المستخدمة لتبادل المعلومات بين حاسوبين عبر الشبكة؛ وبعبارة أخرى هو لغة تخاطب الهدف منها تبادل المعلومات حيث يستعملها الحاسوب لاتصالاته، ويجب على الحاسوب الآخر المتصل به أن يستعمل اللغة نفسها لكي يتم الاتصال بنجاح.

تستعمل الشبكات عدة بروتوكولات مختلفة، وتم وضع نماذج بنيوية وهي إطار مرجعي مشترك لشرح اتصالات الإنترنت وفهم وتطوير بروتوكولات الشبكة، وهذه النماذج المرجعية تُعرّف الطبقات التي تعمل فيها البروتوكولات المختلفة.

أهمية دراسة البروتوكولات: هي الوسيلة لفهم كيفية عمل الشبكات والإنترنت، حيث تُستخدم لتصفح الشبكة وإرسال واستقبال البريد الإلكتروني ونقل ملفات البيانات.

وظائف البروتوكول التسع

١- التجزئة وإعادة التجميع

وزاري: تكرر ٣ مرات

البيانات لا تُرسل على شكل تيار مستمر من الأصفار والواحدات، بل قبل إرسالها يتم تجزئتها لحزم صغيرة (Packets) أو أطر (Frames) بحيث يمكن إدارتها بسهولة وفاعلية.

سبب التجزئة: الشبكات لا تتمكن من العمل لو وضعت الحواسيب كميات هائلة من البيانات على السلك الناقل في نفس الوقت؛ فأي حاسوب يرسل كميات هائلة يجعل الحواسيب الأخرى تنتظر، وهذا ليس مشاركة (Sharing) بل احتكار للشبكة. ولحل ذلك تُجزّأ البيانات إلى حزم لتزداد سرعة النقل، وعند الاستلام تتم إعادة تجميع الحزم لتعود لشكلها الأصلي.

وتُعرف هذه العملية بـ التقسيم أو التجزئة (Fragmentation or Segmentation)، وتسمى الكتلة الجزئية الناتجة من عملية التجزئة والتغليف وحدة بيانات البروتوكول (PDU).

شكل ٤-١: مخطط توضيحي لتقسيم البيانات لمجموعة من الحزم أثناء نقلها عبر الشبكة — **شكل ٤-١** مخطط توضيحي لتقسيم البيانات لمجموعة من الحزم أثناء نقلها عبر الشبكة

٢- التغليف (Encapsulation)

وزاري: تكرر مرتين

كل وحدة من المعلومات المجزأة لا تحتوي على المعلومات المراد إرسالها فقط بل يتم تغليفها بمعلومات معينة ضرورية لضمان وصولها بشكل صحيح لوجهتها (مثل الظرف الذي نضع فيه الرسالة ونكتب عليه اسم وعنوان المرسل إليه).

التغليف: عملية إضافة معلومات تحكم (Control Information) على شكل ترويسة (Header) أو تذييل (Footer) إلى المعلومات المراد إرسالها لضمان وصولها إلى الجهة المطلوبة. ويضيف كل بروتوكول ترويسة (وفي حالة واحدة تذييل) إلى المعلومات التي يتلقاها من الطبقة فوقه.

شكل ٤-٢: مخطط توضيحي للمكونات الأساسية لأي حزمة — **شكل ٤-٢** مخطط توضيحي للمكونات الأساسية لأي حزمة

فئات معلومات التحكم الثلاث

وزاري: تكرر ٣ مرات

٣- التحكم بالاتصال

قبل بدء الاتصال بين طرفين لا بد من تحديد نمط التحكم بالاتصال بينهما وتأمين الوظائف الضرورية لتحقيقه، وهذا يتم عن طريق بروتوكول التحكم بالاتصال. وتقسم البروتوكولات وفقاً لنوعية الاتصال إلى نوعين.

عديم الاتصال والموجه للاتصال

مراحل الاتصال وأطوار إضافية