Համակարգչային ցանցի ֆիզիկական մասերի հավաքումն ինքնին անբավարար է այն գործելու համար. միացված սարքերը նույնպես պահանջում են կապի մեթոդ: Այս հաղորդակցման լեզուները կոչվում են ցանցային արձանագրություններ:
Ցանցային արձանագրությունների նպատակը
Առանց արձանագրությունների սարքերին չի կարող հասկանալ էլեկտրոնային ազդանշանները, որոնք նրանք միմյանց ուղարկում են ցանցային միացումների միջոցով: Ցանցային արձանագրությունները ծառայում են հետևյալ հիմնական գործառույթներին՝
- Հասցեագրեք տվյալները ճիշտ հասցեատերերին:
- Տվյալները ֆիզիկապես փոխանցեք աղբյուրից նպատակակետ՝ անհրաժեշտության դեպքում անվտանգության պաշտպանությամբ:
- Ստացեք հաղորդագրություններ և ուղարկեք համապատասխան պատասխաններ:
Դիտարկենք ցանցային արձանագրությունների համեմատությունը այն մասին, թե ինչպես է փոստային ծառայությունը վարում ֆիզիկական թղթային փոստը: Ճիշտ այնպես, ինչպես փոստային ծառայությունը կառավարում է նամակները բազմաթիվ աղբյուրներից և ուղղություններից, ցանցային արձանագրությունները պահպանում են տվյալների շարունակական հոսքը բազմաթիվ ուղիներով:
Ի տարբերություն ֆիզիկական փոստի, այնուամենայնիվ, ցանցային արձանագրություններն ապահովում են առաջադեմ հնարավորություններ: Դրանք ներառում են հաղորդագրությունների մշտական հոսքի առաքումը մեկ նպատակակետ (կոչվում է հոսքային) և հաղորդագրության ինքնաբերաբար պատճենումը միանգամից մի քանի ուղղություններով առաքման համար (կոչվում է հեռարձակում):
Ցանցային արձանագրությունների ընդհանուր տեսակներ
Ոչ մի արձանագրություն գոյություն չունի, որն աջակցում է բոլոր այն հնարավորություններին, որոնք անհրաժեշտ են համակարգչային ցանցին: Այնուամենայնիվ, յուրաքանչյուրը ծառայում է որպես բանալի, որը բացում է տվյալ ցանցային սարքը կամ ծառայությունը: Տարիների ընթացքում տարբեր ցանցային արձանագրություններ են հորինվել, որոնցից յուրաքանչյուրը փորձում է աջակցել ցանցային հաղորդակցության որոշակի տեսակներին:
Երեք հիմնական բնութագրերը, որոնք տարբերում են մի տեսակի արձանագրությունը մյուսից, հետևյալն են՝
- Սիմպլեքս ընդդեմ դուպլեքս. Simplex կապը թույլ է տալիս միայն մեկ սարքի փոխանցել ցանցում: Դուպլեքս ցանցային միացումները թույլ են տալիս սարքերին փոխանցել և ստանալ տվյալներ նույն ֆիզիկական հղման միջոցով:
- Կապի վրա հիմնված կամ առանց կապի. կապի վրա հիմնված ցանցային արձանագրությունը փոխանակում է (գործընթաց, որը կոչվում է ձեռքսեղմում) հասցեի տեղեկատվությունը երկու սարքերի միջև, որոնք թույլ են տալիս նրանց շարունակել զրույցը (կոչվում է. նիստ): Առանց կապի արձանագրությունները առաքում են առանձին հաղորդագրություններ մի կետից մյուսը՝ առանց հաշվի առնելու առաջ կամ հետո ուղարկված նմանատիպ հաղորդագրությունները (և առանց իմանալու, թե արդյոք հաղորդագրությունները հաջողությամբ են ստացվել):
- Շերտ. ցանցային արձանագրությունները սովորաբար աշխատում են միասին խմբերով (կոչվում են կույտեր, քանի որ դիագրամները հաճախ պատկերում են արձանագրությունները որպես տուփեր, որոնք դրված են միմյանց վրա):Որոշ արձանագրություններ գործում են ստորին շերտերում, որոնք սերտորեն կապված են տարբեր տեսակի անլար կամ ցանցային մալուխների ֆիզիկական աշխատանքի հետ: Մյուսներն աշխատում են ավելի բարձր շերտերում՝ կապված ցանցային հավելվածների աշխատանքի հետ, իսկ ոմանք աշխատում են միջանկյալ շերտերում:
Ինտերնետային արձանագրությունների ընտանիք
Հանրային օգտագործման ընդհանուր ցանցային արձանագրությունները պատկանում են Ինտերնետային արձանագրությունների ընտանիքին: IP-ն հիմնական արձանագրությունն է, որը թույլ է տալիս տնային և այլ տեղական ցանցերին ինտերնետի միջոցով հաղորդակցվել միմյանց հետ:
IP-ն լավ է աշխատում առանձին հաղորդագրությունները մի ցանցից մյուսը տեղափոխելու համար: Այն չի աջակցում զրույցի հայեցակարգին (միացում, որի միջոցով հաղորդագրությունների հոսքը կարող է շարժվել մեկ կամ երկու ուղղություններով): Փոխանցման վերահսկման արձանագրությունը (TCP) ընդլայնում է IP-ն այս ավելի բարձր շերտի ունակությամբ: Քանի որ կետից կետ կապերը կարևոր են ինտերնետում, երկու արձանագրությունները զուգակցված են միասին և հայտնի են որպես TCP/IP:
Եվ TCP-ն և IP-ն գործում են ցանցային արձանագրությունների փաթեթի միջին շերտերում:Ինտերնետում հանրաճանաչ հավելվածները երբեմն ներդրել են իրենց արձանագրությունները TCP/IP-ի վերևում: HyperText Transfer Protocol-ն օգտագործվում է վեբ բրաուզերների և սերվերների կողմից ամբողջ աշխարհում: TCP/IP-ն, իր հերթին, աշխատում է ցածր մակարդակի ցանցային տեխնոլոգիաների վրա, ինչպիսին է Ethernet-ը: IP ընտանիքի այլ հայտնի ցանցային արձանագրությունները ներառում են ARP, ICMP և FTP:
Ինչպես ցանցային արձանագրություններն օգտագործում փաթեթները
Ինտերնետը և տվյալների այլ ցանցերի մեծամասնությունը աշխատում են՝ տվյալները կազմակերպելով փոքր կտորների մեջ, որոնք կոչվում են փաթեթներ: Հաղորդակցության արդյունավետությունն ու հուսալիությունը բարելավելու համար երկու ցանցային սարքերի միջև ուղարկված յուրաքանչյուր մեծ հաղորդագրություն հաճախ բաժանվում է փոքր փաթեթների՝ հիմքում ընկած ապարատային և ծրագրային ապահովման միջոցով: Փաթեթների փոխանակման այս ցանցերը պահանջում են, որ փաթեթները կազմակերպվեն հատուկ ձևերով՝ ըստ ցանցի կողմից աջակցվող արձանագրությունների: Այս մոտեցումը լավ է աշխատում ժամանակակից ցանցերի տեխնոլոգիայի հետ, քանի որ դրանք մշակում են տվյալները բիթերի և բայթերի տեսքով (թվային 1 և 0):
Ցանցի յուրաքանչյուր արձանագրություն սահմանում է կանոններ, թե ինչպես պետք է կազմակերպվեն իր տվյալների փաթեթները:Քանի որ այնպիսի արձանագրություններ, ինչպիսին է Internet Protocol-ը, հաճախ աշխատում են շերտերով, որոշ տվյալներ, որոնք ներկառուցված են մեկ արձանագրության համար ձևաչափված փաթեթի ներսում, կարող են լինել որևէ այլ հարակից արձանագրության ձևաչափով (մեթոդ, որը կոչվում է encapsulation):
Արձանագրությունները սովորաբար յուրաքանչյուր փաթեթը բաժանում են երեք մասի՝ վերնագիր, օգտակար բեռ և ստորագիր: Որոշ արձանագրություններ, օրինակ՝ IP-ն, չեն օգտագործում ստորագիր: Փաթեթների վերնագրերն ու ստորագրերը պարունակում են համատեքստային տեղեկատվություն, որն անհրաժեշտ է ցանցին աջակցելու համար, ներառյալ ուղարկող և ընդունող սարքերի հասցեները: Օգտակար բեռները պարունակում են փոխանցվող տվյալները:
Վերնագրերը կամ էջատակները հաճախ ներառում են հատուկ տվյալներ՝ բարելավելու համար ցանցային միացումների հուսալիությունը և կատարումը, օրինակ՝ հաշվիչները, որոնք հետևում են հաղորդագրությունների ուղարկման հերթականությանը և ստուգման գումարները, որոնք օգնում են ցանցային հավելվածներին հայտնաբերել տվյալների կոռուպցիան կամ կեղծումը:
Ինչպես ցանցային սարքերն օգտագործում արձանագրությունները
Ցանցային սարքերի օպերացիոն համակարգերը ներառում են ներկառուցված աջակցություն որոշ ցածր մակարդակի ցանցային արձանագրությունների համար:Բոլոր ժամանակակից սեղանադիր համակարգչային օպերացիոն համակարգերը, օրինակ, աջակցում են Ethernet և TCP/IP: Շատ սմարթֆոններ աջակցում են Bluetooth-ին և Wi-Fi ընտանիքի արձանագրություններին: Այս արձանագրությունները միանում են սարքի ֆիզիկական ցանցային ինտերֆեյսներին, ինչպիսիք են նրա Ethernet պորտերը և Wi-Fi կամ Bluetooth ռադիոկայանները:
Ցանցային հավելվածներն աջակցում են ավելի բարձր մակարդակի արձանագրություններին, որոնք խոսում են օպերացիոն համակարգի հետ: Վեբ զննարկիչը, օրինակ, https://lifewire.com/-ի նման հասցեները թարգմանում է HTTP փաթեթների, որոնք պարունակում են այն տվյալները, որոնք վեբ սերվերը կարող է ստանալ և հետ ուղարկել ճիշտ էջը: Ստացող սարքը պատասխանատու է առանձին փաթեթները սկզբնական հաղորդագրության մեջ նորից հավաքելու համար՝ հեռացնելով վերնագրերն ու ստորագրերը և միացնելով փաթեթները ճիշտ հաջորդականությամբ:
