Każdy z węzłów sieci komunikuje się z pozostałymi dzięki nadawaniu określonych informacji według zasad określonych w standardach protokołów sieciowych. Główne cele oraz model wykorzystania funkcji sieciowych OSI - Open System Interconnection, ustandaryzowała znana organizacja ISO - International Standard Organization. Zdefiniowała ona grupę protokołów, które mogą służyć do komunikacji międzysieciowej oraz sieciowej. W chwili obecnej na rynku sieciowym stosowana jest bardzo duża ilość protokołów transmisji, które nie zawsze pozostają w zgodzie z zaleceniami organizacji ISO, jednak powszechne ich stosowanie zadecydowało o tym, że stały się one obowiązującymi standardami.

Do najpopularniejszych protokołów sieciowych należą:

  • TCP/IP - z angielskiego Transmission Control Protocol / Internet Protocol. Jest to protokół, który początkowo opracowano dla potrzeb Ministerstwa Obrony rządu Stanów Zjednoczonych. Stał się on podstawowym protokołem ówczesnej sieci rządowej oraz uniwersyteckiej, która dzisiaj znana jest pod nazwą Internet. Protokół ten wykorzystuje się bardzo często w sieciach, które oparte są o system Unix, a także w innego rodzaju sieciach rozległych lub lokalnych. Pracę z wykorzystaniem opisywanego protokołu umożliwia system NetWare 4.11.
  • IPX/SPX - z angielskiego Internet Packet Exchange / Sequential Packet Exchange. Jest to protokół, który jest implementacją protokołu XNS opracowanego przez firmę Xerox, którego dokonała firma Novell. Bywa również znany pod nazwą IP / IPC / SPP, jaką nadała mu firma Banyan. Jest on podstawowym protokołem, który wykorzystuje się powszechnie w sieciach opartych o system Novell NetWare. Protokół IPX jest obecnie najpopularniejszym po TCP / IP protokołem, którego używa się do transmisji danych poprzez sieć.
  • NetBEUI - z angielskiego NetBIOS Extended User Interface. Jest to protokół, który w roku 1985 opracowała firma IBM na potrzeby niewielkich sieci LAN. Jest on obecnie wykorzystywany w różnego rodzaju sieciowych systemach operacyjnych, takich jak Windows NT.

Przykład współpracy protokołu TCP z protokołem IP w czasie pobierania określonej strony WWW:

  • Użytkownik komputera wpisuje w polu adres swojej przeglądarki internetowej odpowiedni adres WWW.
  • Mechanizm, na jakim opiera się protokół TCP / IP, dokonuje podziału danego dokumentu HTML na dużą liczbę pakietów.
  • Do warstwy protokołu IP przekazywane są pakiety, który dołącza do nich adres komputera użytkownika zgłaszającego żądanie, jest on dostarczany przez przeglądarkę internetową. Następuje zapoczątkowanie wysyłania pakietów z informacjami.
  • W obrębie sieci Internet każdy z pakietów porusza się niezależnie od siebie i jest przerzucany przez routery do następnych punktów pośrednich. Zależnie od stanu poszczególnych połączeń ich trasy mogą się nieznacznie od siebie różnić. Możliwa jest również sytuacja, że pakiety przybędą do adresata niekoniecznie w tej samej kolejności, w jakiej zostały nadane.
  • W chwili, gdy pakiety dotrą do użytkownika komputera, warstwa TCP dokonuje rozpoznania pakietów składających się na ten sam plik, a następnie łączy je ze sobą. Później zrekonstruowane dane przekazywane są przeglądarce internetowej, która umożliwia wyświetlenie strony WWW na ekranie monitora.

TCP / IP

Protokół Internetowy, czyli popularne IP - Internet Protocol, 20 lat temu opracował zespół pracujący dla Departamentu Obrony Stanów Zjednoczonych. Departament Obrony poszukiwał sposobu na połączenie ze sobą różnych rodzajów komputerów oraz sieci, które one obsługiwały, w jedną dużą sieć. Cel ten został osiągnięty przy pomocy protokołu warstwowego, który odizolował sprzęt sieciowy od aplikacji. Opisywany protokół nieznacznie różni się od modelu OSI. Nazywa się go modelem TCP / IP. Stos protokołów TCP / IP zawiera w sobie cztery różne warstwy funkcjonalne:

Stos protokołów TCP/IP zawiera następujące warstwy funkcjonalne:

  • Warstwa aplikacji / procesu. Jest to warstwa, która dostarcza rozmaite protokoły do dostępu zdalnego oraz do współdzielenia zasobów. Telnet, http, smtp i ftp znajdują się oraz działają w obrębie tej warstwy. Są one zależne od właściwej funkcjonalności warstw niższych.
  • Warstwa host z hostem. Warstwa ta nawiązuje w luźny sposób do warstw transportu i sesji wchodzących w skład modelu OSI. W jej skład wchodzą dwa protokoły: protokół datagramów użytkownika UDP oraz protokół sterujący transmisją TCP. W chwili obecnej, aby coraz lepiej dostosować się do nastawionego na transakcje charakteru Internetu, zdefiniowano trzeci z protokołów. Nosi on kodową nazwę protokołu sterującego transmisją i transakcją - T / TCP. Dzięki protokołowi TCP możliwa jest połączeniowa transmisja danych między dwoma lub większą ilością hostów. Dzięki temu protokołowi mogą być jednocześnie obsługiwane znaczne ilości strumieni danych, przy zapewnionej kontroli błędów. Pakiety otrzymane w niewłaściwej kolejności są odpowiednio porządkowane. Innym protokołem IP, wchodzącym w skład warstwy host z hostem, jest protokół datagramów użytkownika UDP. Dzięki niemu możliwa jest prosta oraz posiadająca niewielki narzut transmisja danych. Za sprawą prostoty datagramów UDP jest nieodpowiednim protokołem, jeśli chodzi o zastosowania w niektórych aplikacjach. Nadaje się on jednak doskonale do wyszukanych zastosowań, które potrafią same zapewniać funkcjonalność połączeniową.
  • Warstwa Internetu. Opisywana warstwa Internetu protokołu IP obejmuje sobą wszystkie procedury oraz protokoły wymagane do przesyłania danych między poszczególnymi hostami znajdującymi się w wielu sieciach. Pakiety, które przenoszą dane muszą być odpowiednio adresowane. Za tą czynność odpowiada właśnie protokół internetowy IP.

Protokóły IPX / SPX

Zestaw protokołów opracowany przez firmę Novell wziął swoją nazwę od dwóch protokołów głównych: SPX - protokołu sekwencyjnej wymiany pakietów, oraz IPX - protokołu międzysieciowej wymiany pakietów. Firmowy stos protokołów oparto na protokole systemów sieciowych opracowanych przez firmę Xerox i wykorzystano go w pierwszych generacjach sieci Ethernet. Protokół IPX / SPX zyskał na znaczeniu na początku lat osiemdziesiątych, kiedy stał się integralną częścią systemu Novell Netware. System ten stał się szybko standardem sieciowego systemu operacyjnego przeznaczonego dla sieci Ethernet pierwszej generacji. Swoją funkcjonalnością IPX przypomina protokół IP. Stanowi on bezpołączeniowy protokół datagramowy, który nie potrzebuje, ani nie potwierdza otrzymania transmitowanego pakietu danych. Protokół IPX jest związany z protokołem SPX, w sposób podobny jak ma to miejsce w wypadku protokołów IP oraz TCP, jeśli chodzi o porządkowanie kolejności oraz inne usługi połączeniowe czwartej warstwy. Stos protokołów IPX / SPX obejmuje sobą cztery warstwy funkcjonalne: warstwę dostępu do nośnika, warstwę łącza danych, warstwę Internetu oraz warstwę aplikacji. Głównym protokołem warstwy aplikacji jest protokół NCP, który jest protokołem jądra systemu NetWare. NCP może być bezpośrednio sprzęgany zarówno z protokołem IPX, jak i SPX. Wykorzystuje się go do współdzielenia plików, poczty elektronicznej, drukowania oraz dostępu do katalogów. Kolejnymi protokołami, które wchodzą w skład warstwy aplikacji są: firmowy protokół ogłoszeniowy usługi, protokół informacyjny trasowania oraz protokół obsługi łącza. SPX, czyli protokół warstwy Internetu stanowi protokół połączeniowy i można go wykorzystywać w celu przesyłania danych pomiędzy serwerem, a klientem, pomiędzy dwoma serwerami oraz pomiędzy dwoma klientami. Podobnie jak w przypadku protokołu TCP, protokół SPX gwarantuje niezawodność transmisjom IPS, poprzez zarządzanie połączeniami i udostępnianie sterowania strumieniem danych. Odpowiada również za korekcję błędów oraz porządkowanie pakietów.

NetBEUI

Firma IBM opracowała protokół NerBEUI oraz wprowadziła go na rynek w roku 1985. Stanowi on stosunkowo niewielki, jednak bardzo wydajny protokół komunikacyjny sieci LAN. NetBEUI to wyłącznie protokół transportu sieci LAN przeznaczony do systemów operacyjnych Microsoftu. Nie jest on trasowany, s tego powodu jego implementacje są ograniczane do warstwy drugiej, w której działają jedynie komputery wyposażone w systemy operacyjne Microsoftu. Chociaż staje się to coraz to mniejszą przeszkodą, to ograniczane są jednak dostępne architektury obliczeniowe oraz aplikacje technologiczne. Do zalet protokołu NetBEUI należą:

  • Możliwość wydajnej komunikacji pomiędzy systemami operacyjnymi lub oprogramowaniem sieciowym firmy Microsoft.
  • Możliwość samodzielnego dostrajania, dzięki czemu idealnie nadaje się do stosowania w niewielkich segmentach sieci LAN.
  • Minimalne wymagania dotyczące pamięci.
  • Doskonała ochrona przed błędami transmisji, a także szybki powrót to stanu normalnej pracy po wykryciu błędów.

Istotną wadą protokołu NetBEUI jest to, że nie jest on trasowany i nie działa zbyt dobrze w sieciach WAN.