پروتکل‌ها (Protocols)

پروتکل‌ها قوانین و استانداردهایی هستند که نحوه ارتباط و تبادل داده بین دستگاه‌ها در یک شبکه را تعیین می‌کنند. انواع پروتکل‌ها بر اساس لایه‌های مدل OSI یا TCP/IP و کاربردشان دسته‌بندی می‌شوند. در زیر به انواع اصلی پروتکل‌ها به همراه توضیحات کامل اشاره می‌کنیم:

۱. پروتکل‌های لایه Application (لایه ۷ OSI)

این پروتکل‌ها مستقیماً با کاربر نهایی تعامل دارند و سرویس‌های خاصی ارائه می‌دهند.

HTTP (Hypertext Transfer Protocol)

• برای انتقال داده در وب (مانند بارگیری صفحات وب) استفاده می‌شود.
• پورت پیش‌فرض: 80 (غیرامن) و 443 برای HTTPS (امن با رمزنگاری SSL/TLS).
• مثال: http://example.com

FTP (File Transfer Protocol)

• انتقال فایل بین کلاینت و سرور.
• پورت‌ها: 20 (داده) و 21 (کنترل).
• مثال: استفاده در آپلود فایل به سرور.

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)

• ارسال ایمیل از کلاینت به سرور یا بین سرورها.
• پورت: 25 (غیرامن) و 587 (امن با STARTTLS).

POP3 (Post Office Protocol)

• دریافت ایمیل از سرور به کلاینت (دانلود و حذف از سرور).
• پورت: 110 (غیرامن) و 995 (امن با SSL).

IMAP (Internet Message Access Protocol)

• مدیریت ایمیل‌ها روی سرور (مانند دسته‌بندی و جستجو).
• پورت: 143 (غیرامن) و 993 (امن با SSL).

DNS (Domain Name System)

• تبدیل نام دامنه (مثل google.com) به آدرس IP.
• پورت: 53 (با پروتکل UDP یا TCP).

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

• اختصاص خودکار IP، Subnet Mask و Default Gateway به دستگاه‌ها.
• پورت: 67 (سرور) و 68 (کلاینت).

۲. پروتکل‌های لایه Transport (لایه ۴ OSI)

مسئول انتقال مطمئن یا غیرمطمئن داده بین دستگاه‌ها.

TCP (Transmission Control Protocol)

• اتصال‌گرا (Connection-Oriented): قبل از ارسال داده، ارتباط برقرار می‌کند.
• تضمین تحویل داده با مکانیزم تصدیق (ACK) و کنترل ازدحام.
• مثال: بارگیری فایل، مرور وب.

UDP (User Datagram Protocol)

• غیراتصال‌گرا (Connectionless): بدون تضمین تحویل داده.
• سریع‌تر از TCP اما بدون کنترل خطا.
• مثال: استریم ویدیو، VoIP (تماس صوتی).

۳. پروتکل‌های لایه Network (لایه ۳ OSI)

مسئول مسیریابی (Routing) و آدرس‌دهی منطقی (IP).

IP (Internet Protocol)

• مسئول آدرس‌دهی و مسیریابی بسته‌ها در شبکه.
• دو نسخه اصلی: IPv4 (مثل 192.168.1.1) و IPv6 (مثل 2001:0db8:85a3::8a2e:0370:7334).

ICMP (Internet Control Message Protocol)

• برای ارسال پیام‌های خطا و تشخیص وضعیت شبکه.
• مثال: دستور ping از ICMP Echo Request/Reply استفاده می‌کند.

ARP (Address Resolution Protocol)

• تبدیل آدرس IP به آدرس MAC در شبکه محلی (LAN).
• مثال: وقتی دستگاه‌ها در یک شبکه LAN می‌خواهند ارتباط برقرار کنند.

OSPF (Open Shortest Path First)

• پروتکل مسیریابی Link-State برای شبکه‌های بزرگ (مانند اینترنت).
• از الگوریتم Dijkstra برای یافتن کوتاه‌ترین مسیر استفاده می‌کند.

BGP (Border Gateway Protocol)

• پروتکل مسیریابی بین سیستم‌های مستقل (AS) در اینترنت.
• مثال: ارتباط بین ISPها.

۴. پروتکل‌های لایه Data Link (لایه ۲ OSI)

مسئول انتقال داده بین دستگاه‌ها در یک شبکه محلی (LAN).

Ethernet

• استاندارد اصلی برای شبکه‌های سیمی (با کابل‌های UTP یا فیبر نوری).
• از آدرس MAC (مثل 00:1A:2B:3C:4D:5E) استفاده می‌کند.

Wi-Fi (IEEE 802.11)

• استاندارد شبکه‌های بی‌سیم با زیرشاخه‌هایی مثل 802.11a/b/g/n/ac/ax.
• مثال: اتصال لپ‌تاپ به روتر بی‌سیم.

PPP (Point-to-Point Protocol)

• ایجاد ارتباط مستقیم بین دو دستگاه (مثل اتصال Dial-Up).

۵. پروتکل‌های امنیتی

برای ایمن‌سازی ارتباطات شبکه.

SSL/TLS (Secure Sockets Layer/Transport Layer Security)

• رمزنگاری داده‌ها در لایه Transport (مثلاً در HTTPS).
• از الگوریتم‌هایی مانند RSA و AES استفاده می‌کند.

IPSec (Internet Protocol Security)

• رمزنگاری و احراز هویت داده‌ها در لایه Network.
• معمولاً در VPNها استفاده می‌شود.

SSH (Secure Shell)

• ارتباط امن برای مدیریت از راه دور سرورها (جایگزین Telnet ناامن).
• پورت: 22.

۶. پروتکل‌های مدیریت شبکه

برای نظارت و کنترل تجهیزات شبکه.

SNMP (Simple Network Management Protocol)

• جمع‌آوری اطلاعات از دستگاه‌های شبکه (مانند روترها، سوئیچ‌ها).
• پورت: 161 و 162 (برای Trapها).

NetFlow/sFlow

• تحلیل ترافیک شبکه و مانیتورینگ پهنای باند.

۷. پروتکل‌های Real-Time

برای ارتباطات بلادرنگ.

RTP (Real-Time Transport Protocol)

• انتقال صوت و ویدیو در برنامه‌هایی مانند Zoom یا Skype.
• معمولاً همراه با RTCP (برای کنترل کیفیت) استفاده می‌شود.

SIP (Session Initiation Protocol)

• ایجاد، تغییر و پایان جلسات ارتباطی (مثلاً در تماس‌های VoIP).

۸. پروتکل‌های IoT

برای دستگاه‌های اینترنت اشیاء.

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport)

• پروتکلی سبک‌وزن برای ارتباطات Machine-to-Machine (M2M).
• از مدل Publish-Subscribe استفاده می‌کند.

CoAP (Constrained Application Protocol)

• طراحی شده برای دستگاه‌های کم‌مصرف (مانند سنسورها).

جدول خلاصه پروتکل‌های مهم

نکات کلیدی

• پروتکل‌ها ممکن است در چند لایه OSI فعالیت کنند (مثلاً TLS در لایه Session و Transport).
• انتخاب پروتکل بستگی به نیازهای سرعت، امنیت و قابلیت اطمینان دارد.
• آشنایی با پروتکل‌ها برای عیب‌یابی شبکه و طراحی زیرساخت‌های IT ضروری است.