أنواع البروتوكولات في الشبكات

تعريف البروتوكول في الشبكات

البروتوكولات هي مجموعةٌ من القواعد والضّوابط التي تحدّد طريقة الاتّصال بين جهازين أو أكثر، وتتضمّن مجموعةً من الآليات التي تتيح للأجهزة الاتّصال مع بعضها، إضافةً إلى مجموعة من القواعد التي تحدِّد طريقة نقل وتبادل البيانات في الرّسائل المُرسلة والمستلمة.

أشهر أنواع البروتوكولات

لن نقوم بتعداد جميع الأنواع من البروتوكولات في هذه المقالة، لكنّنا سنتحدّث عن أشهرها وأكثرها أهميةً واستخداماً.

IP (بروتوكول الإنترنت)

بروتوكول الإنترنت (Internet Protocol Address) أو كما يعرف اختصارأً ب (IP Address) هو بروتوكول الاتّصال الأساسي في حزمة بروتوكولات (TCP/IP). حيث يستخدم في الأجهزة الحاسوبية يقوم بربطها سويةً ضمن الشبكة كما أنه هو المسؤول عن عملية العنونة وإعطاء كل جهازٍ عنواناً خاصّاً يكون فريداً من نوعه.

TCP (بروتوكول التحكم بالنقل)

أحد بروتوكولات الاتّصال الهامة والذي يستخدم في نقل البيانات عبر الشبكة، أي بتعبيرٍ آخر هو مجموعة القواعد والإجراءات التي تحكم نقل البيانات بين طرفين، حيث يؤمن نقل البيانات بشكلٍ آمنٍ بين المرسل والمستقبل على شبكة الإنترنت.

ويعمل مع بروتوكول (IP) كثنائيٍّ معروفٍ بالاسم (TCP/IP)، حيث يقوم بروتوكول الإنترنت بتأمين اتصال الأجهزة مع بعضها البعض كما يضمن بروتوكول التحكم بالنقل، فهو المسؤول عن نقل البيانات فيما بين هذه الأجهزة.

(UDP) بروتوكول بيانات المستخدم

أحد بروتوكولات الإنترنت التي تستخدمها البرامج التي تعمل على شبكةالإنترنت لإرسال رسائلٍ قصيرةٍ تسمى حزم بيانات (datagrams) لكنّه يتميز بعدم حاجته إلى اتّصالٍ أوليٍّ بين الطرفين، أي أنه مشابهٌ لحدٍ كبيرٍ لبروتوكول (TCP) ولكن يكمن الاختلاف بينهما بطريقة الاتّصال بين الأجهزة والسُّرعة في إيصال البيانات.

بالإضافة إلى أنّه على عكس بروتوكول (TCP) فهو لا يقوم بانتظار وصول إشعارٍ لتأكيد تمام عملية النقل بل يهتم فقط بإنجاز المهمّة المطلوبة دون العناية بنجاحها أو لا. 

(HTTP) بروتوكول نقل النص التشعبي

هو البروتوكول الرّئيسي المسؤول عن نقل البيانات عبر الإنترنت، إذ يشكّل مجموعة القواعد لنقوم بنقل الملفات من النّصوص والرّسومات والصوت والصور وغيرها على شبكة الإنترنت، أي أنه يتيح نقل صفحات الإنترنت والتي تبنى اعتمادًا على لغة “HTML” واللّغات المرتبطة بها مثل: “CSS” وغيرها إلى المُستعرض.

(HTTPs) بروتوكول نقل النص التشعبي الآمن

يشكّل نسخةً آمنةً من بروتوكول (HTTP) إذ يشير حرف s إلى كلمة (Secure) والتي تعني “آمن” باللغة الإنجليزية. يشكل أسلوبًا لضمان الاتّصال الآمن بين متصفح المستخدم وخادم الويب، ويتم التعرّف عليه من خلال شريط العناوين في المتصفح إذ يظهر بلونٍ أخضر في شريط العنوان أو قفل في نافذة المتصفح للإشارة إليه.

(DNS) بروتوكول نظام أسماء النطاقات

يعمل هذا البروتوكول على ترجمة أسماء النطاقات والتي نبحث من خلالها على موقع ويب معين إلى عنوان (IP) الخاص بالموقع، إذ أن المستعرضات تحتاج إلى عناوين ال (IP) لتحميل الموارد من موقعٍ معينٍ لذا يجب ترجمة أسماء النطاقات إلى عناوين الإنترنت، وهذه هي مهمةٌ هذا البروتوكول. أي يمكننا وصفه بدليل هاتف الإنترنت.

(FTP) بروتوكول نقل الملفات

يقوم هذا البروتوكول بنقل الملفات بين جهازين متّصلين عبر حزمة (TCP/IP) هما جهاز الخادم والزبون. يستخدم عادةً لنقل الملفات من وإلى المستخدم بالإضافة إلى إمكانية التعديل عليها أو تبديل الاسم وغير ذلك من المهمّات المشابهة. لكنّه يُعتبر غير آمنٍ بشكلٍ كافٍ لذا قل استخدامه في الآونة الأخيرة بشكلٍ كبيرٍ. 

بروتوكولات البريد

يعتبر بروتوكول “SMTP” أحد بروتوكولات “TCP/IP” ويستخدم في إرسال وتلقي البريد الإلكتروني، إلا أنّه وبسبب محدودية قدرته في جدولة الرسائل في بريد المتلقي فيتم عادةً استخدام أحد البروتوكولات (POP أو IMAP) والتي تتيح للمستخدم حفظ الرسائل في صندوق بريد الخادم وتحميلها بشكلٍ دوريٍّ من هناك.

أي يُستخدم عادةً “SMTP” لإرسال البريد الإلكتروني، بينما يُستخدم بروتوكول “POP” بجميع إصداراته الثّلاث وبروتوكول “IMAP” بهدف تلقّي البريد.

(DHCP) بروتوكول التّهيئة الآلية للمضيفين

أحد بروتوكولات الشبكة المستخدمة لتعيين عنوان بروتوكول الإنترنت بصورةٍ ديناميكيةٍ إلى أي جهازٍ أو عقدةٍ على الشبكة حتى يتمكنوا من الاتصال باستخدام (IP).

إذ يقوم بأتمتة هذه الأجهزة والمكونات وإدارتها مركزيًا بدلًا من مطالبة مسؤولي الشبكة بتعيين عناوين (IP) بشكلٍ يدويٍّ لكافة أجهزة الشبكة. يمكن تطبيقه على الشبكات المحلية الصغيرة بالإضافة إلى شبكات المؤسسات الكبيرة.

(ICMP) بروتوكول رسائل التحكم في الإنترنت

أحد بروتوكولات الإعلام عن الأخطاء، إذ يستخدم لإنشاء رسائل الخطأ إلى عنوان (IP) المرسل عند حدوث مشاكلٍ في الشبكة تمنع تسليم حزم (IP)، أي أن مهمته تتركز في إخبار المرسل بعدم القدرة على الوصول إلى جهاز المتلقي لتسليم الحزمة كأن يطلب المرسل إحدى الخدمات غير المتاحة.

أهمية البروتوكولات في شبكات الإنترنت

• تنظيم الاتصال: تعمل البروتوكولات على تنظيم كيفية تواصل الأجهزة مع بعضها، مما يضمن انتقال البيانات بسلاسة وفعالية.

• تحقيق التوافق: تتيح البروتوكولات للأجهزة المختلفة من شركات متنوعة أن تتواصل مع بعضها، مما يعزز من التوافق بين الأنظمة.

• تحسين الأمان: تلعب بروتوكولات الأمان دوراً حاسماً في حماية البيانات أثناء نقلها، مثل بروتوكولات HTTPS وSSL/TLS.

• إدارة تدفق البيانات: تضمن البروتوكولات مثل TCP إدارة تدفق البيانات والتأكد من عدم فقدانها أثناء النقل.

• تحديد كيفية معالجة البيانات: تحدد البروتوكولات كيفية معالجة البيانات وإرسالها، مما يسهل تنفيذ التطبيقات المختلفة على الشبكة.

• تحسين الأداء: تساهم البروتوكولات في تحسين أداء الشبكة من خلال تقنيات مثل ضغط البيانات وتقليل وقت الاستجابة.

• سهولة التكامل: تسمح البروتوكولات بتكامل تقنيات جديدة دون الحاجة إلى تعديل النظام الأساسي بالكامل.

• دعم التطبيقات المتنوعة: تتيح البروتوكولات تشغيل مجموعة متنوعة من التطبيقات، من تصفح الويب إلى خدمات البث المباشر.

• تحديد معايير الصناعة: توفر البروتوكولات معايير صناعية تساعد في تطوير تكنولوجيا الشبكات.

• الاستجابة للطوارئ: تساعد البروتوكولات في معالجة حالات الطوارئ والتأكد من استمرارية الخدمات في حال حدوث انقطاع.

كيفية استخدام بروتوكولات التطبيقات لتحسين تجربة المستخدم

1. توفير سرعة استجابة عالية

• HTTP/2 وHTTP/3: هذه البروتوكولات تقدم تحسينات في سرعة تحميل الصفحات من خلال تقنيات مثل الدفع المسبق للبيانات (Push) وضغط الرأس، مما يقلل من زمن الاستجابة ويعزز تجربة المستخدم.

2. تحسين الأمان والخصوصية

• HTTPS: استخدام بروتوكول نقل النص الفائق الآمن (HTTPS) بدلاً من HTTP يضمن تشفير البيانات أثناء النقل، مما يحمي المعلومات الحساسة للمستخدمين ويعزز ثقتهم في الموقع.

3. دعم التفاعل السلس

• WebSocket: هذا البروتوكول يتيح الاتصال الثنائي بين الخادم والعميل، مما يمكن من تبادل البيانات في الوقت الحقيقي، مثل الدردشة الحية وتحديثات اللعبة، مما يحسن التفاعل ويجعل تجربة المستخدم أكثر ديناميكية.

4. تحسين نقل البيانات الكبيرة

• FTP وSFTP: تسهل هذه البروتوكولات نقل الملفات الكبيرة بطريقة منظمة وآمنة، مما يعزز تجربة المستخدم عند تحميل أو مشاركة الملفات.

5. تخصيص المحتوى

• APIs (واجهات برمجة التطبيقات): استخدام بروتوكولات مثل RESTful وGraphQL يسمح بتخصيص المحتوى وتقديمه وفقًا لاحتياجات المستخدم، مما يسهل الوصول إلى المعلومات المطلوبة بسرعة وسلاسة.

6. التكامل مع تطبيقات الطرف الثالث

• بروتوكولات مثل OAuth: تسهل المصادقة والتفويض عند استخدام تطبيقات الطرف الثالث، مما يمنح المستخدمين تجربة أكثر سلاسة وأمانًا.

7. التحسين من خلال التحليل البياني

• تحليل البيانات: استخدام بروتوكولات مثل MQTT لجمع بيانات الاستخدام يمكن أن يوفر رؤى قيمة لتحسين الخدمات وتخصيص التجارب بناءً على سلوك المستخدم.

8. توفير الدعم الفني الفوري

• بروتوكولات مثل XMPP: تدعم خدمات الدردشة والدعم الفني في الوقت الحقيقي، مما يسهل التواصل مع المستخدمين وحل مشاكلهم بشكل فوري.

باستخدام هذه البروتوكولات بشكل استراتيجي، يمكن تحسين تجربة المستخدم بشكل ملحوظ، مما يؤدي إلى زيادة الرضا والاحتفاظ بالعملاء.