Protokollarkitektur refererer til den strukturelle organiseringen og utformingen av kommunikasjonsprotokoller som brukes i datanettverk. Det gir et rammeverk for å forstå hvordan ulike lag med protokoller samhandler og hvordan de gir pålitelig kommunikasjon mellom enheter over et nettverk.
En typisk protokollarkitektur består av flere lag, hver med spesifikke ansvarsområder og funksjoner. Disse lagene kan deles inn i to brede kategorier:
1. Applikasjonslag: Dette laget er ansvarlig for å levere tjenester og applikasjoner til brukere. Den inkluderer protokoller og standarder for spesifikke applikasjoner, for eksempel e-post (SMTP), nettsurfing (HTTP), filoverføring (FTP) og lyd-/videokonferanser.
2. Transportlag: Transportlaget sikrer pålitelig dataoverføring mellom enheter. Det gir mekanismer for feilkontroll, flytkontroll og overbelastningskontroll. Nøkkelprotokoller på dette laget inkluderer Transmission Control Protocol (TCP), User Datagram Protocol (UDP) og Stream Control Transmission Protocol (SCTP).
Under transportlaget er det flere ekstra lag som støtter og letter nettverkskommunikasjon:
3. Nettverkslag: Dette laget er ansvarlig for å rute datapakker fra en enhet til en annen over et nettverk. Den bruker adresserings- og rutingprotokoller for å bestemme den beste banen for dataoverføring. Protokoller på dette laget inkluderer Internet Protocol (IP), Internet Control Message Protocol (ICMP) og Address Resolution Protocol (ARP).
4. Datalinklag: Datalinklaget administrerer overføring og mottak av datarammer mellom enheter på det samme fysiske nettverket. Den inkluderer protokoller for innramming av data, feilretting og flytkontroll. Nøkkelprotokoller på dette laget er Ethernet, Wi-Fi (802.11) og High-Level Data Link Control (HDLC).
5. Fysisk lag: Det fysiske laget definerer de fysiske egenskapene til nettverket, inkludert overføringsmediet (som kabler eller trådløst), signalkoding, bithastigheter og synkronisering. Protokoller på dette laget inkluderer standarder for fysiske Ethernet-lag, Wi-Fi (802.11) og standarder for mobilnettverk.
Disse lagene jobber sammen på en hierarkisk måte, hvor hvert lag bygger på tjenestene som tilbys av lagene under det. Data sendes ned fra applikasjonslaget gjennom transportlaget og nettverkslaget til datalinklaget, hvor det overføres over det fysiske mediet. Den samme prosessen skjer omvendt når du mottar data.
Å forstå protokollarkitekturen hjelper nettverksingeniører, utviklere og forskere med å identifisere og feilsøke nettverksproblemer, designe effektive kommunikasjonssystemer og utvikle nye protokoller og applikasjoner som effektivt kan utnytte nettverksressurser.
