Network Protocols

Network protocols は、デバイスがネットワーク上で通信できるようにするための構文、セマンティクス、タイミング、およびエラー処理のルールを指定します。これらは、メッセージの送信、受信、および処理のためのデータフォーマット、制御情報、および手順を定義します。プロトコルは、ネットワーキングモデルの複数のレイヤーに存在します。実際には、TCP/IP model が主要な実装であり、OSI model は教育的なリファレンスとして機能します。IP は、Internet (network) layer でのアドレス指定とルーティングを提供します。TCP と UDP は、transport layer でトランスポートサービスを提供します。HTTP、FTP、DNS、NTP などのプロトコルは、application layer で動作します。すべてのプロトコルがすべてのレイヤーに存在するわけではありません。一部は複数のレイヤーにまたがったり、モデル間で異なるマッピングを行ったりします。プロトコルは、connection-oriented (例: TCP) または connectionless (例: UDP) にすることができます。信頼性は、シーケンス、確認応答、チェックサム、再送信、およびフロー制御などのメカニズムで達成されることがよくあります。ルーティング、スイッチング、およびカプセル化により、データは多様なネットワークを通過できます。セキュリティとパフォーマンスの考慮事項（暗号化 (TLS/SSL)、整合性チェック、キャッシング、輻輳制御など）は、プロトコル設計を形成します。DNS はドメイン名を IP アドレスに変換します。NTP はクロックを同期します。TLS は application-layer protocols のセキュリティを提供します。この分野は、standards bodies (例: IETF) によって維持されており、実際のデプロイメントは、実用的なネットワーキングでは OSI ではなく TCP/IP protocol suite に依存することが一般的です。これらの違いを理解することは、エンジニアが相互運用可能なシステムを設計するのに役立ちます。