โปรโตคอล (Protocol)

การที่คอมพิวเตอร์สองเครื่องจากสื่อสารกันได้นั้น จะต้องใช้ภาษากลางในการสื่อสารกันซึ่งเรียกว่า โปรโตคอล ปัจจุบันโปรโตคอลมีมากมายหลายชนิด ขึ้นอยู่กับลักษณะการทำงานของระบบ ว่าต้องใช้โปรโตคอลอะไรเมื่อเวลาใด เช่น เมื่อมีผู้ใช้จากเครื่องไคลเอนต์มาขอรับอีเมล์จากเมล์เซิร์ฟเวอร์ด้วยโปรโต คอล POP3 ตัวเมล์เซิร์ฟเวอร์ก็จะต้องพูดจาภาษาโปรโตคอล  POP3 กับเครื่องไคลเอนต์ด้วยเช่นกัน

CSMA / CD

เป็นโปรโตคอลในระบบเครือข่าย Ethernet (เป็นระบบแลนชนิดหนึ่งที่นิยมใช้มากที่สุดในปัจจุบัน) ใช้เมื่อการ์ดเน็ตเวิร์กต้องการจะส่งข้อมูลออกไปตามสายเพื่อป้องกันการชนของ ข้อมูล การ์ดเน็ตเวิร์กจะทำการเงี่ยฟังสักระยะหนึ่งก่อนว่าสายว่างแล้วหรือยัง เมื่อไม่มีใครส่งข้อมูลมันก็จะทำการส่งข้อมูลออกไปตามสายสัญญาณและคอยเงี่ย หูฟังอยู่เป็นระยะๆ เมื่อพบว่ามีการชนของข้อมูลมันจะหยุดส่งทันที แล้วสุ่มช่วงเวลาเพื่อส่งข้อมูลใหม่อีก เนื่องจากฝ่ายตรงข้ามที่ชนกันกับเราก็ใช้โปรโตคอล CSMA/CD เช่นกัน ดังนั้นใครสุ่มช่วงเวลาได้น้อยกว่าก็จะได้ส่งก่อน

ARP (Address Resolution Protocal)

เมื่อคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งต้องการส่งข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์อีกเครื่อง หนึ่งตามไอพีแอดเดรสที่ระบุ (ไอพีแอดเดรสเป็นตัวที่ใช้บ่งบอกว่าเป็นคอมพิวเตอร์เครื่องใดในเน็ตเวิร์ก แต่ไอพีแอดเดรสจะอยู่ในระดับที่สูงกว่า  MAC Address นั่นคือไอพีแอดเดรสจะอยู่ในระดับที่ห่างไกลจากระดับการทำงานทางกายภาพ เช่น การส่งสัญญาณไฟฟ้ามากกว่า MAC Address) การ์ดเน็ตเวิร์กผู้ที่จะต้องส่งเฟรมข้อมูลไปยัง  MAC Address ของการ์ดเน็ตเวิร์กบนเครื่องคอมพิวเตอร์ปลายทาง จำเป็นที่จะต้องทราบว่าถ้าต้องการส่งไปยังไอพีแอดเดรสนี้ ต้องส่งไป  MAC Address หมายเลขอะไร ดังนั้นจึงต้องมีโปรโตคอลที่ใช้ในการค้นหาคำตอบดังกล่าว ซึ่งโปรโตคอลนั้นก็ถูกนักคอมพิวเตอร์คิดค้นขึ้นมาแล้วได้รับการตั้งชื่อว่า ARP : Address Resolution Protocal การ ทำงานของ ARP คือเริ่มจากผู้ส่งทำการตรวจสอบในตารางข้อมูล ARP อขงตนเองก่อน ถ้าไม่มีข้อมูล MAC Address ของปลายทางก็จะส่งคำร้องนี้ (ARP Request) กระจายแบบบรอดคาสต์ออกไป คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในเครือข่ายจะได้รับคำร้องขอนี้ และแต่ละเครื่องก็จะนำไอพีแอดเดรสที่ต้นทางส่งมา ทำการเปรียบเทียบกับไอพีแอดเดรสของตนเอง ถ้าตรงกับของตนเองก็จะส่งคำตอบรับ (ARP Reply) กลับไปยังต้นทาง ซึ่งข้อมูลที่ส่งตอบรับกลับไปมีหมายเลข  MAC Address ของตนเองด้วย พร้อมทั้งเก็บไอพีแอดเดรสและ MAC Address ของผู้ส่งไว้ในตารางข้อมูล ARP ของตนเองด้วย

PPP (Point to Point Protocol)

PPP เป็นโปรโตคอลแบบจุดต่อจุดชนิดหนึ่ง มักจะใช้กับเครือข่าย WAN ซึ่ง PPP ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อนชดเชยข้อบกพร่องหลายอย่างของโปรโตคอล SLIP เช่น SLIP ไม่สามารถรับรองความผิดพลาดในการรับส่งข้อมูล และไม่สามารถกำหนดไอพีแอดเดรสโดยอัตโนมัติได้ เป็นต้น ตัวอย่างการใช้งานโปรโตคอล PPP ก็อย่างเช่น เมื่อเราทำการ Dial ไปยัง ISP เพื่อเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต เป็นต้น

IP (Internet Protocol)

IP เป็นโปรโตคอลในระดับชั้นเน็ตเวิร์ก ซึ่งทำหน้าที่กำหนดหมายเลขไอพีแอดเดรสประจำเครื่องคอมพิวเตอร์เป็นตัวที่ บ่งบอกให้เร้าเตอร์ทราบว่าควรจะส่งแพ็กเก็ตนี้ไปเส้นทางใด โปรโตคอล IP จะมีลักษณะเป็น Unreliable และ Connectionless ซึ่ง Unreliable หมายถึงโปรโตคอล IP ไม่มีกลไกที่จะรับประกันว่าข้อมูลส่งถึงปลายทางได้ส่วนเร็จ ส่วน Connectionless หมายถึง ไม่มีการสถาปนาการเชื่อมต่อ ดังนั้นการที่จะให้ข้อมูลเชื่อถือได้จึงตกเป็นหน้าที่ของโปรโตคอลระดับบน เช่น TCP เป็นต้น

UDP

เป็นโปรโตคอลชั้นที่อยู่กว่าโปรโตคอล IP โปรโตคอล UDP เป็นโปรโตคอลที่เชื่อถือไม่ได้ เพราะถ้าข้อมูลหายระหว่างทาง ข้อมูลจะไม่ถูกนำส่งใหม่ UDP มักจะถูกนำมาใช้กับงานด้าน Multimedia เช่น ส่งภาพและเสียง ซึ่งถ้าภาพที่ต้องการส่งมีการสูญหายของข้อมูลไปสัก 2 หรือ 3 pixel (จุดสี) เราก็ยังเห็นเป็นภาพอยู่ดี ข้อดีของ UDP ก็คือ ได้เปรียบด้านความเร็ว เพราะขั้นตอนของมันจะไม่ยุ่งยากเหมือนกับ TCP

TCP

เป็นโปรโตคอลที่อยู่ชั้นสูงกว่า IP และอยู่ในระดับเดียวกันกับ UDP โปรโตคอล TCP จะมีความน่าเชื่อถือเพราะจะมีการรับประกันว่าข้อมูลที่ส่งจะไม่สูญหาย (เนื่องจากมันถูกออกแบบมาแบบนั้น) เมื่อข้อมูลมาไม่ครบจะมีการส่งใหม่ TCP เป็นโปรโตคอลที่นำมาใช้กับงานที่ต้องการความถูกต้องเชื่อถือได้ เช่น นำมาใช้เป็นพาหนะให้โปรโตคอล Telnet เช่น ถ้าเราส่งคำสั่ง ls จากเครื่องของเราไปยังเซิร์ฟเวอร์ (Server) เพื่อทำการแสดงรายชื่อไฟล์ได้ถูกต้อง แต่ถ้าเกิดให้ Telnet วิ่งอยู่บน UDP แล้ว ด้วยข้อจำกัดของ UDP อาจจะทำให้คำสั่งนั้นกลายเป็น rm *  ซึ่งเป็นคำสั่งที่ใช้ในการลบไฟล์ทุกไฟล์ก็ได้ เพราะ UDP ไม่รับประกันความถูกต้อง

ICMP

ICMP เป็นโปรโตคอลที่ใช้ในการแจ้งข้อผิดพลาดและปัญหาที่เกิดจากการลำเลียง IP Packet ซึ่งภายในแพ็กเกตของ ICMP จะบรรจุข้อมูลเกี่ยวกับข้อผิดพลาดและปัญหาที่เกิดขึ้น

HTTP

เป็นโปรโตคอลที่เอาไว้ให้เว็บเบราเซอร์ (Browser) คุยกับเว็บเซิร์ฟเวอร์ (Web server) เพื่อใช้ในการขอและรับ (รวมถึงควบคุมการถ่ายโอน) หน้าเว็บเพจต่างๆ มาแสดง   โปรโตคอล HTTP จะวิ่งอยู่ข้างบน TCP อีกทีหนึ่งเพื่อที่จะได้ข้อมูลมาครบถ้วย โดยปกติแล้ว HTTP จะใช้พอร์ตหมายเลข 80

DNS (Domain Name System)

เป็นโปรโตคอลที่ใช้ในการแปลงชื่อโดเมนเนมให้เป็นไอพีแอดเดรส (IP Address) เช่น แปลงจาก www.google.com ให้เป็น 74.125.29.101 เป็นต้น ในการตั้งค่า DNS ในเครื่องไคลเอนต์ก็เพื่อระบุว่า จะขอให้เครื่อง DNS Server เครื่องใดเป็นตัวช่วยแปลงชื่อให้เป็นไอพีแอดเดรสให้ เราสามารถใช้ DNS ของ ISP ก็ได้ เมื่อส่งชื่อไปให้ DNS Server เพื่อทำการแปลงแล้ว DNS Server ดังกล่าวอาจจะไปขอให้ DNS Server เครื่องอื่นที่อยู่ในระดับที่สูงกว่าช่วยแปลงให้ก็ได้ ถ้ามันมีข้อมูลไม่เพียงพอ และ DNS Server ระดับที่สูงกว่าก็อาจจะขอให้ DNS Server ระดับที่สูงกว่ามันช่วยอีกทีก็ได้ DNS Server ระดับสูงสุดเรียกว่า Root Server จะมีอยู่ 13 เครื่องทั่วโลก คือ A.ROOT-SERVERS.NET, B.ROOT-SERVERS.NET ไปจนถึง M.ROOT-SERVERS.NET โปรโตคอล DNS จะวิ่งอยู่บน UDP port 53 และ TCP port 53

SMTP

เป็นโปรโตคอลที่ใช้ในการส่งอีเมล์ไปยังเมล์เซิร์ฟเวอร์ (Mail Server) เช่น เมื่อเราส่งอีเมล์หา billgates@microsoft.com ขั้นแรกเราต้องส่งอีกเมล์เข้าเมล์เซิร์ฟเวอร์ของหน่วยงานเรา ซึ่งเมล์เซิร์ฟเวอร์จะเปิดบริการ SMTP รอรับไว้บน TCP port 25 จากนั้นเมล์เซิร์ฟเวอร์ของหน่วยงานเราจะส่งไปให้เมล์เซิร์ฟเวอร์ของไมโครซอฟ อาจจะต้องส่งเข้าเครื่อง mail.microsoft.com หรือ mail2.microsoft.com ก็ได้ แล้วแต่ค่าที่มีอยู่ใน MX Record

POP3

เป็นโปรโตคอลที่มีไว้ใช้ในการขอรับอีเมล์จากเมล์เซิร์ฟเวอร์ ซึ่งเมล์เซิร์ฟเวอร์ต้องเปิดบริการ POP3 ไว้ ซึ่ง POP3 จะวิ่งอยู่บน TCP Port 110 และหลังจากทำการคัดลอกอีเมล์มาไว้บนเครื่องไคลเอนต์แล้ว โปรแกรมอีเมล์ไคลเอนต์ เช่น Microsoft Outlook จะทำการลบอีเมล์บนเมล์เซิร์ฟเวอร์ทิ้งไป เพื่อเป็นการประหยัดเนื้อที่บนเซิร์ฟเวอร์
วีดิโอเปรียบเทียบ POP3 vs IMAP

IMAP

เป็นโปรโตคอลที่ใหม่กว่า POP3 ข้อแตกต่างหลักๆ ของมันก็คือ การที่ให้อีเมล์อยู่บนเมล์เซิร์ฟเวอร์ ซึ่งโปรแกรมอีเมล์ไคลเอนต์ เช่น Microsoft Outlook จะทำการอ่านข้อมูลของอีเมล์เซิร์ฟเวอร์ แล้วนำมาแสดงผลให้เราดูเสมือนว่าอีเมล์อยู่บนเครื่องเรา
วีดิโอเปรียบเทียบ POP3 vs IMAP

SNMP

เป็นโปรโตคอลเพื่อให้ผู้ดูแลระบบสามารถมอนิเตอร์ดูสถานะและการทำงานของอุ ปกรณ์เน็ตเวิร์กต่างๆ เช่น เร้าเตอร์ โดยที่ซอฟแวร์ทางฝั่งไคลเอนต์ที่จะส่งคำสั่งเพื่อขอจ้อมูลจากอุปกรณ์เร้า เตอร์ จะต้องส่ง Community String เข้าไปด้วย ทางอุปกรณ์เร้าเตอร์จะตรวจสอบว่า Community String ถูกต้องหรือไม่ก่อนที่มันจะทำการส่งข้อมูลกลับมา