Ποια είναι η διαφορά στις αρχές των πρωτοκόλλων πρόσβασης;

Τα πρωτόκολλα πρόσβασης, τα οποία διέπουν τον τρόπο με τον οποίο οι συσκευές αποκτούν πρόσβαση σε δίκτυο ή πόρο, διαφέρουν σημαντικά στις υποκείμενες αρχές τους. Αυτές οι διαφορές επικεντρώνονται γύρω από το πώς χειρίζονται τη διαμάχη, την ασφάλεια και τη συνολική προσέγγιση για τη διαχείριση της πρόσβασης. Ακολουθεί μια κατανομή που βασίζεται σε βασικές αρχές:

1. Διαχείριση διαμάχης: Αυτό αναφέρεται στον τρόπο με τον οποίο τα πρωτόκολλα διαχειρίζονται καταστάσεις όπου πολλές συσκευές θέλουν να έχουν πρόσβαση στο δίκτυο ταυτόχρονα.

* CSMA/CD (Carrier Sense Πολλαπλή πρόσβαση με ανίχνευση σύγκρουσης): Χρησιμοποιείται στο Ethernet. Οι συσκευές ακούν την κυκλοφορία πριν από τη μετάδοση. Εάν εμφανιστεί σύγκρουση (δύο συσκευές μεταδίδουν ταυτόχρονα), απομακρύνονται τυχαία πριν από την επανάληψη. Απλό αλλά μπορεί να οδηγήσει σε αναποτελεσματικότητα με βαριά κυκλοφορία.

* CSMA/CA (Carrier Sense Πολλαπλή πρόσβαση με αποφυγή σύγκρουσης): Χρησιμοποιείται στο Wi-Fi (802.11). Οι συσκευές ακούν πριν από τη μετάδοση, αλλά χρησιμοποιούν επίσης τεχνικές όπως το αίτημα για επιστροφή/σαφή προς το σημείο (RTS/CTS) για να μειώσουν τις συγκρούσεις. Πιο εξελιγμένο από το CSMA/CD, αλλά εξακολουθεί να είναι επιρρεπής σε διαμάχη σε περιβάλλοντα υψηλής πυκνότητας.

* Δαχτυλίδι Token: Ένα διακριτικό κυκλοφορεί γύρω από το δίκτυο. Μόνο η συσκευή που συγκρατεί το διακριτικό μπορεί να μεταδώσει. Εξαλείφει εξ ολοκλήρου τις συγκρούσεις, αλλά είναι λιγότερο αποτελεσματική από την CSMA/CD/CA για καταστάσεις χαμηλής κυκλοφορίας. (Ως επί το πλείστον παρωχημένο τώρα).

* Δημοσκόπηση: Ένας κεντρικός ελεγκτής παρέχει πρόσβαση σε συσκευές μία κάθε φορά. Εξαλείφει τις συγκρούσεις αλλά δημιουργεί ένα μόνο σημείο αποτυχίας και μπορεί να είναι αργή για μεγάλα δίκτυα.

2. Ασφάλεια:

* Ασφαλισμένα πρωτόκολλα: Ορισμένα πρωτόκολλα, ειδικά παλαιότερα, στερούνται εγγενών μηχανισμών ασφαλείας. Αυτό τους καθιστά ευάλωτους στην παραμονή και την μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση. Παραδείγματα περιλαμβάνουν πρώιμες εκδόσεις του Ethernet.

* Πρωτόκολλα με ενσωματωμένη ασφάλεια: Τα σύγχρονα πρωτόκολλα περιλαμβάνουν συχνά χαρακτηριστικά ασφαλείας όπως κρυπτογράφηση και έλεγχο ταυτότητας. Για παράδειγμα, το WPA2/WPA3 σε πρωτόκολλα Wi-Fi και VPN χρησιμοποιεί κρυπτογράφηση για την προστασία των δεδομένων που μεταδίδονται μέσω του δικτύου. Οι μηχανισμοί ελέγχου ταυτότητας επαληθεύουν την ταυτότητα των συσκευών πριν από τη χορήγηση πρόσβασης.

3. Αντιμετώπιση και δρομολόγηση:

* Πρωτόκολλα τοπικού δικτύου (LAN): Τα πρωτόκολλα όπως το Ethernet επικεντρώνονται στην πρόσβαση σε ένα τοπικό δίκτυο. Η αντιμετώπιση περιορίζεται συνήθως στο LAN.

* Πρωτόκολλα του δικτύου ευρείας περιοχής (WAN): Πρωτόκολλα όπως η επικοινωνία χειρισμού TCP/IP σε μεγαλύτερα δίκτυα, που περιλαμβάνουν προγράμματα δρομολόγησης και αντιμετώπισης όπως διευθύνσεις IP.

4. Προσανατολισμένη στη σύνδεση έναντι σύνδεσης:

* Πρωτόκολλα προσανατολισμένα στη σύνδεση (π.χ. TCP): Δημιουργήστε μια ειδική σύνδεση μεταξύ συσκευών πριν από τη μετάδοση δεδομένων, εξασφαλίζοντας αξιόπιστη παράδοση (Ευχαριστίες, Retransmissionions). Περισσότερα γενικά αλλά πιο αξιόπιστα.

* Πρωτόκολλα χωρίς σύνδεση (π.χ. UDP): Μεταφέρετε πακέτα δεδομένων χωρίς να δημιουργήσετε μια ειδική σύνδεση. Ταχύτερα αλλά λιγότερο αξιόπιστα (τα πακέτα μπορούν να χαθούν ή να φτάσουν εκτός τάξης).

5. Ποιότητα υπηρεσίας (QOS):

* Πρωτόκολλα QoS: Ορισμένα πρωτόκολλα δίνουν προτεραιότητα σε ορισμένους τύπους κυκλοφορίας (π.χ. φωνή ή βίντεο) σε σχέση με άλλους, εξασφαλίζοντας καλύτερες επιδόσεις για εφαρμογές ευαίσθητων στο χρόνο. Αυτό συχνά εφαρμόζεται μέσω μηχανισμών όπως η διαμόρφωση της κυκλοφορίας και η ιεράρχηση.

* Πρωτόκολλα καλύτερης απόδοσης: Αυτά δεν προσφέρουν εγγυήσεις σχετικά με το χρόνο παράδοσης ή την ποιότητα.

Παραδείγματα πρωτοκόλλων και τις αρχές τους:

* Ethernet (CSMA/CD): Βασισμένη σε διαμάχη, σχετικά απλό, τυπικά ακάλυπτο (εκτός εάν συμπληρωθεί με άλλα μέτρα ασφαλείας).

* Wi-Fi (CSMA/CA): Η ολοένα και πιο εξελιγμένη ασφάλεια που βασίζεται σε διαμάχες (WPA2/WPA3), υποστηρίζει το QoS.

* TCP/IP (TCP και UDP): Οι επιλογές προσανατολισμένης στη σύνδεση (TCP) και χωρίς σύνδεση (UDP), που χρησιμοποιούνται τόσο για LAN όσο και για WAN, υποστηρίζουν δρομολόγηση και διάφορες επιλογές ασφαλείας.

* PPP (πρωτόκολλο σημείο σε σημείο): Χρησιμοποιείται για συνδέσεις από σημείο σε σημείο, συχνά με χαρακτηριστικά ασφαλείας όπως το PAP ή το CHAP.

Η επιλογή του πρωτοκόλλου πρόσβασης εξαρτάται από παράγοντες όπως το μέγεθος του δικτύου, τα χαρακτηριστικά της κυκλοφορίας, τις απαιτήσεις ασφαλείας και το κόστος. Τα σύγχρονα δίκτυα χρησιμοποιούν συχνά ένα συνδυασμό πρωτοκόλλων για την επίτευξη της επιθυμητής λειτουργικότητας και απόδοσης.