هر فعاليتي در شبكه مستلزم  ارتباط بين نرم‌افزار و سخت‌افزار كامپيوتر و اجزاي ديگر شبكه است. انتقال اطلاعات بين كامپيوترهاي مختلف در شبكه وابسته به انتقال اطلاعات بين بخش هاي نرم‌افزاري و سخت‌افزاري درون هر يك از كامپيوترها است.

هر يك از فرايندهاي انتقال اطلاعات را مي توان به بخش‌هاي كوچك‌تري تقسيم كرد. هر يك از اين فعاليت‌هاي كوچك را سيستم عامل براساس دسته‌اي از قوانين مشخص انجام مي‌دهد. اين قوانين را پروتكل مي‌نامند. پروتكل‌ها تعيين‌كننده روش كار در ارتباط بين بخش‌هاي نرم‌افزاري و سخت‌افزاري شبكه هستند. بخش‌هاي نرم‌افزاري و سخت‌افزاري توليدكنندگان مختلف داراي مجموعه پروتكل‌هاي متفاوتي مي‌باشند.

براي استانداردسازي پروتكل‌هاي ارتباطي، سازمان استانداردهاي بين‌المللي (ISO) در سال 1984 اقدام به تعيين مدل مرجع ‌‌OSI يا‌ ‌Open Systems Interconnection نمود.

مدل مرجع ‌‌OSI ارائه‌دهنده چارچوب طراحي محيط‌هاي شبكه‌اي است. در اين مدل، جزئيات بخش‌هاي نرم افزاري و سخت افزاري براي ايجاد سهولت انتقال اطلاعات مطرح شده است و در آن كليه فعاليت‌هاي شبكه‌اي در هفت لايه مدل‌سازي مي‌شود. هنگام بررسي فرآيند انتقال اطلاعات بين دو كامپيوتر، مدل هفت لايه‌اي ‌‌OSI روي هر يك از كامپيوترها پياده‌سازي مي‌گردد. در تحليل اين فرايندها مي‌توان عمليات انتقال اطلاعات را بين لايه‌هاي متناظر مدل‌ ‌OSI واقع در كامپيوترهاي مبدا و مقصد در نظر گرفت.
 
اين تجسم از انتقال اطلاعات را انتقال مجازي ‌‌(Virtual) مي نامند. اما انتقال واقعي اطلاعات بين لايه‌هاي مجاور مدل ‌OSI واقع در يك كامپيوتر انجام مي‌شود. در كامپيوتر مبدا اطلاعات از لايه فوقاني به طرف لايه تحتاني مدل ‌ ‌OSI حركت كرده و از آن جا به لايه زيرين مدل‌ ‌OSI واقع در كامپيوتر مقصد ارسال مي‌شوند. در كامپيوتر مقصد اطلاعات از لايه‌هاي زيرين به طرف بالاترين لايه مدل‌ ‌OSI حركت مي كنند.

عمل انتقال اطلاعات از يك لايه به لايه ديگر در مدل‌ ‌OSI از طريق واسطه‌ها يا ‌‌Interface ‌ها انجام مي‌شود. اين واسطه ها تعيين‌كننده سرويس‌هايي هستند كه هر لايه مدل ‌‌OSI مي تواند براي لايه مجاور فراهم آورد.

بالاترين لايه مدل‌ ‌OSI يا لايه هفت، لايه  كاربرد يا‌ ‌Application است. اين لايه تأمين‌كننده سرويس‌هاي پشتيباني برنامه هاي كاربردي نظير انتقال فايل، دسترسي به بانك اطلاعاتي و پست الكترونيكي است.

لايه شش، لايه نمايش يا‌ ‌Presentation است. اين لايه تعيين‌كننده فرمت يا قالب  انتقال داده‌ها بين كامپيوترهاي واقع در شبكه است. اين لايه در كامپيوتر مبدا داده‌هايي كه بايد انتقال داده شوند را به يك قالب مياني تبديل مي‌كند. اين لايه در كامپيوتر مقصد اطلاعات را از قالب مياني به قالب اوليه تبديل مي كند.

لايه پنجم در اين مدل، لايه جلسه يا‌ ‌session است. اين لايه بر برقراري اتصال بين دو برنامه كاربردي روي دو كامپيوتر مختلف واقع در شبكه نظارت دارد. همچنين تأمين كننده  همزماني فعاليت هاي كاربر نيز هست.

لايه چهارم يا لايه انتقال ‌‌‌‌(Transmission)مسؤول ارسال و دريافت اطلاعات و كمك به رفع خطاهاي ايجاد شده در طول ارتباط است. هنگامي كه حين يك ارتباط خطايي بروز كند، اين لايه مسؤول تكرار عمليات ارسال داده است.

لايه سوم در مدل OSI، مسؤول آدرس يا نشاني گذاري پيام‌ها و تبديل نشاني‌هاي منطقي به آدرس‌هاي فيزيكي است. اين لايه همچنين مسؤول مديريت بر مشكلات مربوط به ترافيك شبكه نظير كند شدن جريان اطلاعات است. اين لايه، لايه شبكه يا ‌‌‌‌Network نام دارد.

لايه دوم مدل ‌‌OSI، لايه پيوند يا‌ ‌Data link است. اين لايه وظيفه دارد تا اطلاعات دريافت شده از لايه شبكه را به قالبي منطقي به نام فريم ‌‌(frame) تبديل كند. در كامپيوتر مقصد اين لايه همچنين مسؤول دريافت بدون خطاي اين فريم‌ها است.
 

لايه زيرين در اين مدل لايه فيزيكي يا ‌Physical است. اين لايه اطلاعات را به صورت جرياني از رشته هاي ‌داده اي و به صورت الكتريكي روي كابل هدايت مي كند. اين لايه تعريف كننده ارتباط كابل و كارت شبكه و همچنين تعيين‌كننده تكنيك ارسال و دريافت داده ها نيز هست.

استاندارد ‌IEEE 802 
انجمن مهندسان برق و الكترونيك آمريكا ‌‌‌‌(IEEE) براي وضع استانداردهاي شبكه‌هاي‌ ‌LAN اصطلاحاتي بر مدل ‌OSI  انجام داده است. اين استانداردها اكنون با  عنوان استاندارد ‌IEEE 802 شناسايي مي شوند.

در پروژه ‌‌802‌‌ استانداردهايي وضع شده است كه در برگيرنده مشخصه‌هاي ارسال و دسترسي به اطلاعات از محيط فيزيكي است. اين مشخصه‌ها شامل فرايندهاي اتصال، حفظ و قطع ارتباط تجهيزات شبكه نيز هستند.

مشخصه هاي ‌‌802‌‌ به دوازده گروه تقسيم مي‌شوند كه هر يك به صورت 1.802‌ تا 12.‌802‌ نام‌گذاري شده‌اند. هر يك از اين گروه‌ها تعريف‌كننده استانداردهايي براي اعمال اجرايي گوناگون شبكه هستند.

مشخصات 802‌‌ همچنين شامل اصلاحاتي بر لايه هاي ‌فيزيكي و‌ پيوند در  مدل ‌OSI نيز هست. اين اصلاحات در هنگام طراحي اكثر محيط هاي‌ ‌LAN  مورد استفاده قرار مي‌گيرند.

كميته پروژه ‌‌802‌‌ با تفكيك لايه پيوند مدل ‌OSI به دو زيرلايه، جزئيات بيشتري به مدل‌ ‌OSI افزوده است. اين لايه‌هاي فرعي عبارتند از لايه ‌‌‌LLC يا‌ ‌Logical link control و لايه ‌‌MAC يا ‌Media Access Control . 

 لايه فرعي بالايي يعني‌ ‌LLC با تعريف چندين نقطه دسترسي به سرويس يا (‌Service Access Point  SAP) بر ارتباطات لايه پيوند مديريت مي كند. ‌SAPها نقاط اتصالي هستند كه به ارتباط بين لايه‌هاي هفت گانه در مدل‌ 
‌OSI كمك مي‌كنند.

كامپيوترها از اين نقاط براي انتقال اطلاعات از لايه فرعي‌ ‌LLC به لايه‌هاي بالايي بهره مي گيرند.
استانداردهاي انتقال اطلاعات بين لايه فرعي‌ ‌LLC و لايه‌هاي بالايي در مدل OSI، تحت عنوان ‌IEEE 802.2 جمع آوري شده اند.

لايه فرعي‌ ‌MAC پايين لايه فرعي‌ ‌LCC قرار گرفته است. اين لايه وظيفه انتقال اطلاعات را از لايه فيزيكي مدل‌ ‌OSI  به محيط فيزيكي بر عهده دارد. اين لايه مسؤول انتقال بدون خطاي اطلاعات بين دو كامپيوتر واقع در شبكه نيز هست.

استانداردهاي مربوط به عملكرد لايه فرعي‌ ‌MAC و لايه فيزيكي مدل ‌‌OSI در گروه هاي 802.3،  802.4‌‌ و‌‌ 802.12  آمده اند.‌

‌پروتكل ها ‌
فرآيند به اشتراك گذاشتن اطلاعات نيازمند ارتباط همزمان‌شده‌اي بين كامپيوترهاي شبكه است. براي ايجاد سهولت در اين فرايند، براي هر يك از فعاليت‌هاي ارتباط شبكه‌اي، مجموعه‌اي از دستورالعمل‌ها تعريف شده است.
هر دستورالعمل ارتباطي يك پروتكل يا قرارداد نام دارد. يك پروتكل تأمين‌كننده توصيه‌هايي براي برقراري ارتباط بين اجزاي نرم‌افزاري و سخت‌افزاري در انجام يك فعاليت شبكه‌اي است.

هر فعاليت شبكه‌اي به چندين مرحله سيستماتيك تفكيك مي‌شود. هر مرحله با استفاده از يك پروتكل منحصر به فرد، يك عمل مشخص را انجام مي‌دهد.

 اين مراحل بايد با ترتيب يكسان در تمام كامپيوترهاي واقع در شبكه انجام شوند. در كامپيوتر مبدا مراحل ارسال داده از لايه بالايي شروع شده و به طرف لايه زيرين ادامه مي يابد. در كامپيوتر مقصد مراحل مشابه در جهت معكوس از پايين به بالا انجام مي شود.

در كامپيوتر مبدا، پروتكل‌ها اطلاعات را به قطعات كوچك شكسته، به آن‌ها آدرس‌هايي نسبت مي‌دهند و قطعات حاصله يا بسته‌ها را براي ارسال از طريق كابل آماده مي‌كنند.

در كامپيوتر مقصد، پروتكل‌ها داده‌ها را از بسته‌ها خارج كرده و به كمك نشاني‌هاي آن‌ها بخش‌هاي مختلف اطلاعات را با ترتيب صحيح به هم پيوند مي‌دهند تا اطلاعات به صورت اوليه بازيابي شوند.

پروتكل‌هاي مسؤول  فرآيندهاي ارتباطي مختلف براي جلوگيري از تداخل و يا عمليات ناتمام، لازم است كه به صورت گروهي به كار گرفته شوند. اين عمل به كمك گروه‌بندي پروتكل‌هاي مختلف در يك معماري لايه‌اي به نام‌ ‌Protocol Stack يا پشته پروتكل انجام مي‌گيرد.

لايه‌هاي پروتكل‌هاي گروه‌بندي شده با لايه‌هاي مدل‌ ‌OSI انطباق دارند. هر لايه در مدل ‌‌OSI پروتكل مشخصي را براي انجام فعاليت‌هاي خود به كار مي‌برد. لايه‌هاي زيرين در پشته پروتكل‌ها تعيين‌كننده راهنمايي براي اتصال اجزاي شبكه از توليدكنندگان مختلف به يكديگر است.

لايه‌هاي بالايي در پشته پروتكل‌ها تعيين‌كننده مشخصه‌هاي جلسات ارتباطي براي برنامه‌هاي كاربردي مي‌باشند. پروتكل‌ها براساس آن كه به كدام لايه‌ از مدل ‌OSI متعلق باشند،  سه نوع طبقه‌بندي مي‌شوند. پروتكل‌هاي مربوط به سه لايه بالايي مدل ‌OSI به پروتكل هاي ‌ ‌Application يا كاربرد معروف هستند. پروتكل‌هاي لايه ‌Applicationتأمين‌كننده سرويس‌هاي شبكه در ارتباطات بين برنامه‌هاي كاربردي با يكديگر هستند. اين سرويس‌ها شامل انتقال فايل، چاپ، ارسال پيام و سرويس‌هاي بانك اطلاعاتي هستند.

پروتكل‌هاي لايه نمايش يا ‌‌Presentation وظيفه قالب‌بندي و نمايش اطلاعات را قبل از ارسال برعهده دارند. پروتكل‌هاي لايه جلسه يا ‌‌Session اطلاعات مربوط به جريان ترافيك را به داده‌ها اضافه مي‌كنند.

پروتكل‌هاي نوع دوم كه به پروتكل‌هاي انتقال‌‌ ‌‌(Transport) معروف هستند، منطبق بر لايه انتقال مدل ‌OSI هستند. اين پروتكل‌ها اطلاعات مربوط به ارسال بدون خطا يا در واقع تصحيح خطا را به دادها مي افزايند.

وظايف سه لايه زيرين مدل‌ ‌OSI بر عهده پروتكل هاي شبكه است. پروتكل‌هاي لايه شبكه تأمين‌كننده فرايندهاي آدرس‌دهي و مسيريابي اطلاعات هستند. پروتكل‌هاي لايه‌ ‌Data Link  اطلاعات مربوط به بررسي و كشف خطا را به داده‌ها اضافه مي‌كنند و به درخواست‌هاي ارسال مجدد اطلاعات پاسخ مي‌گويند.

پروتكل‌هاي لايه فيزيكي تعيين‌كننده استانداردهاي ارتباطي در محيط مشخصي هستند.

 پروتكل هاي مشترك 
 
پروتكل هاي ‌Application 
توليدكنندگان نرم‌افزار مختلف از پروتكل‌هاي متفاوتي استفاده مي‌كنند. براي انتخاب مناسب‌ترين پروتكل براي شبكه خودتان لازم است تا مزاياي چند پروتكل متداول را بشناسيد.

در اين جا به معرفي مزيت‌هاي به كارگيري چند پروتكل كاربردي مي‌پردازيم.

از پروتكل‌ ‌DLS يا ‌‌Data ‌Link Control مي‌توان در محيط‌هاي شبكه‌اي كه نياز به كارآيي بالايي دارند استفاده نمود. از اين پروتكل مي‌توان در شبكه‌هايي كه در آن‌ها لايه شبكه وجود ندارد نيز استفاده كرد. در چنين وضعيتي اين پروتكل اطلاعات را از برنامه كاربردي مستقيماً به لايه‌ ‌Data Link منتقل مي‌كند. اين پروتكل در نقش لايه شبكه نيز ظاهر مي‌شود و داراي عملكردهايي نظير كنترل جريان داده، تصحيح خطا و‌ ‌acknowledge نيز مي‌باشد.

پروتكل (‌‌‌Network File System NFS) براي به اشتراك گذاشتن فايل بين كامپيوترها در يك شبكه براساس سيستم عامل يونيكس به كار مي رود. از اين پروتكل براي انتقال داده بين شبكه نيز استفاده مي‌شود. پروتكل‌ ‌NFS فقط به كاربراني اجازه ورود به شبكه را مي دهد كه داراي اسم رمز معتبر باشند. كاربري كه از طرف مدير شبكه شناسايي نشده باشد، اجازه دسترسي به شبكه را نخواهد داشت. پروتكل ‌‌NFS داراي نسخه‌هايي براي سيستم عامل‌هايي غير از يونيكس نيز هست. سيستم عامل‌هايي از قبيل  داس، ويندوز‌NT و ‌OS2.

‌ پروتكل (Network Basic Input/Output System (NetBIOS، از جمله پروتكل‌هاي بسيار متداول است. از اين پروتكل براي يافتن گره‌هاي شبكه براساس نام آن استفاده مي‌شود. اين پروتكل از سيستم نامگذاري‌‌ ‌‌(Naming System) كمك مي‌گيرد.

 

پروتكل ‌NetBIOS، پروتكل استاندارد شركت ‌IBM براي توسعه برنامه‌هاي كاربردي در شبكه‌هاي‌ ‌سازگار با IBM  است. اين پروتكل، يك پروتكل لايه جلسه يا ‌‌Session است كه به‌صورت يك واسطه بين دو شبكه عمل مي‌كند. ‌‌NetBIOS به‌صورت گسترده‌اي به عنوان استانداردي براي واسطه‌هاي شبكه‌ها در صنعت پذيرفته شده است. اين پروتكل تأمين‌كننده ابزارهاي لازم يك برنامه براي برقراري ارتباط با برنامه‌هاي ديگردر شبكه است.

‌‌AppleTalk مجموعه پروتكل ديگري است كه به كامپيوترهاي مكينتاش قابليت به اشتراك گذاشتن فايل ها و چاپگرها را در شبكه  مي‌دهد.

پروتكل‌‌ (‌Appletalk Filing Protocol (AFP با ترجمه فرامين محلي سيستم فايل به قالب پذيرفته شده سرويس فايل شبكه، به اشتراك گذاشتن فايل را امكان پذير مي سازد.

پروتكل‌هاي ‌‌Name Binding و‌‌Printer Access با استفاده از برنامه كاربردي‌ ‌Appleshare، به اشتراك گذاشتن چاپگر را در محيط شبكه اپل فراهم مي‌كنند.

پروتكل‌هاي ‌Transport 
پروتكل‌هاي انتقال به دو طبقه تقسيم  مي‌شوند. اين طبقه بندي‌ها عبارتند از:
‌‌(‌Transmission Control Protocol (‌TCP و (Sequential Packet Exchange‌ (‌‌SPX. از پروتكل‌ ‌TCP براي اتصال دو شبكه متفاوت به يكديگر استفاده مي‌شود.

در واقع اين پروتكل براي ارتباط دو سيستم عامل غيريكسان به كار مي رود.
پروتكل‌ ‌TCP واسطه‌اي بين دو شبكه متفاوت فراهم مي‌آورد تا بتوانند با استفاده از يك زبان مشترك به تبادل داده بپردازند. اين پروتكل در صنعت نرم‌افزار بسيار متداول بوده و توسط شركت‌هاي متعددي براي سكوهاي متفاوت، از ‌‌ ‌PC تا ‌Mainframe ها عرضه مي شود.

‌‌TCP رشته‌اي از داده‌ها را از پروتكل‌هاي بالاتر مثل  لايه انتقال دريافت كرده و اين رشته داده اي را به قطعه‌هايي
(Segments) شكسته و به هر يك از اين بخش‌ها يك شماره ترتيبي نسبت مي‌دهد. اين شماره‌هاي ترتيبي تضمين‌كننده دريافت صحيح و با ترتيب داده‌ها هستند.

نوع دوم پروتكل انتقال، پروتكل SPX است. اين پروتكل توسط شركت ناول‌‌ ‌‌(Novell) عرضه شده و روشي قابل اطمينان براي انتقال داده‌ها ارائه مي كند.

اين پروتكل براي بررسي انتقال صحيح داده ها، محاسباتي  بر روي داده‌ها در كامپيوتر مبدا و مقصد انجام مي‌دهد. براي يك فرآيند انتقال صحيح مقادير محاسبه شده در كامپيوتر مبدا قبل از ارسال بايد با مقادير محاسبه شده در كامپيوتر مقصد پس از دريافت داده‌ها، يكسان باشند. ‌SPX قابليت رديابي انتقال صحيح داده ها را نيز دارد. در اين پروتكل اگر ‌Segment يا قطعه داده‌اي در زمان مشخص به مقصد نرسد و يا از كامپيوتر مقصد در اين مورد سيگنالي دريافت نگردد، آن‌ قطعه از داده‌ها‌ مجدداً ارسال خواهد شد. اگر انتقال مجدد نيز به مقصد نرسيد، اين پروتكل پيام‌هاي هشدار مربوط به از كارافتادگي شبكه را صادر مي‌كند.

پروتكل‌هاي انتقال علاوه بر‌ ‌TCP و‌ ‌SPX در برگيرنده پروتكل هاي‌ ‌NetBEUI و‌ ‌NWLink نيز هستند.
پروتكل‌ ‌NetBEUI يا‌ ‌NetBIOS Extended User Interface از نظر حجم ، پروتكلي كوچك است كه قابليت انتقال بسيار سريع را در محيط‌هاي شبكه فراهم مي كند. اين پروتكل با تمام انواع شبكه هاي مايكروسافت سازگار است.
پروتكل‌ ‌NWLink  نيز توسط شركت مايكروسافت ارائه شده است. از اين پروتكل علاوه بر پروتكل انتقال براي ارتباط چندين شبكه‌ ‌LAN و تشكيل شبكه‌هاي بزرگ‌تر استفاده مي‌شود.
 ‌