Viestintäprotokollien

Viestintäprotokollien tarkoitus on määritellä, miten tietokoneet ja laitteet voivat vaihtaa viestejä. Protokollat määrittelevät viestin syntaksin ja semantiikan sekä ajo- ja viivevaatimukset. Ne mahdollistavat yhteentoimivuuden erilaisten järjestelmien välillä ja varmistavat luotettavan sekä tehokkaan tiedonsiirron.

Protokollat jaotellaan usein kerroksiin. Esimerkiksi linkkikerros käsittää fyysisen siirron (Ethernet, Wi‑Fi), verkkokerros (IP) huolehtii osoitteista ja reitityksestä, ja siirtokerros (TCP, UDP) vastaa viestien luotettavuudesta, järjestyksestä ja virheenkorjauksesta. Sovelluskerros (HTTP, FTP, SMTP, DNS, MQTT) määrittelee, miten sovellukset käyttävät protokollia.

Viestintäprotokollat voivat tarjota erilaisia ominaisuuksia: luotettavuuden (perustuu vahvistusmenetelmiin ja uudelleensiirtoon), järjestyksen (viestien oikea järjestys), virheenkorjauksen, virranhallinnan sekä turvallisuuden (salaukset, autentikointi, integriteetti).

Standardisointi tapahtuu organisaatioiden kuten IETF, ISO/IEC ja ITU kautta, usein avoimina standardeina. Tämä mahdollistaa eri valmistajien ja ohjelmistojen välisen yhteentoimivuuden.

Esimerkkejä tunnetuista protokollista ovat TCP/IP-perusta, IP, TCP, UDP; sovelluksia kuten HTTP/HTTPS, DNS, SMTP, FTP; sekä turvallisuusprotokollat kuten TLS/SSL ja SSH. IoT-alueella käytetään usein MQTT ja CoAP. Monissa verkoissa protokollat kuvaavat sekä tiedon siirtoa että yhteydenhallintaa, kuten TLS käsittelee turvallisen yhteyden end-to-end.

Lyhyt historia: varhaiset protokollat kehitettiin 1960‑luvulla ARPANETin yhteyksien kautta; TCP/IP otettiin laajalti käyttöön 1980-luvulla ja mahdollisti nykyisen Internetin toiminnan. Protokollien kehitys jatkuu turvallisuus- ja yksityisyyskysymysten sekä IoT- ja pilviympäristöjen tarpeiden myötä.