Protokol (informatika)

Protokol je v informatice konvence nebo standard, podle kterého probíhá elektronická komunikace a přenos dat mezi dvěma koncovými body (realizované nejčastěji počítači). V nejjednodušší podobě protokol definuje pravidla řídící syntaxi, sémantiku a synchronizaci vzájemné komunikace. Protokoly mohou být realizovány hardwarově, softwarově anebo kombinací obou.

Typické vlastnosti

Protokoly mohou specifikovat mnoho vlastností, například:

detekce základního fyzického spojení (kabelové, bezdrátové) nebo existence jiných koncových bodů nebo uzlů
handshake (automatický proces vyjednávání, který dynamicky nastavuje parametry komunikačního kanálu mezi dvěma entitami před začátkem klasické komunikace po kanálu)
vyjednávání o různých parametrech spojení
jak začít a ukončit zprávu
jak formátovat zprávy
co dělat s poškozenými nebo nesprávně naformátovanými daty (oprava chyb)
jak detekovat neočekávanou ztrátu spojení a co provést jako další akci
ukončení relace nebo spojení

Význam protokolů

Přesný popis komunikačního protokolu usnadňuje interoperabilitu různých implementací počítačových programů, které se podílejí na vzájemné komunikaci. Otevřený přístup ke specifikaci protokolu urychluje rozvoj a rozšiřování počítačových technologií do nejrůznějších oborů lidské činnosti.

Síťové protokoly

Hlavním pozitivním příkladem užitečnosti otevřeného přístupu k definici a popisu protokolů je prudký rozvoj Internetu v posledních desetiletích. Internetové protokoly jsou publikovány jako veřejně přístupné RFC dokumenty, které jsou zastřešeny sdružením Internet Engineering Task Force (IETF).

Mezi hlavní protokoly Internetu patří rodina protokolů TCP/IP, do které patří Internet Protocol (IP), Transmission Control Protocol (TCP), User Datagram Protocol (UDP) a další protokoly. Kromě rodiny protokolů TCP/IP jsou na Internetu používány i další (aplikační) protokoly jako například: HTTP, DHCP, FTP, Telnet, SSH, POP3, IMAP, SMTP a další.

Objektové programování

Objektově orientované programování rozšířilo použití protokolů umožňujících spojení a komunikaci mezi objekty.

Vztah k referenčnímu modelu ISO/OSI

Referenční model ISO/OSI je mezinárodní standard, který popisuje vrstvový model komunikace v počítačových sítích. Protokol definuje systém komunikace mezi vzájemně odpovídajícími vrstvami. Referenční model ISO/OSI je komplikovanější (a má více vrstev) než model použitý v TCP/IP.

V rámci TCP/IP je například definován IP nebo TCP protokol, v rámci DNS je pak definován protokol pro přenos DNS zpráv, E-mail používá pro přenos mailů protokol SMTP a podobně).

Testování protokolů

Testování protokolů probíhá tak, že se zachytávají informace vyměňované mezi testovaným zařízením a porovnávají se se správně fungující komunikací mezi referenčními zařízeními. Někdy se stává, že fungující komunikace se odchyluje od definice protokolu a tvůrce zařízení pak musí implementovat do komunikačního protokolu výjimky (anglicky workaround), které zajistí kompatibilitu s chybně fungujícím zařízením. Při testování koncových zařízení jsou často záměrně zasílány testovanému zařízení nesprávné zprávy, aby byla otestována schopnost zařízení vyrovnat se s mezními nebo nedefinovanými stavy komunikace.

Pokud zařízení testování vyhoví, může získat certifikaci, která potvrzuje, že způsob komunikace odpovídá definici protokolu (např. logo Wi-Fi, HD ready a podobně). V rámci Internetu se však spíše spoléhá na to, že implementace nedodržující RFC budou mít problémy při komunikaci s ostatními a jejich tvůrci budou sami usilovat o nápravu problematické odchylky od definovaného protokolu.

Většina protokolů z rodiny TCP/IP používá z důvodu snadnějšího testování protokol v otevřené podobě, kde si komunikující strany vyměňují zprávy a příkazy v podobě prostého textu (anglicky plain text), protože takový způsob komunikace může člověk sledovat a porozumět mu i bez speciálních nástrojů.

Související články

TCP/IP

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu protokol na Wikimedia Commons