Do przekazywania informacji przez sieć teleinformatyczną stosuje się protokoły liniowe, określające sposób transmisji danych na poziomie kanału fizycznego. zbiór procedur sterowania transmisją i sposób postępowania podczas inicjowania, utrzymania i zakończenia transmisji, a także sposób kontroli poprawności przekazu tworzą protokół liniowy.
Istnieje wiele protokołów liniowych różniących się strukturą bloków wiadomości i sposobem sterowania, jednak wszystkie zawierają podstawowe fazy:
-nawiązanie i zestawienie łącza,
-właściwy przekaz danych,
-zakończenie transmisji i likwidacja połączenia.
Protokołem komunikacyjnym nazywamy zbiór formalnych reguł i konwencji szczegółowo określających mechanizmy wymiany informacji między stacjami połączonymi medium transmisyjnym (kablem sieciowym).
Protokoły znakowe. Protokoły zorientowane znakowo używają znaku o określonej (ustalonej) długości jako podstawowego nośnika informacji. Informacja jest transmitowana w blokach ograniczonych znakami sterującymi, a podstawowy format bloku protokołu zawiera: nagłówek, tekst i zakończenie. Wadami protokołów o orientacji znakowej są: konieczność rozpoznawania dużej liczby znaków i sekwencji sterujących, oraz złożony sposób zapewnienia przezroczystości informacyjnej. Protokoły bitowe. W protokołach zorientowanych bitowo podstawowym nośnikiem informacji jest bit (lub raczej strumień bitów) bez formalnego podziału pola informacji tekstowej na poszczególne znaki. Format bloku zawiera sekwencję "flag" wyznaczającą początek i koniec ramki oraz spełniającą rolę synchronizacji blokowej.
Model OSI jest tylko ogólnym modelem koncepcyjnym komunikacji między stacjami podłączonymi do sieci. Model OSI nie określa szczegółowych metod komunikacji. Mechanizmy rzeczywistej komunikacji są określone w formie protokołów komunikacyjnych (Communication Protocols).
Protokół realizuje funkcje jednej lub wielu warstw modelu OSI. Istniejąca obecnie bardzo duża liczba różnych protokołów komunikacyjnych utrudnia często zorientowanie się w mechanizmach działania sieci. Pomocne może okazać się uświadomienie sobie podziału wszystkich protokołów komunikacyjnych na następujące klasy:
-Protokoły sieci lokalnych LAN (LAN Protocols) - obsługują funkcje dwóch najniższych warstw modelu OSI (warstw Fizycznej i Łącza danych).
-Protokoły sieci rozległych WAN (WAN Protocols) - obsługują funkcje trzech najniższych warstw modelu OSI (Fizycznej, Łącza danych i Sieciowej) i definiują komunikację przez różne media stosowane w sieciach rozległych.
-Protokoły trasowania (Routing Protocols) - obejmują warstwę Sieciową modelu OSI, są odpowiedzialne za określanie tras przepływu pakietów.
-Protokoły sieciowe (Network Protocols) - są to zbiory wielu różnych protokołów obejmujących wyższe warstwy modelu OSI (np. AppleTalk, DECnet, SNA, IP, IPX).
-Protokół Internetu (IP) został opracowany około 20 lat temu przez Departament Obrony USA. Departament obrony szukał sposobu na połączenie różnych rodzajów posiadanych komputerów i sieci je obsługujących w jedną wspólną sieć. Osiągnięto to za pomocą warstwowego protokołu, który odizolował aplikację od sprzętu sieciowego. Protokół ten używa modelu nieco różniącego się od modelu OSI. Jest on nazwany jako model TCP/IP. Stos protokołów TCP/IP zawiera cztery warstwy funkcjonalne:
-Protokół Internetu (IP) został opracowany około 20 lat temu przez Departament Obrony USA. Departament obrony szukał sposobu na połączenie różnych rodzajów posiadanych komputerów i sieci je obsługujących w jedną wspólną sieć. Osiągnięto to za pomocą warstwowego protokołu, który odizolował aplikację od sprzętu sieciowego. Protokół ten używa modelu nieco różniącego się od modelu OSI. Jest on nazwany jako model TCP/IP. Stos protokołów TCP/IP zawiera cztery warstwy funkcjonalne:
Warstwa procesu/aplikacji. Warstwa aplikacji dostarcza protokoły zdalnego dostępu i współdzielenia zasobów. Znane aplikacje, jak Telnet, FTP, SMTP, HTTP i wiele innych znajduje się i działają w tej warstwie i są uzależnione od funkcjonalności niższych warstw.
Warstwa "host z hostem". Warstwa host z hostem protokołu IP luźno nawiązuje do warstw sesji i transportu modelu OSI. Obejmuje dwa protokoły: protokół sterowania transmisją TCP i protokół datagramów użytkownika UDP. Obecnie, w celu dostosowania do coraz bardziej zorientowanego na transakcje charakteru Internetu, definiowany jest trzeci protokół. Protokół ten nosi próbną nazwę protokołu sterowania transmisją i transakcją T/TCP.
Protokół TCP zapewnia połączeniową transmisje danych pomiędzy dwoma lub więcej hostami, może obsługiwać wiele strumieni danych, kontrolę błędów, a nawet ponowne porządkowanie pakietów otrzymanych w niewłaściwej kolejności.
Protokół datagramów użytkownika UDP jest innym protokołem IP warstwy host z hostem. Zapewnia on proste i mające niewielki narzut transmisje danych. Prostota datagramów czyni UDP protokołem nieodpowiednim dla niektórych aplikacji, za to doskonałym dla aplikacji bardziej wyszukanych, które mogą same zapewnić funkcjonalność połączeniową.
Warstwa Internetu. Warstwa Internetu protokołu IPv4 obejmuje wszystkie protokoły i procedury potrzebne do przesłania danych pomiędzy hostami w wielu sieciach. Pakiety przenoszące dane muszą być trasowane. Odpowiada za to protokół Internetu IP.
Zestaw protokołów firmy Novell bierze nazwę od swoich dwóch głównych protokołów: międzysieciowej wymiany pakietów IPX i sekwencyjnej wymiany pakietów SPX. Ten firmowy stos protokołów został oparty na protokole systemów sieciowych firmy Xerox, wykorzystywanym w pierwszej generacji Ethernet.
Wymiana IPX/SPX zyskała na znaczeniu we wczesnych latach 80, jako integralna część systemu Novell Netware. Netware stał się faktycznym standardem sieciowego systemu operacyjnego dla sieci lokalnych pierwszej generacji. Protokół IPX w dużym stopniu przypomina IP. Jest bezpołączeniowym protokołem datagramowym, który nie wymaga ani nie zapewnia potwierdzenia każdego transmitowanego pakietu.
Protokół IPX polega na SPX w taki sam sposób, w jaki protokół IP polega na TCP w zakresie porządkowania kolejności i innych usług połączeniowych warstwy 4. Stos protokołów IPX/SPX obejmuje cztery warstwy funkcjonalne: dostępu do nośnika, łącza danych, Internetu i aplikacji.
Głównym protokołem warstwy aplikacji jest protokół rdzenia NetWare ( NCP). Protokół NCP można bezpośrednio sprzęgnąć zarówno z protokołem SPX, jak i IPX. Jest wykorzystywany do drukowania, współdzielenia plików, poczty elektronicznej i dostępu do katalogów.
Innymi protokołami warstwy aplikacji są: protokół informacyjny trasowania, firmowy protokół ogłoszeniowy usługi i protokół obsługi łącza systemu NetWare. Protokół warstwy Internetu SPX jest protokołem połączeniowym i może być wykorzystywany do przesyłania danych między klientem serwerem, dwoma serwerami czy dwoma klientami. Tak jak w przypadku TCP, protokół SPX zapewnia niezawodność transmisjom IPX, zarządzając połączeniem i udostępniając sterowanie strumieniem danych, kontrolę błędów i porządkowanie kolejnych pakietów.
Gdy komputery Apple zyskały większą popularność, a ich użytkownicy zaczęli z nich korzystać w sposób bardziej wyszukany, nieunikniona została konieczność połączenia ich w sieć.
Sieć opracowana przez Apple jest tak przyjazna użytkownikowi jak komputery Apple. Z każdym komputerem sprzedawany jest AppleTalk, czyli stos protokołów pracy sieciowej, a także niezbędny sprzęt. AppleTalk jest siecią równoprawną dostarczające proste funkcję jak korzystanie z plików i drukarek. Inaczej niż w sieciach klient serwer, funkcjonalności sieci równoprawnej nie ograniczają żadne sztywne definicje. Każdy komputer może działać jako serwer i klient. Stos protokołów AppleTalk obejmuje pięć warstw funkcjonalnych: dostępu do sieci, datagramową, sieci, informacji o strefach o aplikacji. Warstwa fizyczna i łącza danych służą do zapewnienia zgodności z technologiami sieciwymi opartymi na ustanowionych standardach.
Interfejs NetBEUI został opracowany przez IBM i wprowadzony na rynek w 1985 roku. Jest stosunkowo małym ale wydajnym protokołem komunikacyjnym LAN. NetBEUI jest wyłącznie protokołem transportu sieci LAN dla systemów operacyjnych Microsoft. Nie jest trasowany. Dlatego jego implementacje ograniczają się do warstwy 2, w których działają wyłącznie komputery wykorzystujące systemy operacyjne firmy Microsoft. Aczkolwiek staje się to coraz mniejszą przeszkodą, to jednak ogranicza dostępne architektury obliczeniowe i aplikacje technologiczne. Zalety korzystania z protokołu NetBEUI są następujące:
Komputery korzystające z systemów operacyjnych lub oprogramowania sieciowego firmy Microsoft mogą się komunikować.
NetBEUI jest w pełni samodostrajającym się protokołem i najlepiej działa w małych segmentach LAN.
Ma minimalne wymagania odnośnie pamięci.
Zapewnia doskonałą ochronę przed błędami transmisji, a także powrót do normalnego stanu w razie ich wystąpienia.
Wadą protokołu NetBEUI jest fakt, że nie może być trasowany i niezbyt dobrze działa w sieciach WAN.