זה כן לפרוטוקול

שיחות טלפון הן עניין יותר ויותר נדיר בימי הווטסאפ והתקשורת הטקסטואלית. ובכל זאת, כולנו נדרשים מדי פעם להתקשר לאחרים בטלפון הנייד. גם מי שסולדים מדיבור בטלפון וגם מי שממש נהנים ממנו צריכים להרים את המכשיר, להקיש את המספר ולהמתין. בעודנו ממתינים למענה עולים באוזנינו צלילים בקצב אחיד, שנפסקים בבת אחת. אנחנו ממתינים בדריכות. 

"הלו?" נשמע קול בצד השני.

אפשר לנשום לרווחה. העברת השיחה הושלמה.

"היי, מה נשמע?" אנחנו מחזירים, וכעת הצד השני מבין שהשיחה התחברה.

אחרי חלופת האישורים הזאת, המאמתת עבור הצדדים שכל אחד מהם שומע את השני, השיחה יכול להתחיל. לפעמים החיבור משתבש, ובצד השני לא נשמע "הלו?" בתחילת השיחה. בשלב הזה ננסה אולי לבדוק, "אמא, את שומעת אותי?" אחרי כמה שניות יישמע קולה המקוטע של אמא האומרת, "אני במנהרה" או משמיעה תירוץ מפוקפק אחר. ייתכן שבשלב הזה נבחר לנתק את השיחה וננסה לחזור אליה מאוחר יותר.

בסוף מהלך תקין של השיחה, כשנרצה לנתק, נאמר מילת סיום התקשורת כמו "ביי", או במקרה שלי, "יאללה… המממ… ביי", נחכה לשמוע את ה"להתראות" מהצד השני, ולאחר מכן ננתק. 

מהלך השיחה, הנפתחת באימות החיבור, ממשיך בהחלפת מידע הדדית לפי סדר הדוברים בשיחה, ומסתיים באישור סיום ההתקשרות, הוא מעין פרוטוקול תקשורת.

גם בטלפון חוטי כזה צריך פרוטוקול תקשורת | צילום: pio3, שאטרסטוק

למה צריך פרוטוקול?

כשאנחנו רוצים להעביר מידע, אנחנו יכולים לארוז אותו בקופסה ולמסור אותה לנמען, לשלוח חבילה בדואר, לגלגל מסר קצר בטוטפת של יונה נמרצת או לשלשל אותו לתוך בקבוק עמיד ולזרוק אותו לים. צורות כאלה של העברת מידע אינן נפוצות כיום, בין השאר מפני שהמסר עובר בהן די לאט, בצורה לא אמינה וגם קשה לקבל בהן אישור לכך שההודעה הגיעה ליעדה. 

חוץ מהמסרים הישירים שאנחנו רוצים להעביר לחברינו, הרבה מהפעולות הכי יומיומיות שלנו כיום כוללות תקשורת נתונים. כשאנחנו קוראים הודעת דואר אלקטרוני חדשה בנייד, הטלפון מבצע תקשורת עם שרת הדואר האלקטרוני; השמעת מוזיקה מהטלפון ברמקול נייד מחייבת שידור של נתוני השמע לרמקול. אפילו השעה המוצגת על צג הטלפון ובמחשב מסתנכרנת באופן שוטף בעזרת שעון ייחוס מדויק ברשת.

רוב צורות התקשורת הללו כיום עוברות בשתי דרכים: תקשורת חוטית ותקשורת אלחוטית. למשל סיבים אופטיים נפוצים בתקשורת החוטית בין שרתי אינטרנט ובטלוויזיה בכבלים ואילו תקשורת אלחוטית אנו פוגשים במכשירי רדיו, WiFi, בלוטות' וכמובן תקשורת סלולרית.

כשאנו מעבירים מידע, אנו רוצים לוודא שהוא הגיע בשלום ליעדו. לדוגמה, כשאנחנו מבקשים להאזין למוזיקה שמשודרת בתקשורת בלוטות' מהטלפון הנייד לאוזניות האלחוטיות שלנו, לא נרצה שהמוזיקה תתנגן גם באוזניות האלחוטיות של הנוסע היושב במושב שלידנו ברכבת, אף על פי שגם האוזניות שלו קולטות שמע בעזרת בלוטות'. נרצה לוודא גם שהמסר שהעברנו או קיבלנו הועבר בשלמותו, למשל כשנוריד קובץ טקסט מאתר אינטרנט. קובץ שירד בצורה תקינה יכיל את כל העמודים והתווים שהכיל הקובץ המקורי, שנמצא בשרת רחוק ומועבר למחשב שלנו בעזרת פרוטוקולי אינטרנט.

שני התנאים הללו: וידוא העברת המידע ווידוא תקינות המידע שהועבר, מעוגנים בדרך כלל באוסף של נהלים. הנהלים האלה, שהם בעצם סדרת פעולות שנועדו לוודא שחלקי ההתקשרות התקיימו בהצלחה, נקראים פרוטוקולי תקשורת.

פרוטוקול לא יעיל. גם במשחק "טלפון שבור" המסר עלול להיפגם בדרכו אל היעד | צילום: Caftor, שאטרסטוק 

איך זה פועל?

לפרוטוקולים שונים יש מטרות שונות. למשל הפרוטוקול הנפוץ TCP (פרוטוקול בקרת שידור, Transmission Control Protocol) מאפשר לוודא את תקינות המידע שנשלח. הפרוטוקול מתחיל ביצירת הקשר בין שני הצדדים בעזרת נוהל של "שלוש לחיצות ידיים", שמזכיר מעט את תהליך תחילת שיחת הטלפון שתואר בתחילת הכתבה.

תחילה, הצד שמעוניין לשלוח את המידע (השולח) שולח ליעד (המקבל) מסר שבו הוא מודיע שבכוונתו להעביר לו מידע. זו לחיצת היד הראשונה. אם המקבל זמין ומעוניין לקבל את המידע, הוא מחזיר בשלב הזה מסר משלו לשולח, שמעיד על מוכנות לקבל את המידע. בנוסף המקבל מוסר לשולח מספר ייחודי שבחר, שתפקידו לשמש מעין תווית לסימון החבילה הראשונה שהוא מוכן לקבל. כך המקבל יכול לוודא שהחבילה הבאה שתגיע אליו היא זו שהתכוון לקבל, ולא למשל חבילה זדונית משולח אחר שמבקש לנצל לרעה את ההזדמנות שבה המקבל מוכן לקבל תקשורת. זו לחיצת היד השנייה. לחיצת היד השלישית והאחרונה היא זו של השולח, שמאשר כי קיבל את התווית שהמקבל הקצה לו. מרגע זה ערוץ התקשורת פתוח. 

הזרמת הנתונים נעשית ב"חבילות" (Packets), כשלכל חבילה תווית שמתאימה למספור ההתחלתי ששני הצדדים הסכימו עליו, וגם אורך התוכן שבה קבוע מראש. כך יכול המקבל לוודא שני דברים: שהתוכן שמועבר אליו מגיע בסדר הנכון, ושהוא מכיל את כל המידע שנשלח אליו. הפרוטוקול השלם כולל שלבים נוספים, ונוהל לסיום ההתקשרות.

גשר בין שני מכשירים. העברת תוכן בצורה אמינה ויעילה בין הצדדים | איור: alaik_azizi, שאטרסטוק

פרוטוקול נפוץ נוסף נקרא UDP (פרוטוקול מנות-מידע למשתמש - User Datagram Protocol). שלא כמו TCP, הפרוטוקול הזה לא מוודא את תקינות המידע או את סדר הגעתו, ולכן הוא יכול לאפשר העברת מידע מהירה. על כן משתמשים בו בצורות תקשורת שהחשיבות העליונה בהן היא להעביר את המידע כמה שיותר מהר. דוגמה לכך הם שירותי העברת שיחות וידיאו כמו "סקייפ" (Skype). יותר חשוב שהשיחה תתנהל כמה שיותר קרוב לזמן אמת, והמסר הנוכחי חשוב יותר מקודמו, גם אם קודמו התעכב. נעדיף שמשפט או מילה שהגיעו באיחור ייזרקו לגמרי מהשיחה ושהשיחה תשמע מקוטעת, מאשר שמילים יושמעו בסדר הלא נכון ויתקבל משפט מבולבל.

פרוטוקולי התקשורת מגדירים את אוסף הפעולות שצריכות להתקיים בין שני צדדים או יותר, כדי להבטיח שמידע יעבור בהצלחה ובצורה המתאימה ביותר לערוץ התקשורת שבו בחרנו. בעולם בו אנחנו קולטים ומשדרים מידע כמעט בכל מקום ובכל זמן, חייבות להיות הגדרות ופעולות סדורות שיוודאו את איכות המידע המועבר ואמינותו.