Eenprotocol stack (stapel van protocollen oftewel protocollenhoop ) is een bepaalde implementatie van software in een verzameling van protocollen (suite) vancomputernetwerken. De termen wordt vaak uitwisselbaar gebruikt. Strikt gesproken is de suite de definitie van de protocollen en is de 'stack' de software-implementatie ervan.
Individuele protocollen binnen een suite zijn vaak met één enkel doel ontworpen. Dezemodularisatie vergemakkelijkt ontwerp en beoordeling. Omdat ieder protocol-module gewoonlijk communiceert met 2 anderen, worden zij voorgesteld alslagen in een stapel van protocollen. Het laagste protocol handelt altijd fysieke interactie op laag-niveau van dehardware af. Iedere hogere laag voegt meer mogelijkheden toe. Gebruikerapplicaties handelen uit gewoonte enkel de bovenste lagen af (zie ookOSI-model).
Protocol stacks worden veelal, tijdens een praktische implementatie, verdeel in drie voornamelijke secties voor media, transport en applicaties. Een bepaaldbesturingssysteem of platform zal vaak in het bezit zijn van twee goed gedefinieerdesoftwareinterfaces: één tussen de media- en transportlagen en één tussen de lagen van transport en applicaties.
De 'media-naar-transport'-interface definieert hoe software voor het transport-protocol gebruikmaakt van bepaalde media en typen hardware ("card drivers"). Dit interfaceniveau zou bijvoorbeeld omschrijven hoeTCP/IP-transportsoftware zou spreken metethernet-hardware. Voorbeelden van deze interfaces bevatten deODI-specificatie enNDIS in de wereld vanMicrosoft Windows enMS-DOS.
De 'applicatie-naar-transport'-interface definieert hoe applicatie-programma's gebruikmaken van de transportlagen. Bijvoorbeeld het interfaceniveau zou definiëren hoe een programma van dewebbrowser zou spreken metTCP/IP-transport-software. Voorbeelden van deze interfaces zijnsockets vanBerkeley enSystem V-stromen in de Unix-wereld enWinsock in de Microsoft-wereld.
Omschrijving van algemene protocolsuite:
T ~ ~ ~ T [A] [B]_____[C]
Men stelle zich drie computers voor:A,B enC.A enB hebben beide radio-apparatuur en kunnen middels elektromagnetische golven communiceren door gebruik te maken van een geschiktnetwerkprotocol (zoalsIEEE 802.11).B enC zijn met elkaar door een kabel verbonden, die zij gebruiken om gegevens uit te wisselen (weer met behulp van een protocol, bijvoorbeeld ethernet). Geen van deze protocollen zullen echter in staat zijn om informatie te transporteren vanA naarC, omdat deze computers zich volgens concept op verschillende netwerken bevinden. Men heeft hiervoor een inter-netwerkprotocol nodig om ze te 'verbinden'.
Men zou de twee protocollen kunnen combineren om een krachtige derde te vormen, die zowel meester is over de kabel als de draadloze transmissie, maar een ander super-protocol zou dan nodig zijn voor iedere mogelijke combinatie van protocollen. Het is makkelijker de basisprotocollen met rust te laten en een protocol te ontwerpen dat boven op ieder van de overige kan werken ( hetInternetprotocol is een voorbeeld hiervan). Dit worden dan gezamenlijk twee stapels van elk twee protocollen. Het inter-netwerkprotocol zal communiceren met ieder basisprotocol in de simpelere taal hiervan; de basisprotocollen zullen elkaar niet direct aanspreken.
Een verzoek van computerA om een gegevensstuk naarC te sturen, wordt opgepakt door het bovenste protocol, die (hoe dan ook) weet datC bereikbaar is viaB. Daarom draagt het het draadloze protocol op om het gegevenspakket te verzenden naarB. Op deze computer zullen de afhandelaars van de laagste laag het pakket doorgeven aan het inter-netwerkprotocol, dat, herkennend datB niet de eindbestemming is, nog een keer functies op het laag-niveau in werking zal zetten. Nu wordt het protocol van de kabel gebruikt om de gegevens naarC te zenden. Hier wordt het ontvangen pakket weer doorgegeven aan het bovenste protocol, die (metC als einddoel) het zal doorgeven aan een hoger protocol of applicatie opC. Vaak zit er bovendien een protocol van nog hoger niveau bovenop, dat verdere verwerking inluidt.
Een normale stapel van protocollen ziet er zo uit:
+- - - - - -+ +- - - - - -+|HTTP | |Applicatie |+- - - - - -+ +- - - - - -+|TCP | |Transport |+- - - - - -+ +- - - - - -+|IP | |Netwerk |+- - - - - -+ +- - - - - -+|Ethernet | |Datalink |+- - - - - -+ +- - - - - -+|RJ45/CAT5 | |Fysiek |+- - - - - -+ +- - - - - -+