Funcționarea atât a rețelelor de calculatoare locale, cât și a celor globale, a serviciilor mobile și a altor servicii de comunicații implică utilizarea diferitelor protocoale de comunicație. Care dintre ele poate fi considerată cea mai comună? Care ar putea fi semnificația standardelor relevante?
Ce sunt protocoalele de comunicare?
Un protocol de comunicare este o listă de instrucțiuni unificate care stabilesc modul în care anumite interfețe software sau hardware ar trebui să asigure transferul de date - de exemplu, fluxuri de text, grafică, audio și video. Protocoalele corespunzătoare sunt create în principal pentru a facilita scalarea diferitelor rețele de calculatoare. De exemplu, introducerea protocolului TCP/IP a făcut posibilă unificarea transmisiei de date virtual în întreaga lume, ceea ce a făcut posibilă conectarea computerelor la rețeaua globală de internet.
În piața modernă a tehnologiei informației, protocoalele canalelor de comunicare sunt utilizate la diferite niveluri de implementare a interfețelor de comunicație. Sunt îmbunătățite și actualizate în mod constant. Periodic, nouprotocoale care reflectă specificul dezvoltării pieţei comunicaţiilor. Diferite protocoale de comunicație pot fi utilizate atât în rețelele domestice, cât și în cele industriale implementate pe baza infrastructurii centrelor de cercetare etc. Printre cele mai comune standarde de tipul corespunzător se numără Ethernet, CAN, HART.
Utilizarea protocoalelor de comunicație se realizează și în domeniul serviciilor de comunicații mobile. Printre acestea - 3G, 4G, GPRS.
Aceste protocoale variază în funcție de rețelele mobile, în special:
- în funcție de viteza de transfer de date între abonat și furnizorul de servicii de comunicații;
- pe benzi de frecvență;
- în ceea ce privește distanța maximă a dispozitivului de comunicație la stația de bază.
În ceea ce privește clasificarea protocoalelor de comunicații computerizate, aceasta se caracterizează printr-un nivel destul de ridicat de complexitate. Să luăm în considerare specificul său mai detaliat.
Clasificarea protocoalelor de comunicații computerizate
Clasificarea protocoalelor relevante poate fi efectuată folosind un număr destul de mare de abordări. Unul comun este că standardele de comunicare pot fi împărțite în niveluri inferioare și superioare. Acestea includ:
- aplicat;
- reprezentant;
- sesiune;
- transport;
- rețea;
- canal;
- fizic.
Să le studiem mai detaliat.
Stratul de aplicație al rețeleiprotocoale
Nivelul luat în considerare, în care poate fi clasificat unul sau altul protocol de comunicare, se referă în primul rând la aplicații. Adică asigură comunicații între infrastructura de rețea și programe specifice utilizatorului. Protocoale precum HTTP, Telnet, DNS, IRC, BitTorrent și multe altele sunt folosite aici pentru a furniza servicii online moderne.
Strat reprezentativ de protocoale de rețea
La nivelul corespunzător, protocolul de comunicare presupune reprezentarea anumitor date. Aici, procedurile pentru conversia unui protocol în altul, codificarea, comprimarea fișierelor și gestionarea diferitelor solicitări pot fi efectuate.
Aplicațiile specifice fac anumite solicitări către rețea, după care sunt convertite într-un limbaj ușor de înțeles pentru server. În continuare, cererea este procesată. Răspunsul de la server este apoi convertit, la rândul său, într-un limbaj pe care aplicația îl înțelege. Printre protocoalele populare de tipul corespunzător se numără ASN, FTP, SMTP. De asemenea, poate fi atribuit într-o oarecare măsură acelor și HTTP, FTP.
Stratul de sesiune al protocoalelor de comunicare
La acest nivel, protocolul de comunicare este utilizat pentru a efectua o anumită operațiune - de exemplu, sincronizarea anumitor sarcini, crearea unei sesiuni de comunicare, trimiterea sau primirea unui fișier. Printre protocoalele comune care sunt utilizate în astfel de scopuri se numără ASP, DLC, SOCKS.
Stratul de transport al protocoalelor de comunicare
Se obișnuiește tipul adecvat de standardelivrarea directă a anumitor tipuri de date de la un obiect de rețea la altul. În multe cazuri, fișierele sunt împărțite în elemente separate aici - pentru a facilita transferul lor. Protocoalele de tipul corespunzător includ TCP, UDP, RMTP.
Protocoale de nivel de rețea
Următorul tip de standarde pe care poate funcționa un sistem de comunicații sunt protocoalele de nivel de rețea. Aceștia sunt în primul rând responsabili pentru metodele de transmitere a datelor, traducerea adreselor, comutarea, monitorizarea calității funcționării infrastructurii. Astfel de protocoale includ, în special, același TCP / IP, ICMP. DHCP.
Protocoale layer de legătură
Aceste standarde sunt folosite pentru a asigura funcționarea componentelor hardware cheie ale rețelei. Protocoalele adecvate permit sistemului, în primul rând, să verifice datele care provin din stratul fizic pentru erori. Dacă este necesar, sunt și ajustate. Printre aceste standarde se numără protocolul comun de comunicare PPP, algoritmi precum SLIP, L2F, PROFIBUS. În principiu, Ethernet poate fi clasificat și ca un protocol de canal.
Stratul protocolului fizic
Următorul nivel de acțiune al standardelor în cauză este fizic. Aici, un protocol de comunicare este un instrument prin care un flux de date digitale este transmis direct - prin trimiterea unui semnal printr-un cablu sau printr-un canal radio.
În cazul transmisiei prin cablu, pot fi utilizate standarde precum RS-232, xDSL, 100BASE-T. Protocoale comune de comunicații fără fir - înîn special, implementate folosind routere Wi-Fi - cele care sunt de tip IEEE 802.11.
Clasificarea standardelor pe care le-am studiat poate fi considerată foarte condiționată. Deci, în cadrul acestuia, poate fi foarte problematică atribuirea unui protocol sau altul unei anumite categorii: se întâmplă adesea ca standardul să fie aplicat la mai multe niveluri deodată. Ar fi util să luăm în considerare mai detaliat specificul celor mai populare protocoale de pe piața modernă a tehnologiei informației. Cum ar fi, de exemplu, protocolul de control PPP (comunicare - ea este obiectul de influență al algoritmilor prevăzuți de standardul corespunzător).
Ce este protocolul PPP?
Protocolul luat în considerare se referă, așa cum am menționat mai sus, la standarde care sunt concepute pentru a asigura funcționarea infrastructurii de rețea la nivelul de legătură de date. Este universal: folosind protocolul adecvat, puteți implementa autentificarea dispozitivului, puteți utiliza un mecanism de criptare a datelor și, dacă este necesar, puteți comprima fișierele.
Protocolul luat în considerare asigură funcționarea rețelelor bazate pe resurse comune de comunicare - cum ar fi linii telefonice, canale de comunicații celulare. Dacă într-un anumit program apare o inscripție care afirmă că protocolul PPP a fost întrerupt de comunicare, atunci acest lucru va însemna cel mai probabil că utilizatorul nu poate obține acces real la resursele de rețea furnizate de furnizorul său.
Există mai multe variante ale standardului corespunzător - de exemplu, PPPoE, PPPoA. LaAceastă structură a protocolului în cauză include mai multe standarde: LCP, NCP, PAP, CHAP, MLPPP. Un alt protocol comun pe piața IT modernă este
Ce este protocolul
Standardul corespunzător este utilizat pentru a asigura funcționarea infrastructurii de schimb de date hipertext - în cazul general între computere și servere de pe Internet. Se referă la protocoalele fundamentale care asigură funcționarea World Wide Web. Este acceptat implicit de majoritatea instrumentelor software de comunicare moderne pe sistemele de operare comune. Este stabil - este dificil de imaginat o situație în care pe ecranul utilizatorului apare un mesaj dintr-un program HTTP de genul „protocolul a fost întrerupt de conexiunea PPP”. Ca ultimă soluție - dacă din anumite motive instrumentele pentru a activa standardul HTTP nu sunt disponibile, puteți utiliza, de exemplu, protocolul FTP pentru a transfera fișiere online, deși în multe cazuri utilizarea acestuia poate să nu fie cea mai optimă soluție.
Standardul în cauză presupune transferul de date de la un obiect hardware-software în starea unui client către un server și invers. Primul trimite cereri celui de-al doilea, iar cel din urmă le răspunde conform algoritmului stabilit. Există mai multe varietăți ale protocolului în cauză: de exemplu, HTTPS, HTTP-NG. Principalele avantaje din spatele faptului că protocolul de comunicare HTTP a devenit unul dintre cele mai populare:
- versatilitate;
- ușurință de implementare;
- extensibil;
- asistență largă din partea furnizorilor de software.
El are, de asemenea, o serie de deficiențe evidențiate de experți:
- un număr destul de mare de mesaje individuale;
- nepotrivire pentru calculul distribuit;
- incapacitatea de a naviga prin resursele găzduite pe server.
Am menționat mai sus că standardul de comunicare în cauză este acceptat de principalele sisteme de operare ale utilizatorilor, precum și de produsele software obișnuite. Cu toate acestea, domeniul de aplicare al acestui protocol este mult mai larg decât implementarea algoritmilor de comunicare în soluțiile utilizatorului. Standardul HTTP este aplicabil și în industrie, sisteme de supraveghere video și infrastructură SCADA.
Un număr mare de producători, considerând diverse protocoale de comunicație în rețele ca fiind de bază pentru construirea unei infrastructuri de comunicații, aleg HTTP ca instrument funcțional și de încredere pentru organizarea accesului la diverse resurse online, configurarea obiectelor, gestionarea diverselor dispozitive.
Dacă vorbim în mod specific despre industrie, atunci Modbus poate fi atribuit numărului de protocoale cele mai populare din segmentul de piață corespunzător.
Ce este protocolul Modbus?
Standardul relevant este utilizat în principal pentru a asigura interoperabilitatea între diferitele elemente din infrastructura de automatizare la locul de muncă. Relevantprotocolul poate fi în acele varietăți care sunt adaptate la transmisia de date pe un anumit tip de canal de comunicație - cu fir, fără fir (la rândul lor, resursele de primul tip pot include cabluri de cupru, fibră optică - și modificări separate ale protocolului în cauză au fost dezvoltate pentru ei).
Există versiuni de Mobdus adaptate pentru a transfera date prin TCP/IP. O altă soluție populară în mediul industrial este PROFIBUS-FDL.
Ce este protocolul PROFIBUS-FDL?
Protocolul luat în considerare funcționează în cadrul rețelei PROFIBUS, care a devenit larg răspândită în rândul întreprinderilor industriale europene. Prototipul său a fost dezvoltat de specialiștii Siemens și urma să fie utilizat în zonele de producție în care erau implicați controlere.
Ulterior, pe baza evoluțiilor corporației germane, s-a format o infrastructură de rețea, în care s-au combinat diverse caracteristici tehnologice și funcționale ale comunicațiilor seriale legate de nivelul terenului. Protocolul de rețea luat în considerare a făcut posibilă integrarea diferitelor tipuri de dispozitive de automatizare într-un singur sistem de producție. Este de remarcat faptul că protocolul PROFIBUS-FDL nu este singurul care operează pe această rețea industrială. Cu toate acestea, este uniform în ceea ce privește aplicabilitatea pentru a organiza accesul la autobuzul principal.
Într-un fel sau altul, protocolul de comunicare luat în considerare este completat de următoarele standarde:
-DP;
- PA;
- FMS.
Protocolul PROFIBUS DP este utilizat pentruorganizarea schimbului de date între dispozitivele industriale de vârf precum DP, precum și dispozitivele pe care I/O este implementat conform unei scheme distribuite. În același timp, acest protocol permite organizarea schimbului de date la viteză mare. De asemenea, are un cost de implementare relativ scăzut, ceea ce îl poate face popular și în rândul întreprinderilor mici.
Standardul PROFIBUS PA permite schimbul de date între infrastructură, care constă din echipamente legate de nivelul câmpului. Acest protocol este optimizat pentru conectarea diverșilor senzori și mecanisme la o magistrală liniară sau inelă comună.
Standardul PROFIBUS FMS se caracterizează prin versatilitate. Este destinat în primul rând organizării schimbului de date între componentele infrastructurii industriale de în altă tehnologie - calculatoare, programatori, controlere.
Printre punctele forte ale protocoalelor care operează în rețeaua PROFIBUS se numără deschiderea (adică pot fi utilizate de orice întreprinderi industriale interesate), larg răspândită (ceea ce face mai ușoară scalarea infrastructurii industriale la extinderea piețelor, deschiderea de noi industrii).
CV
Deci, am luat în considerare esența protocoalelor de comunicare, am studiat caracteristicile unor soiuri populare ale standardelor corespunzătoare. Scopul lor principal este de a asigura transmiterea datelor în cadrul formatelor unificate. Adică - cele care pot fi scalate în cadrul infrastructurii, de regulă, depășind semnificativ scaraîntreprindere individuală.
De fapt, vorbim de standarde internaționale: protocoalele moderne pentru comunicațiile celulare, prin cablu, Wi-Fi sunt foarte răspândite, disponibile publicului și relativ ușor de scalat. Desigur, în unele cazuri, chiar și pe piețe globale precum furnizarea de servicii celulare, este posibil să se utilizeze protocoale regionale, dar este în interesul celor mai mari mărci să le implementeze, dacă acest lucru nu contravine intereselor afacerilor, și, în unele cazuri, statul, standarde cât mai unificate posibil, ceea ce va îmbunătăți comunicațiile internaționale.
Există o serie de protocoale de comunicare fundamentale. În contextul Internetului, acestea includ HTTP, TCP / IP. În segmentul de servicii pentru asigurarea accesului la rețea, standardul PPP poate fi denumit ca atare. Dacă utilizatorul vede un mesaj care afirmă că protocolul de control al legăturii PPP a fost terminat, atunci cel mai probabil utilizatorul nu va putea accesa resursele online folosind HTTP sau TCP/IP. Astfel, fiecare standard este de mare importanță și, în plus, în multe cazuri este indisolubil legat de altele. Dacă un protocol este întrerupt de comunicare, atunci există posibilitatea ca utilizatorul să nu poată accesa acele resurse pentru care alte standarde sunt responsabile pentru organizarea comunicațiilor.
Protocoalele de comunicare sunt un instrument indispensabil pentru rezolvarea problemelor complexe atât în domeniul comunicațiilor cu utilizatorii, cât și în zonele industriale și de servicii. Din alegerea competentă a unui standard specific depinde succesul implementării infrastructurii adecvate, precum și a acesteiaeficiență - în ceea ce privește raportul dintre performanța sistemului și costul instalării acestuia. Astfel, studiul timpuriu al proprietăților protocoalelor de rețea, alegerea celui optim este o sarcină importantă pentru managerii întreprinderii responsabili cu implementarea și modernizarea infrastructurii de comunicații a companiei.
