Funksjonen til både lokale og globale datanettverk, mobil og andre kommunikasjonstjenester innebærer bruk av ulike kommunikasjonsprotokoller. Hvilken av dem kan betraktes som den vanligste? Hva kan være betydningen av de relevante standardene?
Hva er kommunikasjonsprotokoller?
En kommunikasjonsprotokoll er en liste over enhetlige instruksjoner som fastslår hvordan visse programvare- eller maskinvaregrensesnitt skal gi dataoverføring – for eksempel tekst-, grafikk-, lyd- og videostrømmer. Tilsvarende protokoller lages hovedsakelig for å lette skaleringen av ulike datanettverk. For eksempel gjorde introduksjonen av TCP/IP-protokollen det mulig å forene dataoverføring virtuelt over hele verden, noe som gjorde det mulig å koble datamaskiner til det globale Internett-nettverket.
I det moderne informasjonsteknologimarkedet brukes kommunikasjonskanalprotokoller på ulike nivåer av implementering av kommunikasjonsgrensesnitt. De blir stadig forbedret og oppdatert. Med jevne mellomrom, nyprotokoller som gjenspeiler detaljene i utviklingen av kommunikasjonsmarkedet. Ulike kommunikasjonsprotokoller kan brukes i både innenlandske og industrielle nettverk implementert på grunnlag av infrastrukturen til forskningssentre osv. Blant de vanligste standardene av tilsvarende type er Ethernet, CAN, HART.
Bruken av kommunikasjonsprotokoller utføres også innen mobilkommunikasjonstjenester. Blant disse - 3G, 4G, GPRS.
Disse protokollene varierer mellom mobilnettverk, spesielt:
- i henhold til hastigheten på dataoverføring mellom abonnenten og kommunikasjonstjenesteleverandøren;
- etter frekvensbånd;
- når det gjelder maksimal avstand fra kommunikasjonsenheten til basestasjonen.
Når det gjelder klassifiseringen av datakommunikasjonsprotokoller, er den preget av en ganske høy grad av kompleksitet. La oss vurdere detaljene mer detaljert.
Klassifisering av datakommunikasjonsprotokoller
Klassifisering av relevante protokoller kan utføres ved hjelp av et ganske stort antall tilnærminger. En vanlig er at kommunikasjonsstandarder kan deles inn i lavere og høyere nivåer. Disse inkluderer:
- brukt;
- representant;
- økt;
- transport;
- nettverk;
- kanal;
- fysisk.
La oss studere dem mer detaljert.
Applikasjonslag av nettverkprotokoller
Nivået som vurderes, innenfor hvilket en eller annen kommunikasjonsprotokoll kan klassifiseres, refererer først og fremst til applikasjoner. Det vil si at det gir kommunikasjon mellom nettverksinfrastrukturen og spesifikke brukerprogrammer. Protokoller som HTTP, Telnet, DNS, IRC, BitTorrent og mange andre brukes her for å levere moderne nettjenester.
Representativt lag med nettverksprotokoller
På riktig nivå involverer kommunikasjonsprotokollen representasjon av visse data. Her kan prosedyrer for konvertering av en protokoll til en annen, koding, filkomprimering og håndtering av ulike forespørsler utføres.
Spesifikke applikasjoner sender visse forespørsler til nettverket, hvoretter de konverteres til et språk som er forståelig for serveren. Deretter behandles forespørselen. Svaret fra serveren konverteres deretter til et språk som applikasjonen forstår. Blant de populære protokollene av tilsvarende type er ASN, FTP, SMTP. Det kan også til en viss grad tilskrives disse og HTTP, FTP.
Sesjonslag med kommunikasjonsprotokoller
På dette nivået brukes kommunikasjonsprotokollen til å utføre en spesifikk operasjon – for eksempel synkronisering av bestemte oppgaver, opprettelse av en kommunikasjonsøkt, sending eller mottak av en fil. Blant de vanlige protokollene som brukes til slike formål er ASP, DLC, SOCKS.
Transportlag med kommunikasjonsprotokoller
Passende type standarder er vant tildirekte levering av visse typer data fra ett nettverksobjekt til et annet. I mange tilfeller er filer her delt inn i separate elementer - for å lette overføringen. Protokoller av tilsvarende type inkluderer TCP, UDP, RMTP.
Nettverkslagsprotokoller
Den neste typen standarder som et kommunikasjonssystem kan operere på er nettverkslagsprotokoller. De er primært ansvarlige for dataoverføringsmetoder, adresseoversettelse, veksling, overvåking av kvaliteten på infrastrukturdriften. Slike protokoller inkluderer spesielt den samme TCP/IP, ICMP. DHCP.
Link layer-protokoller
Disse standardene brukes for å sikre driften av viktige maskinvarekomponenter i nettverket. Passende protokoller lar systemet først og fremst sjekke dataene som kommer fra det fysiske laget for feil. Om nødvendig justeres de også Blant disse standardene er den vanlige PPP kommunikasjonsprotokollen, algoritmer som SLIP, L2F, PROFIBUS. I prinsippet kan Ethernet også klassifiseres som en kanalprotokoll.
Fysisk protokolllag
Neste handlingsnivå for de aktuelle standardene er fysisk. Her er en kommunikasjonsprotokoll et verktøy som sender en digital datastrøm direkte - ved å sende et signal over en kabel eller over en radiokanal.
Ved kablet overføring kan standarder som RS-232, xDSL, 100BASE-T brukes. Vanlige trådløse kommunikasjonsprotokoller - inspesielt implementert ved hjelp av Wi-Fi-rutere – de som er av typen IEEE 802.11.
Klassifiseringen av standarder vi studerte kan betraktes som svært betinget. Så innenfor den kan det være veldig problematisk å tilskrive en eller annen protokoll til en bestemt kategori: det skjer ofte at standarden brukes på flere nivåer samtidig. Det ville være nyttig å vurdere mer detaljert spesifikasjonene til de mest populære protokollene på det moderne informasjonsteknologimarkedet. Slik som for eksempel PPP-kontrollprotokollen (kommunikasjon - det er hun som er gjenstand for påvirkning av algoritmene som er gitt av den tilsvarende standarden).
Hva er PPP-protokoll?
Protokollen under vurdering refererer, som vi bemerket ovenfor, til standarder som er utformet for å sikre funksjonen til nettverksinfrastrukturen i datalinklaget. Den er universell: ved å bruke riktig protokoll kan du implementere enhetsautentisering, bruke en datakrypteringsmekanisme og, om nødvendig, filkomprimering.
Protokollen under vurdering sikrer funksjonen til nettverk basert på vanlige kommunikasjonsressurser - som telefonlinjer, mobilkommunikasjonskanaler. Hvis det i et bestemt program dukker opp en inskripsjon som sier at PPP-protokollen ble avbrutt av kommunikasjon, vil dette mest sannsynlig bety at brukeren ikke kan få faktisk tilgang til nettverksressurser som er levert av leverandøren hans.
Det finnes flere varianter av den tilsvarende standarden - for eksempel PPPoE, PPPoA. PåDenne strukturen til den aktuelle protokollen inkluderer flere standarder: LCP, NCP, PAP, CHAP, MLPPP. En annen vanlig protokoll i det moderne IT-markedet er
Hva er
Den korresponderende standarden brukes for å sikre driften av hypertekstdatautvekslingsinfrastrukturen - i det generelle tilfellet mellom datamaskiner og servere på Internett. Refererer til de grunnleggende protokollene som sikrer driften av World Wide Web. Det støttes som standard av de fleste moderne kommunikasjonsprogramvareverktøy på vanlige operativsystemer. Den er stabil - det er vanskelig å forestille seg en situasjon der en melding fra et HTTP-program dukker opp på brukerens skjerm som "protokollen ble avbrutt av PPP-forbindelsen." Som en siste utvei - hvis verktøyene for å aktivere HTTP-standarden av en eller annen grunn ikke er tilgjengelig, kan du bruke for eksempel FTP-protokollen til å overføre filer på nettet, selv om bruken av den i mange tilfeller kanskje ikke er den mest optimale løsningen.
Den aktuelle standarden innebærer overføring av data fra et maskinvare-programvareobjekt i status som en klient til en server og omvendt. Den første sender forespørsler til den andre, og den siste svarer på dem i henhold til den etablerte algoritmen. Det er flere varianter av den aktuelle protokollen: for eksempel HTTPS, HTTP-NG. Hovedfordelene bak det faktum at HTTP-kommunikasjonsprotokollen har blitt en av de mest populære:
- allsidighet;
- enkel implementering;
- utvidbar;
- bred støtte fra programvareleverandører.
Han har også en rekke mangler fremhevet av eksperter:
- ganske stort antall individuelle meldinger;
- uegnethet for distribuert databehandling;
– manglende evne til å navigere gjennom ressursene som ligger på serveren.
Vi bemerket ovenfor at den aktuelle kommunikasjonsstandarden støttes av de viktigste brukeroperativsystemene, så vel som vanlige programvareprodukter. Imidlertid er omfanget av denne protokollen mye bredere enn implementeringen av kommunikasjonsalgoritmer i brukerløsninger. HTTP-standarden kan også brukes i industri, videoovervåkingssystemer og SCADA-infrastruktur.
Et stort antall produsenter, som vurderer ulike kommunikasjonsprotokoller i nettverk som grunnleggende for å bygge en kommunikasjonsinfrastruktur, velger HTTP som et funksjonelt og pålitelig verktøy for å organisere tilgang til ulike nettressurser, konfigurere objekter, administrere ulike enheter.
Hvis vi snakker spesifikt om industrien, så kan Modbus tilskrives antallet av de mest populære protokollene i det tilsvarende markedssegmentet.
Hva er Modbus-protokollen?
Den aktuelle standarden brukes hovedsakelig for å sikre interoperabilitet mellom ulike elementer innenfor automatiseringsinfrastrukturen på arbeidsplassen. Relevantprotokollen kan være i de variantene som er tilpasset dataoverføring over en bestemt type kommunikasjonskanal - kablet, trådløs (i sin tur kan ressursene til den første typen inkludere kobber, fiberoptiske kabler - og separate modifikasjoner av den aktuelle protokollen har blitt utviklet for dem).
Det finnes versjoner av Mobdus tilpasset for å overføre data over TCP/IP. En annen populær løsning i industrimiljøet er PROFIBUS-FDL.
Hva er PROFIBUS-FDL-protokollen?
Protokollen som vurderes opererer innenfor PROFIBUS-nettverket, som har blitt utbredt blant europeiske industribedrifter. Prototypen ble utviklet av Siemens-spesialister og skulle brukes i produksjonsområder der kontroller var involvert.
Deretter, på grunnlag av utviklingen til det tyske selskapet, ble det dannet en nettverksinfrastruktur, der ulike teknologiske og funksjonelle funksjoner ved seriell kommunikasjon knyttet til feltnivå ble kombinert. Nettverksprotokollen under vurdering gjorde det mulig å integrere ulike typer automatiseringsenheter i et enkelt produksjonssystem. Det er verdt å merke seg at PROFIBUS-FDL-protokollen ikke er den eneste som opererer på dette industrielle nettverket. Den er imidlertid enhetlig når det gjelder anvendelighet for å organisere tilgang til hovedbussen.
På en eller annen måte er kommunikasjonsprotokollen som vurderes supplert med følgende standarder:
-DP;
- PA;
- FMS.
PROFIBUS DP-protokollen brukes tilorganisering av datautveksling mellom ledende industrielle enheter som DP, samt enheter som I/O er implementert på i henhold til en distribuert ordning. Samtidig tillater denne protokollen å organisere datautveksling med høy hastighet. Den har også relativt lave implementeringskostnader, noe som kan gjøre den populær blant små bedrifter også.
PROFIBUS PA-standarden tillater utveksling av data mellom infrastrukturen, som består av utstyr relatert til feltnivå. Denne protokollen er optimalisert for å koble ulike sensorer og mekanismer til en vanlig lineær eller ringbuss.
PROFIBUS FMS-standarden er preget av allsidighet. Den er først og fremst ment for å organisere datautveksling mellom høyteknologiske industrielle infrastrukturkomponenter - datamaskiner, programmerere, kontrollere.
Blant styrkene til protokollene som opererer i PROFIBUS-nettverket er åpenhet (det vil si at de kan brukes av alle interesserte industribedrifter), utbredt (som gjør det lettere å skalere den industrielle infrastrukturen når man utvider markeder, åpner nye bransjer).
CV
Så vi har vurdert essensen av kommunikasjonsprotokoller, studert funksjonene til noen populære varianter av de tilsvarende standardene. Hovedformålet deres er å sikre dataoverføring innenfor rammen av enhetlige formater. Det vil si - de som kan skaleres innenfor rammen av infrastrukturen, som regel overstiger skalaen betydeligindividuell bedrift.
Vi snakker faktisk om internasjonale standarder: moderne protokoller for mobil, kablet, Wi-Fi-kommunikasjon er veldig utbredt, offentlig tilgjengelig og relativt enkle å skalere. Selvfølgelig, i noen tilfeller, selv i slike globale markeder som levering av mobiltjenester, er det mulig å bruke regionale protokoller, men det er i interessen til de største merkene å implementere, hvis dette ikke er i strid med virksomhetens interesser, og i noen tilfeller staten, så enhetlige standarder som mulig, som vil forbedre internasjonal kommunikasjon.
Det finnes en rekke grunnleggende kommunikasjonsprotokoller. I sammenheng med Internett inkluderer disse HTTP, TCP / IP. I segmentet tjenester for å gi tilgang til nettet kan OPS-standarden omtales som sådan. Hvis brukeren ser en melding som sier at PPP-koblingskontrollprotokollen er avsluttet, vil brukeren mest sannsynlig ikke kunne få tilgang til nettressurser ved å bruke enten HTTP eller TCP/IP. Dermed er hver standard av stor betydning og er dessuten i mange tilfeller uløselig knyttet til andre. Hvis en protokoll blir avbrutt av kommunikasjon, er det en mulighet for at brukeren ikke vil kunne få tilgang til de ressursene som andre standarder er ansvarlige for å organisere kommunikasjonen for.
Kommunikasjonsprotokoller er et uunnværlig verktøy for å løse komplekse problemer både innen brukerkommunikasjon og i industri- og tjenesteområder. Fra det kompetente valget av en spesifikk standard avhenger av suksessen med implementeringen av den aktuelle infrastrukturen, så vel som denseffektivitet - når det gjelder forholdet mellom systemytelse og kostnadene ved installasjonen. Derfor er tidlig studie av egenskapene til nettverksprotokoller, å velge den optimale en viktig oppgave for bedriftsledere som er ansvarlige for implementering og modernisering av selskapets kommunikasjonsinfrastruktur.
