Fungsi rangkaian komputer tempatan dan global, mudah alih dan perkhidmatan komunikasi lain melibatkan penggunaan pelbagai protokol komunikasi. Yang manakah antara mereka boleh dianggap paling biasa? Apakah kepentingan standard yang berkaitan?
Apakah itu protokol komunikasi?
Protokol komunikasi ialah senarai arahan bersatu yang menetapkan cara antara muka perisian atau perkakasan tertentu harus menyediakan pemindahan data - contohnya, strim teks, grafik, audio dan video. Protokol yang sepadan dicipta terutamanya untuk memudahkan penskalaan pelbagai rangkaian komputer. Sebagai contoh, pengenalan protokol TCP / IP memungkinkan untuk menyatukan penghantaran data secara maya di seluruh dunia, yang memungkinkan untuk menyambungkan komputer ke rangkaian Internet global.
Dalam pasaran teknologi maklumat moden, protokol saluran komunikasi digunakan pada pelbagai peringkat pelaksanaan antara muka komunikasi. Mereka sentiasa diperbaiki dan dikemas kini. Secara berkala, baruprotokol yang mencerminkan spesifik pembangunan pasaran komunikasi. Pelbagai protokol komunikasi boleh digunakan dalam kedua-dua rangkaian domestik dan perindustrian yang dilaksanakan berdasarkan infrastruktur pusat penyelidikan, dsb. Antara piawaian yang paling biasa bagi jenis yang sepadan ialah Ethernet, CAN, HART.
Penggunaan protokol komunikasi juga dijalankan dalam bidang perkhidmatan komunikasi mudah alih. Antaranya - 3G, 4G, GPRS.
Protokol ini berbeza-beza merentas rangkaian mudah alih, khususnya:
- mengikut kelajuan pemindahan data antara pelanggan dan pembekal perkhidmatan komunikasi;
- mengikut jalur frekuensi;
- dari segi jarak maksimum peranti komunikasi ke stesen pangkalan.
Bagi klasifikasi protokol komunikasi komputer, ia dicirikan oleh tahap kerumitan yang agak tinggi. Mari pertimbangkan butirannya dengan lebih terperinci.
Klasifikasi protokol komunikasi komputer
Pengkelasan protokol yang berkaitan boleh dijalankan menggunakan bilangan pendekatan yang agak besar. Satu perkara biasa ialah standard komunikasi boleh dibahagikan kepada tahap yang lebih rendah dan lebih tinggi. Ini termasuk:
- digunakan;
- wakil;
- sesi;
- pengangkutan;
- rangkaian;
- saluran;
- fizikal.
Mari kita kaji dengan lebih terperinci.
Lapisan aplikasi rangkaianprotokol
Tahap yang dipertimbangkan, di mana satu atau protokol komunikasi lain boleh diklasifikasikan, merujuk terutamanya kepada aplikasi. Iaitu, ia menyediakan komunikasi antara infrastruktur rangkaian dan program pengguna tertentu. Protokol seperti HTTP, Telnet, DNS, IRC, BitTorrent dan banyak lagi digunakan di sini untuk menyampaikan perkhidmatan dalam talian moden.
Lapisan perwakilan protokol rangkaian
Pada tahap yang sesuai, protokol komunikasi melibatkan perwakilan data tertentu. Di sini, prosedur untuk menukar satu protokol kepada protokol lain, pengekodan, pemampatan fail dan mengurus pelbagai permintaan boleh dijalankan.
Aplikasi khusus membuat permintaan tertentu kepada rangkaian, selepas itu ia ditukar kepada bahasa yang boleh difahami oleh pelayan. Seterusnya, permintaan diproses. Respons daripada pelayan kemudiannya ditukar, seterusnya, ke dalam bahasa yang difahami oleh aplikasi. Antara protokol popular jenis yang sepadan ialah ASN, FTP, SMTP. Ia juga boleh dikaitkan pada tahap tertentu dan HTTP, FTP.
Lapisan sesi protokol komunikasi
Pada tahap ini, protokol komunikasi digunakan untuk melaksanakan operasi tertentu - contohnya, menyegerakkan tugasan tertentu, mencipta sesi komunikasi, menghantar atau menerima fail. Antara protokol biasa yang digunakan untuk tujuan tersebut ialah ASP, DLC, SOCKS.
Lapisan pengangkutan protokol komunikasi
Jenis piawaian yang sesuai digunakan untukpenghantaran terus jenis data tertentu dari satu objek rangkaian ke yang lain. Dalam banyak kes, fail dibahagikan kepada elemen berasingan di sini - untuk memudahkan pemindahannya. Protokol jenis yang sepadan termasuk TCP, UDP, RMTP.
Protokol lapisan rangkaian
Jenis piawaian seterusnya yang sistem komunikasi boleh beroperasi ialah protokol lapisan rangkaian. Mereka bertanggungjawab terutamanya untuk kaedah penghantaran data, terjemahan alamat, penukaran, memantau kualiti operasi infrastruktur. Protokol sedemikian termasuk, khususnya, TCP / IP yang sama, ICMP. DHCP.
Protokol lapisan pautan
Standard ini digunakan untuk memastikan operasi komponen perkakasan utama rangkaian. Protokol yang sesuai membenarkan sistem, pertama sekali, menyemak data yang datang dari lapisan fizikal untuk ralat. Jika perlu, ia juga diselaraskan. Antara piawaian ini ialah protokol komunikasi PPP biasa, algoritma seperti SLIP, L2F, PROFIBUS. Pada dasarnya, Ethernet juga boleh diklasifikasikan sebagai protokol saluran.
Lapisan protokol fizikal
Tahap tindakan seterusnya bagi piawaian berkenaan ialah fizikal. Di sini, protokol komunikasi ialah alat yang membolehkan aliran data digital dihantar terus - dengan menghantar isyarat melalui kabel atau melalui saluran radio.
Dalam kes penghantaran berwayar, piawaian seperti RS-232, xDSL, 100BASE-T boleh digunakan. Protokol Komunikasi Wayarles Biasa - dalamkhususnya, dilaksanakan menggunakan penghala Wi-Fi - yang daripada jenis IEEE 802.11.
Pengkelasan standard yang kami pelajari boleh dianggap sangat bersyarat. Jadi, di dalamnya, ia boleh menjadi sangat bermasalah untuk mengaitkan satu atau satu protokol lain kepada kategori tertentu: selalunya berlaku bahawa piawaian digunakan pada beberapa peringkat sekaligus. Adalah berguna untuk mempertimbangkan dengan lebih terperinci spesifikasi protokol paling popular di pasaran teknologi maklumat moden. Seperti, sebagai contoh, protokol kawalan PPP (komunikasi - dialah yang menjadi objek pengaruh algoritma yang disediakan oleh standard yang sepadan).
Apakah itu protokol PPP?
Protokol yang sedang dipertimbangkan merujuk, seperti yang kami nyatakan di atas, kepada piawaian yang direka bentuk untuk memastikan fungsi infrastruktur rangkaian pada lapisan pautan data. Ia bersifat universal: menggunakan protokol yang sesuai, anda boleh melaksanakan pengesahan peranti, menggunakan mekanisme penyulitan data dan, jika perlu, pemampatan fail.
Protokol yang sedang dipertimbangkan memastikan rangkaian berfungsi berdasarkan sumber komunikasi biasa - seperti talian telefon, saluran komunikasi selular. Jika dalam program tertentu tulisan muncul menyatakan bahawa protokol PPP telah diganggu oleh komunikasi, maka kemungkinan besar ini bermakna pengguna tidak boleh mendapatkan akses sebenar kepada sumber rangkaian yang disediakan oleh pembekalnya.
Terdapat beberapa jenis standard yang sepadan - contohnya, PPPoE, PPPoA. PadaStruktur protokol yang dimaksudkan ini termasuk beberapa piawaian: LCP, NCP, PAP, CHAP, MLPPP. Satu lagi protokol biasa dalam pasaran IT moden ialah
Apakah itu protokol
Standard yang sepadan digunakan untuk memastikan operasi infrastruktur pertukaran data hiperteks - dalam kes umum antara komputer dan pelayan di Internet. Merujuk kepada protokol asas yang memastikan operasi World Wide Web. Ia disokong secara lalai oleh kebanyakan alat perisian komunikasi moden pada sistem pengendalian biasa. Ia stabil - sukar untuk membayangkan situasi di mana mesej daripada program HTTP muncul pada skrin pengguna seperti "protokol telah diganggu oleh sambungan PPP." Sebagai pilihan terakhir - jika atas sebab tertentu alat untuk membolehkan standard HTTP tidak tersedia, anda boleh menggunakan, sebagai contoh, protokol FTP untuk memindahkan fail dalam talian, walaupun dalam banyak kes penggunaannya mungkin bukan penyelesaian yang paling optimum.
Standard yang dimaksudkan melibatkan pemindahan data daripada objek perisian perkakasan dalam status klien kepada pelayan dan begitu juga sebaliknya. Yang pertama menghantar permintaan kepada yang kedua, dan yang kedua menjawabnya mengikut algoritma yang ditetapkan. Terdapat beberapa jenis protokol yang dipersoalkan: contohnya, HTTPS, HTTP-NG. Kelebihan utama di sebalik fakta bahawa protokol komunikasi HTTP telah menjadi salah satu yang paling popular:
- serba boleh;
- kemudahan pelaksanaan;
- boleh dikembangkan;
- sokongan luas daripada vendor perisian.
Dia juga mempunyai beberapa kelemahan yang diketengahkan oleh pakar:
- bilangan mesej individu yang agak besar;
- tidak sesuai untuk pengkomputeran teragih;
- ketidakupayaan untuk menavigasi melalui sumber yang dihoskan pada pelayan.
Kami menyatakan di atas bahawa standard komunikasi yang dimaksudkan disokong oleh sistem pengendalian pengguna utama, serta produk perisian biasa. Walau bagaimanapun, skop protokol ini jauh lebih luas daripada pelaksanaan algoritma komunikasi dalam penyelesaian pengguna. Piawaian HTTP juga boleh digunakan dalam industri, sistem pengawasan video dan infrastruktur SCADA.
Sebilangan besar pengeluar, menganggap pelbagai protokol komunikasi dalam rangkaian sebagai asas untuk membina infrastruktur komunikasi, pilih HTTP sebagai alat yang berfungsi dan boleh dipercayai untuk mengatur akses kepada pelbagai sumber dalam talian, mengkonfigurasi objek, mengurus pelbagai peranti.
Jika kita bercakap secara khusus tentang industri, maka Modbus boleh dikaitkan dengan bilangan protokol paling popular dalam segmen pasaran yang sepadan.
Apakah itu protokol Modbus?
Standard yang berkaitan digunakan terutamanya untuk memastikan kesalingoperasian antara pelbagai elemen dalam infrastruktur automasi di tempat kerja. berkaitanprotokol boleh dalam jenis yang disesuaikan dengan penghantaran data melalui jenis saluran komunikasi tertentu - berwayar, tanpa wayar (seterusnya, sumber jenis pertama boleh termasuk tembaga, kabel gentian optik - dan pengubahsuaian berasingan protokol berkenaan telah dibangunkan untuk mereka).
Terdapat versi Mobdus yang disesuaikan untuk memindahkan data melalui TCP/IP. Satu lagi penyelesaian popular dalam persekitaran perindustrian ialah PROFIBUS-FDL.
Apakah itu protokol PROFIBUS-FDL?
Protokol yang sedang dipertimbangkan beroperasi dalam rangkaian PROFIBUS, yang telah tersebar luas di kalangan perusahaan perindustrian Eropah. Prototaipnya telah dibangunkan oleh pakar Siemens dan akan digunakan di kawasan pengeluaran di mana pengawal terlibat.
Seterusnya, berdasarkan perkembangan perbadanan Jerman, infrastruktur rangkaian telah dibentuk, di mana pelbagai ciri teknologi dan fungsi komunikasi bersiri yang berkaitan dengan peringkat medan digabungkan. Protokol rangkaian yang sedang dipertimbangkan memungkinkan untuk mengintegrasikan pelbagai jenis peranti automasi dalam satu sistem pengeluaran. Perlu diingat bahawa protokol PROFIBUS-FDL bukanlah satu-satunya yang beroperasi pada rangkaian perindustrian ini. Walau bagaimanapun, ia adalah seragam dari segi kebolehgunaan untuk mengatur akses ke bas utama.
Salah satu cara atau yang lain, protokol komunikasi yang sedang dipertimbangkan ditambah dengan piawaian berikut:
-DP;
- PA;
- FMS.
Protokol DP PROFIBUS digunakan untukorganisasi pertukaran data antara peranti industri terkemuka seperti DP, serta peranti di mana I / O dilaksanakan mengikut skema yang diedarkan. Pada masa yang sama, protokol ini membolehkan mengatur pertukaran data pada kelajuan tinggi. Ia juga mempunyai kos pelaksanaan yang agak rendah, yang mungkin menjadikannya popular dengan perniagaan kecil juga.
Standard PROFIBUS PA membolehkan data ditukar antara infrastruktur, yang terdiri daripada peralatan yang berkaitan dengan tahap medan. Protokol ini dioptimumkan untuk menyambungkan pelbagai penderia dan mekanisme ke bas linear atau gelang biasa.
Standard PROFIBUS FMS dicirikan oleh serba boleh. Ia bertujuan terutamanya untuk mengatur pertukaran data antara komponen infrastruktur industri berteknologi tinggi - komputer, pengaturcara, pengawal.
Antara kekuatan protokol yang beroperasi dalam rangkaian PROFIBUS ialah keterbukaan (iaitu, ia boleh digunakan oleh mana-mana perusahaan perindustrian yang berminat), meluas (yang menjadikannya lebih mudah untuk menskalakan infrastruktur perindustrian apabila mengembangkan pasaran, membuka perniagaan baharu industri).
CV
Jadi, kami telah mempertimbangkan intipati protokol komunikasi, mengkaji ciri beberapa jenis popular piawaian yang sepadan. Tujuan utama mereka adalah untuk memastikan penghantaran data dalam rangka kerja format bersatu. Iaitu - mereka yang boleh diskalakan dalam rangka kerja infrastruktur, sebagai peraturan, dengan ketara melebihi skalaperusahaan individu.
Malah, kita bercakap tentang piawaian antarabangsa: protokol moden untuk komunikasi selular, berwayar, Wi-Fi sangat meluas, tersedia secara umum dan agak mudah untuk skala. Sudah tentu, dalam beberapa kes, walaupun dalam pasaran global seperti penyediaan perkhidmatan selular, adalah mungkin untuk menggunakan protokol serantau, tetapi ia adalah untuk kepentingan jenama terbesar untuk dilaksanakan, jika ini tidak bercanggah dengan kepentingan perniagaan, dan dalam beberapa kes, negeri, sebagai piawaian bersatu yang mungkin, yang akan meningkatkan komunikasi antarabangsa.
Terdapat beberapa protokol komunikasi asas. Dalam konteks Internet, ini termasuk HTTP, TCP / IP. Dalam segmen perkhidmatan untuk menyediakan akses kepada rangkaian, piawaian PPP boleh dirujuk sedemikian. Jika pengguna melihat mesej yang menyatakan bahawa protokol kawalan pautan PPP telah ditamatkan, maka pengguna kemungkinan besar tidak akan dapat mengakses sumber dalam talian menggunakan sama ada HTTP atau TCP/IP. Oleh itu, setiap piawaian adalah sangat penting dan, lebih-lebih lagi, dalam banyak kes berkait rapat dengan yang lain. Jika satu protokol terganggu oleh komunikasi, maka terdapat kemungkinan bahawa pengguna tidak akan dapat mengakses sumber tersebut yang mana piawaian lain bertanggungjawab untuk mengatur komunikasi.
Protokol komunikasi ialah alat yang sangat diperlukan untuk menyelesaikan masalah yang kompleks dalam bidang komunikasi pengguna dan dalam kawasan perindustrian dan perkhidmatan. Daripada pilihan cekap standard tertentu bergantung kepada kejayaan pelaksanaan infrastruktur yang sesuai, sertakecekapan - dari segi nisbah prestasi sistem dan kos pemasangannya. Oleh itu, kajian awal tentang sifat protokol rangkaian, memilih yang optimum adalah tugas penting bagi pengurus perusahaan yang bertanggungjawab untuk pelaksanaan dan pemodenan infrastruktur komunikasi syarikat.
