Die funksionering van beide plaaslike en globale rekenaarnetwerke, mobiele en ander kommunikasiedienste behels die gebruik van verskeie kommunikasieprotokolle. Watter van hulle kan as die algemeenste beskou word? Wat kan die betekenis van die relevante standaarde wees?
Wat is kommunikasieprotokolle?
'n Kommunikasieprotokol is 'n lys van verenigde instruksies wat bepaal hoe sekere sagteware of hardeware-koppelvlakke data-oordrag moet verskaf - byvoorbeeld teks-, grafika-, oudio- en videostrome. Ooreenstemmende protokolle word hoofsaaklik geskep om die skaal van verskeie rekenaarnetwerke te vergemaklik. Byvoorbeeld, die bekendstelling van die TCP / IP-protokol het dit moontlik gemaak om data-oordrag feitlik regoor die wêreld te verenig, wat dit moontlik gemaak het om rekenaars aan die globale internetnetwerk te koppel.
In die moderne inligtingstegnologiemark word kommunikasiekanaalprotokolle op verskeie vlakke van implementering van kommunikasie-koppelvlakke gebruik. Hulle word voortdurend verbeter en bygewerk. Periodiek, nuutprotokolle wat die besonderhede van die ontwikkeling van die kommunikasiemark weerspieël. Verskeie kommunikasieprotokolle kan gebruik word in beide huishoudelike en industriële netwerke wat geïmplementeer word op grond van die infrastruktuur van navorsingsentrums, ens. Onder die mees algemene standaarde van die ooreenstemmende tipe is Ethernet, CAN, HART.
Die gebruik van kommunikasieprotokolle word ook op die gebied van mobiele kommunikasiedienste uitgevoer. Onder dié - 3G, 4G, GPRS.
Hierdie protokolle verskil oor mobiele netwerke, veral:
- volgens die spoed van data-oordrag tussen die intekenaar en die kommunikasiediensverskaffer;
- volgens frekwensiebande;
- in terme van die maksimum afstand van die kommunikasietoestel na die basisstasie.
Wat die klassifikasie van rekenaarkommunikasieprotokolle betref, word dit gekenmerk deur 'n redelik hoë vlak van kompleksiteit. Kom ons kyk na die besonderhede daarvan in meer besonderhede.
Klassifikasie van rekenaarkommunikasieprotokolle
Klassifikasie van relevante protokolle kan uitgevoer word deur 'n redelike groot aantal benaderings te gebruik. 'n Algemene een is dat kommunikasiestandaarde in laer en hoër vlakke onderverdeel kan word. Dit sluit in:
- toegepas;
- verteenwoordiger;
- sessie;
- vervoer;
- netwerk;
- kanaal;
- fisies.
Kom ons bestudeer hulle in meer besonderhede.
Toepassingslaag van netwerkprotokolle
Die vlak wat oorweeg word, waarbinne een of ander kommunikasieprotokol geklassifiseer kan word, verwys hoofsaaklik na toepassings. Dit wil sê, dit verskaf kommunikasie tussen die netwerkinfrastruktuur en spesifieke gebruikersprogramme. Protokolle soos HTTP, Telnet, DNS, IRC, BitTorrent en vele ander word hier gebruik om moderne aanlyn dienste te lewer.
Verteenwoordigende laag netwerkprotokolle
Op die toepaslike vlak behels die kommunikasieprotokol die voorstelling van sekere data. Hier kan prosedures vir die omskakeling van een protokol na 'n ander, enkodering, lêerkompressie en bestuur van verskeie versoeke uitgevoer word.
Spesifieke toepassings rig sekere versoeke aan die netwerk, waarna dit omgeskakel word in 'n taal wat vir die bediener verstaanbaar is. Vervolgens word die versoek verwerk. Die reaksie van die bediener word dan omgeskakel na 'n taal wat die toepassing verstaan. Onder die gewilde protokolle van die ooreenstemmende tipe is ASN, FTP, SMTP. Dit kan ook tot 'n mate toegeskryf word aan dié en HTTP, FTP.
Sessielaag van kommunikasieprotokolle
Op hierdie vlak word die kommunikasieprotokol gebruik om 'n spesifieke bewerking uit te voer - byvoorbeeld om sekere take te sinchroniseer, 'n kommunikasiesessie te skep, 'n lêer te stuur of te ontvang. Onder die algemene protokolle wat vir sulke doeleindes gebruik word, is ASP, DLC, SOCKS.
Vervoerlaag van kommunikasieprotokolle
Gepaste tipe standaarde word gewoond aandirekte aflewering van sekere tipes data van een netwerkvoorwerp na 'n ander. In baie gevalle word lêers hier in afsonderlike elemente verdeel - om die oordrag daarvan te vergemaklik. Protokolle van die ooreenstemmende tipe sluit TCP, UDP, RMTP in.
Netwerklaagprotokolle
Die volgende tipe standaarde waarop 'n kommunikasiestelsel kan werk, is netwerklaagprotokolle. Hulle is hoofsaaklik verantwoordelik vir data-oordragmetodes, adresvertaling, oorskakeling, monitering van die kwaliteit van infrastruktuurbedryf. Sulke protokolle sluit veral dieselfde TCP / IP, ICMP in. DHCP.
skakellaagprotokolle
Hierdie standaarde word gebruik om die werking van sleutelhardewarekomponente van die netwerk te verseker. Toepaslike protokolle laat die stelsel in die eerste plek toe om die data wat van die fisiese laag af kom, na te gaan vir foute. Indien nodig word hulle ook aangepas. Onder hierdie standaarde is die algemene PPP kommunikasie protokol, algoritmes soos SLIP, L2F, PROFIBUS. In beginsel kan Ethernet ook as 'n kanaalprotokol geklassifiseer word.
Fisiese protokollaag
Die volgende vlak van aksie van die betrokke standaarde is fisies. Hier is 'n kommunikasieprotokol 'n instrument waardeur 'n digitale datastroom direk versend word - deur 'n sein oor 'n kabel of oor 'n radiokanaal te stuur.
In die geval van bedrade transmissie, kan standaarde soos RS-232, xDSL, 100BASE-T gebruik word. Algemene draadlose kommunikasieprotokolle - inin die besonder geïmplementeer deur gebruik te maak van Wi-Fi-roeteerders - dié wat van die IEEE 802.11-tipe is.
Die klassifikasie van standaarde wat ons bestudeer het, kan as baie voorwaardelik beskou word. Dus, daarbinne, kan dit baie problematies wees om een of ander protokol aan 'n spesifieke kategorie toe te skryf: dit gebeur dikwels dat die standaard op verskeie vlakke gelyktydig toegepas word. Dit sal nuttig wees om die besonderhede van die gewildste protokolle op die moderne inligtingstegnologiemark in meer besonderhede te oorweeg. Soos byvoorbeeld die PPP-beheerprotokol (kommunikasie - dit is sy wat die objek van invloed is van die algoritmes waarvoor die ooreenstemmende standaard voorsiening maak).
Wat is PPP-protokol?
Die protokol wat oorweeg word, verwys, soos ons hierbo opgemerk het, na standaarde wat ontwerp is om die funksionering van die netwerkinfrastruktuur by die dataskakellaag te verseker. Dit is universeel: deur die toepaslike protokol te gebruik, kan jy toestelstawing implementeer, 'n data-enkripsiemeganisme gebruik en, indien nodig, lêerkompressie.
Die protokol wat oorweeg word, verseker die funksionering van netwerke gebaseer op algemene kommunikasiehulpbronne – soos telefoonlyne, sellulêre kommunikasiekanale. As daar in 'n spesifieke program 'n inskripsie opduik wat sê dat die PPP-protokol deur kommunikasie onderbreek is, dan sal dit heel waarskynlik beteken dat die gebruiker nie werklike toegang kan kry tot netwerkhulpbronne wat deur sy verskaffer verskaf word nie.
Daar is verskeie variëteite van die ooreenstemmende standaard - byvoorbeeld PPPoE, PPPoA. ByHierdie struktuur van die betrokke protokol sluit verskeie standaarde in: LCP, NCP, PAP, CHAP, MLPPP. Nog 'n algemene protokol in die moderne IT-mark is
Wat is die
Die ooreenstemmende standaard word gebruik om die werking van die hiperteksdata-uitruilinfrastruktuur te verseker – in die algemene geval tussen rekenaars en bedieners op die internet. Verwys na die fundamentele protokolle wat die werking van die Wêreldwye Web verseker. Dit word by verstek deur die meeste moderne kommunikasiesagteware-instrumente op algemene bedryfstelsels ondersteun. Dit is stabiel - dit is moeilik om 'n situasie voor te stel waarin 'n boodskap van 'n HTTP-program op die gebruiker se skerm verskyn soos "die protokol is onderbreek deur die PPP-verbinding." As 'n laaste uitweg - as die gereedskap om een of ander rede nie beskikbaar is om die HTTP-standaard te aktiveer nie, kan jy byvoorbeeld die FTP-protokol gebruik om lêers aanlyn oor te dra, alhoewel die gebruik daarvan in baie gevalle dalk nie die mees optimale oplossing is nie.
Die betrokke standaard behels die oordrag van data vanaf 'n hardeware-sagteware-objek in die status van 'n kliënt na 'n bediener en omgekeerd. Die eerste stuur versoeke na die tweede, en laasgenoemde beantwoord dit volgens die gevestigde algoritme. Daar is verskeie variëteite van die betrokke protokol: byvoorbeeld HTTPS, HTTP-NG. Die belangrikste voordele agter die feit dat die HTTP-kommunikasieprotokol een van die gewildste geword het:
- veelsydigheid;
- maklike implementering;
- uitbreidbaar;
- wye ondersteuning van sagtewareverkopers.
Hy het ook 'n aantal tekortkominge wat deur kundiges uitgelig is:
- nogal 'n groot aantal individuele boodskappe;
- ongeskik vir verspreide rekenaars;
- die onvermoë om deur die hulpbronne te navigeer wat op die bediener gehuisves word.
Ons het hierbo opgemerk dat die betrokke kommunikasiestandaard ondersteun word deur die hoofgebruikerbedryfstelsels, sowel as algemene sagtewareprodukte. Die omvang van hierdie protokol is egter baie wyer as die implementering van kommunikasie-algoritmes binne gebruikersoplossings. Die HTTP-standaard is ook van toepassing in die industrie, videobewakingstelsels en SCADA-infrastruktuur.
'n Groot aantal vervaardigers, wat verskeie kommunikasieprotokolle in netwerke as basies beskou vir die bou van 'n kommunikasie-infrastruktuur, kies HTTP as 'n funksionele en betroubare hulpmiddel om toegang tot verskeie aanlyn hulpbronne te organiseer, voorwerpe op te stel, verskeie toestelle te bestuur.
As ons spesifiek oor die bedryf praat, dan kan Modbus toegeskryf word aan die aantal van die gewildste protokolle in die ooreenstemmende marksegment.
Wat is die Modbus-protokol?
Die betrokke standaard word hoofsaaklik gebruik om interoperabiliteit tussen verskeie elemente binne die outomatiseringsinfrastruktuur in die werkplek te verseker. Relevantdie protokol kan in daardie variëteite wees wat aangepas is vir data-oordrag oor 'n spesifieke tipe kommunikasiekanaal - bedraad, draadloos (op sy beurt kan die hulpbronne van die eerste tipe koper, optiese veselkabels insluit - en afsonderlike wysigings van die betrokke protokol is vir hulle ontwikkel).
Daar is weergawes van Mobdus wat aangepas is om data oor TCP/IP oor te dra. Nog 'n gewilde oplossing in die industriële omgewing is PROFIBUS-FDL.
Wat is die PROFIBUS-FDL-protokol?
Die protokol wat oorweeg word, werk binne die PROFIBUS-netwerk, wat wydverspreid onder Europese industriële ondernemings geword het. Sy prototipe is deur Siemens-spesialiste ontwikkel en sou in produksiegebiede gebruik word waar beheerders betrokke was.
Daarna, op grond van die ontwikkelings van die Duitse korporasie, is 'n netwerkinfrastruktuur gevorm, waarin verskeie tegnologiese en funksionele kenmerke van seriële kommunikasie wat met die veldvlak verband hou, gekombineer is. Die netwerkprotokol wat oorweeg word, het dit moontlik gemaak om verskeie tipes outomatiseringstoestelle binne 'n enkele produksiestelsel te integreer. Dit is opmerklik dat die PROFIBUS-FDL-protokol nie die enigste een is wat op hierdie industriële netwerk werk nie. Dit is egter eenvormig in terme van toepaslikheid om toegang tot die hoofbus te organiseer.
Op die een of ander manier word die kommunikasieprotokol wat oorweeg word, aangevul deur die volgende standaarde:
-DP;
- PA;
- FMS.
Die PROFIBUS DP-protokol word gebruik virorganisasie van data-uitruiling tussen toonaangewende industriële toestelle soos DP, sowel as toestelle waarop I/O volgens 'n verspreide skema geïmplementeer word. Terselfdertyd maak hierdie protokol dit moontlik om data-uitruiling teen 'n hoë spoed te organiseer. Dit het ook 'n relatief lae koste van implementering, wat dit dalk ook gewild kan maak by klein besighede.
Die PROFIBUS PA-standaard laat toe dat data uitgeruil word tussen die infrastruktuur, wat bestaan uit toerusting wat verband hou met die veldvlak. Hierdie protokol is geoptimaliseer om verskeie sensors en meganismes aan 'n gemeenskaplike lineêre of ringbus te koppel.
Die PROFIBUS FMS-standaard word gekenmerk deur veelsydigheid. Dit is hoofsaaklik bedoel vir die organisering van data-uitruiling tussen hoëtegnologie industriële infrastruktuurkomponente - rekenaars, programmeerders, beheerders.
Onder die sterkpunte van die protokolle wat in die PROFIBUS-netwerk werk, is openheid (dit wil sê, hulle kan deur enige geïnteresseerde industriële ondernemings gebruik word), wydverspreid (wat dit makliker maak om die industriële infrastruktuur te skaal wanneer markte uitgebrei word, nuwe oopmaak nywerhede).
CV
Dus, ons het die essensie van kommunikasieprotokolle oorweeg, die kenmerke van 'n paar gewilde variëteite van die ooreenstemmende standaarde bestudeer. Hul hoofdoel is om data-oordrag binne die raamwerk van verenigde formate te verseker. Dit wil sê - dié wat binne die raamwerk van die infrastruktuur afgeskaal kan word, wat as 'n reël die skaal aansienlik oorskryindividuele onderneming.
Trouens, ons praat van internasionale standaarde: moderne protokolle vir sellulêre, bedrade, Wi-Fi-kommunikasie is baie wydverspreid, publiek beskikbaar en relatief maklik om te skaal. Natuurlik, in sommige gevalle, selfs in sulke globale markte soos die verskaffing van sellulêre dienste, is dit moontlik om streeksprotokolle te gebruik, maar dit is in die belang van die grootste handelsmerke om te implementeer, as dit nie die belange van besigheid weerspreek nie, en in sommige gevalle die staat, so verenigde standaarde as moontlik, wat internasionale kommunikasie sal verbeter.
Daar is 'n aantal fundamentele kommunikasieprotokolle. In die konteks van die internet sluit dit HTTP, TCP / IP in. In die segment van dienste vir die verskaffing van toegang tot die netwerk, kan daar na die PPP-standaard as sodanig verwys word. As die gebruiker 'n boodskap sien wat sê dat die PPP-skakelbeheerprotokol beëindig is, sal die gebruiker heel waarskynlik nie toegang tot aanlynbronne kan verkry deur óf HTTP óf TCP/IP te gebruik nie. Elke standaard is dus van groot belang en is boonop in baie gevalle onlosmaaklik verbind met ander. As een protokol deur kommunikasie onderbreek word, is daar 'n moontlikheid dat die gebruiker nie toegang tot daardie hulpbronne sal kan kry waarvoor ander standaarde verantwoordelik is vir die organisering van kommunikasie nie.
Kommunikasieprotokolle is 'n onontbeerlike hulpmiddel om komplekse probleme op te los, beide op die gebied van gebruikerskommunikasie, en in industriële en diensgebiede. Van die bevoegde keuse van 'n spesifieke standaard hang af van die sukses van die implementering van die toepaslike infrastruktuur, sowel as sydoeltreffendheid - in terme van die verhouding van stelselwerkverrigting en die koste van die installasie daarvan. Dus, vroeë studie van die eienskappe van netwerkprotokolle, die keuse van die optimale een is 'n belangrike taak vir ondernemingsbestuurders wat verantwoordelik is vir die implementering en modernisering van die maatskappy se kommunikasie-infrastruktuur.
