Komunikacijski protokol: prijenos podataka

Funkcioniranje i lokalnih i globalne računalne mreže, mobilne i druge komunikacijske usluge uključuju uporabu različitih komunikacijskih protokola. Koje se od njih može smatrati najčešćim? Što može biti značenje relevantnih standarda?

Koji su komunikacijski protokoli?

Komunikacijski protokol je popis ujedinjenih uputa koje određuju kako određena softverska ili hardverska sučelja trebaju omogućiti prijenos podataka - na primjer, tekst, grafiku, audio i video struje. Odgovarajući protokoli stvoreni su uglavnom kako bi se olakšalo skaliranje različitih računalnih mreža. Na primjer, implementacija TCP / IP protokola omogućila je unificiranje prijenosa podataka gotovo u cijelom svijetu, što omogućuje kombiniranje računala u globalni internet.

Na suvremenom IT tržištu, protokoli komunikacijski kanali Koriste se na različitim razinama implementacije komunikacijskih sučelja. Oni se stalno ažuriraju, ažuriraju. Povremeno se razvijaju novi protokoli koji odražavaju specifičnosti razvoja komunikacijskog tržišta. Razne komunikacijske protokole mogu se koristiti u mrežama domaća i industrijsku uporabu, provodi se na temelju infrastrukture, istraživačkih centara i sl Među najčešćim standardima za odgovarajuću vrstu - .. Ethernet, CAN, Hart.

Korištenje komunikacijskih protokola provodi se i na području mobilnih komunikacijskih usluga. Među njima - 3G, 4G, GPRS.

Ti protokoli u mrežama mobilnih operatora razlikuju se, posebice:

- po brzini prijenos podataka između pretplatnika i pružatelja komunikacijskih usluga;

- po frekvencijskim pojasevima;

- na indikatorima maksimalne udaljenosti od komunikacijskog uređaja do bazne stanice.

Što se tiče klasifikacije računalnih komunikacijskih protokola, karakterizira prilično visoka razina složenosti. Razmotrimo njegove pojedinosti detaljnije.

Razvrstavanje računalnih komunikacijskih protokola

Razvrstavanje relevantnih protokola može se provesti koristeći dovoljno velik broj pristupa. Uobičajeno je da se standardi komunikacije mogu podijeliti na niže i više razine. Među njima su:

- prijava;

- Izvršni;

- sjednici;

- prijevoz;

- mreža;

- kanal;

- fizički.

Proučimo ih detaljnije.

Aplikacijski sloj mrežnih protokola

Razmatrana razina, u kojoj se može klasificirati komunikacijski protokol, prije svega odnosi na aplikacije. To jest, omogućuje komunikaciju između mrežne infrastrukture i specifičnih korisničkih programa. Ovdje se koriste protokoli kao što su HTTP, Telnet, DNS, IRC, BitTorrent i mnogi drugi, putem kojih se isporučuju suvremene online usluge.

Reprezentativna razina mrežnih protokola

Na odgovarajućoj razini, komunikacijski protokol preuzima određene podatke. Ovdje možete izvršiti postupke za pretvaranje jednog protokola u drugi, kodiranje, komprimiranje datoteka i upravljanje raznim upitima.

Specifične aplikacije određuju specifične zahtjeve na mrežu, nakon čega se pretvaraju u jezik koji je razumljiv poslužitelju. Tada se zahtjev obrađuje. Tada se odgovor poslužitelja pretvara, zauzvrat, u jezik koji aplikacija razumije. Među popularnim protokolima odgovarajuće vrste su ASN, FTP, SMTP. Također možete uključiti HTTP i FTP u određenoj mjeri.

Sustavi slojeva komunikacijskih protokola

Na toj se razini komunikacijski protokol koristi za izvođenje određene operacije - na primjer, usklađivanje određenih zadataka, stvaranje komunikacijske sesije, slanje ili primanje datoteke. Među zajedničkim protokolima koji se koriste za takve svrhe - ASP, DLC, SOCKS.

Transportni sloj komunikacijskih protokola

Odgovarajuće vrste standarda koriste se za izravno isporuku određenih vrsta podataka s jednog mrežnog objekta u drugi. U mnogim slučajevima, datoteke su podijeljene u zasebne elemente - olakšati njihov prijenos. Protokoli odgovarajuće vrste uključuju TCP, UDP, RMTP.

Sloj mrežnog protokola

Sljedeća vrsta standarda, na temelju kojih komunikacijski sustav može raditi - protokoli mrežnog sloja. Oni su prije svega odgovorni za metode prijenosa podataka, prevođenje adresa, prebacivanje, praćenje kvalitete rada infrastrukture. Ti protokoli uključuju, osobito, isti TCP / IP, ICMP. DHCP.

Protokol veza veze

Ti se standardi koriste za osiguranje rada ključnih hardverskih komponenti mreže. Odgovarajući protokoli omogućuju sustavu, prije svega, da provjerava podatke koji dolaze s fizičke razine za pogreške. Ukoliko je potrebno, oni su također podešeni. Među tim standardima je široko korišten PPP komunikacijski protokol, algoritmi kao što su SLIP, L2F, PROFIBUS. U načelu, Ethernet se može upućivati ​​na protokole kanala.

Fizički sloj protokola

Sljedeća razina djelovanja standarda u pitanju je fizička. Ovdje je komunikacijski protokol alat pomoću kojeg se prijenos digitalnog toka podataka izvodi izravno - slanjem signala putem kabela ili radio kanala.

U slučaju žičnog prijenosa mogu se koristiti standardi kao što su RS-232, xDSL, 100BASE-T. Zajednički bežični komunikacijski protokoli - naročito, implementirani putem Wi-Fi usmjerivača - su oni koji su tipa IEEE 802.11.

Klasifikacija standarda koje smo proučili može se smatrati vrlo uvjetovanom. Dakle, u okviru nje može biti vrlo problematično klasificirati određeni protokol kao specifičnu kategoriju: često se događa da se standard primjenjuje odmah na više razina. Bit će korisno detaljnije razmotriti specifičnosti najpopularnijih protokola na modernom IT tržištu. Kao što je, na primjer, PPP kontrolni protokol (veza - to je predmet utjecaja algoritama koji su osigurani odgovarajućim standardom).

Što je PPP protokol?

Navedeni protokol, kao što smo napomenuli gore, odnosi se na standarde koji su namijenjeni za osiguranje rada mrežne infrastrukture na sloju podatkovnog povezivanja. Univerzalna je: pomoću odgovarajućeg protokola moguće je provesti autentifikaciju uređaja, ako je potrebno za mehanizam šifriranja podataka za komprimiranje datoteka.

Protokol koji se razmatra osigurava funkcioniranje mreža utemeljenih na zajedničkim komunikacijskim resursima - kao što su telefonske linije, mobilni kanali. Ako se u ovom ili tom programu pojavljuje natpis veza s JPP-om prekinuta, to najvjerojatnije znači da korisnik zapravo ne može pristupiti mrežnim resursima koje pruža njegov davatelj usluga.

Postoji nekoliko vrsta odgovarajućeg standarda - na primjer, PPPoE, PPPoA. Istodobno, struktura protokola u pitanju uključuje nekoliko standarda: LCP, NCP, PAP, CHAP, MLPPP. Drugi protokol koji je zajednički u modernom IT tržištu je HTTP.

Što je HTTP protokol?

Odgovarajući standard koristi se za osiguranje funkcioniranja hipertekstualne razmjene infrastrukture - općenito, između računala i poslužitelja na Internetu. Odnosi se na osnovne protokole koji podržavaju rad World Wide Weba. Prema zadanim postavkama podržava većina suvremenih komunikacijskih softverskih komunikacija u zajedničkim operativnim sustavima. Razlikuje se u stabilnosti - teško je zamisliti situaciju u kojoj se poruka korisnika HTTP-a pojavljuje na zaslonu korisnika kao što je "PPP veza prekinuta". U ekstremnim slučajevima - ako iz bilo kojeg razloga alati za korištenje HTTP standarda nisu dostupni, možete prijenos datoteka u mrežnom načinu rada, na primjer, FTP protokol, iako u mnogim slučajevima njegova upotreba možda nije najoptimalnije rješenje.

Dotični standard uključuje prijenos podataka s hardvera i softverskog objekta u status klijenta na poslužitelj i obrnuto. Prvi šalje drugi zahtjev, a on odgovara njima prema utvrđenom algoritmu. Postoji nekoliko vrsta promatranih protokola: na primjer, HTTPS, HTTP-NG. Glavne prednosti koje određuju činjenicu da je HTTP komunikacijski protokol postao jedan od najpopularnijih:

- raznovrsnost;

- jednostavnost provedbe;

- mogućnost širenja;

- Dostupnost široke podrške dobavljača softvera.

Postoje i brojne nedostatke koje dodjeljuju stručnjaci:

- dovoljno velik broj pojedinačnih poruka;

- neprimjenjivost distribuiranog računanja;

- nedostatak mogućnosti za kretanje kroz resurse hostirane na poslužitelju.

Iznad smo napomenuli da su komunikacijski standard koji se razmatra podupiru osnovni korisnički operacijski sustavi, kao i široko rasprostranjeni softverski proizvodi. Međutim, opseg ovog protokola je mnogo širi od implementacije komunikacijskih algoritama unutar korisničkih rješenja. HTTP standard je također primjenjiv u industriji, sustavu video nadzora, u SCADA infrastrukturi.

Veliki broj proizvođača, s obzirom na različite komunikacijske protokole mreža kao osnovu za izgradnju komunikacijske infrastrukture, odaberite točno HTTP - kao funkcionalna i pouzdan alat osigurava pristup raznim online resursa, konfiguracijske objekata, različite upravljanje devaysa.

Govoreći posebno o industriji, Modbus je jedan od najpopularnijih protokola u relevantnom segmentu tržišta.

Što je protokol Modbus?

Relevantni standard se uglavnom koristi kako bi se osigurala interakcija između različitih elemenata unutar automatizacijske infrastrukture na radnom mjestu. Zastupa odgovarajući protokol može biti u tim sortama koje su prilagođene za prijenos podataka na određenoj vrsti komunikacijskog kanala - žične, bežične (u prijelazu sa prvim tipom sredstava mogu uključivati ​​bakar, optičkih kablova - i neke izmjene protokola dizajniran za njih, što je govor).

Postoje verzije Mobdus, prilagođene za prijenos podataka preko TCP / IP. Rješenje je PROFIBUS-FDL, popularno među industrijskim poduzećima.

Što je PROFIBUS-FDL protokol?

Protokol koji se razmatra funkcionira unutar PROFIBUS mreže, koja je postala široko rasprostranjena među europskim industrijskim poduzećima. Njegov prototip razvili su Siemensovi stručnjaci i koristili su se u proizvodnim područjima u kojima su uključeni kontrolori.

Nakon toga, mrežne infrastrukture je formirana na temelju njemačke razvojne korporacije, u kojoj su različite tehnološke i funkcionalne karakteristike serijske komunikacije su u kombinaciji, pripadaju razini polja. Razmatran mrežni protokol omogućio je integraciju raznih tipova automatizacijskih uređaja u okviru jedinstvenog proizvodnog sustava. Treba napomenuti da PROFIBUS-FDL protokol nije jedini koji funkcionira u navedenoj industrijskoj mreži. Međutim, to je jedinstveno s gledišta primjenjivosti kako bi se organizirala pristup glavnom autobusu.

U oba slučaja, razmatrajući komunikacijski protokol dopunjen je sljedećim standardima:

- DP;

- PA;

- FMS.

PROFIBUS DP protokol koristi se za organiziranje razmjene podataka između vodećih industrijskih uređaja kao što su DP, kao i uređaja na kojima se I / O provodi u distribuiranoj shemi. Ovaj protokol vam omogućuje organiziranje razmjene podataka pri velikoj brzini. Također je obilježen relativno niskim troškovima implementacije, što ga čini popularnim u malim poduzećima.

Standard PROFIBUS PA omogućuje razmjenu podataka između infrastrukture koja se sastoji od opreme povezane s razinom terena. Ovaj je protokol optimiziran za povezivanje različitih senzora i mehanizama na zajedničku linijsku ili prstenastu sabirnicu.

PROFIBUS FMS standard karakterizira njegova svestranost. Namjera je prije svega organizirati razmjenu podataka između visoko tehnoloških komponenti industrijske infrastrukture - računala, programera, kontrolera.

Među prednosti protokola koji djeluju na PROFIBUS - otvorenosti (tj, oni se mogu koristiti svaka zainteresirana industrija), prevalencija (što dovodi do reljef skaliranje industrijske infrastrukture u rastućim tržištima, otvaranje novih proizvodnih pogona).

rezime

Dakle, ispitali smo bit komunikacijskih protokola, proučavali značajke nekih popularnih vrsta relevantnih standarda. Njihova je glavna svrha osigurati prijenos podataka u okviru standardiziranih formata. To jest - one koje se mogu skalirati unutar infrastrukture, obično mnogo veće od veličine jednog poduzeća.

U stvari, radi se o međunarodnim standardima: moderne stanični komunikacijskih protokola, ožičen, Wi-Fi veza, vrlo su rašireni, lako dostupna, relativno lako u mjerilu. Naravno, u nekim slučajevima, čak iu takvim globalnim tržištima kao što pružanju mobilnih komunikacijskih usluga moguće koristiti regionalne protokole, ali u interesu najvećih brendova - uvesti, ako to nije u suprotnosti s interesima poslovanja, te u nekim slučajevima - i države, što je više moguće jedinstvenim standardima, što će omogućiti intenziviranje međunarodnih komunikacija.

Postoji niz osnovnih komunikacijskih protokola. U kontekstu Interneta može se nalaziti HTTP, TCP / IP. U segmentu usluga koje pružaju pristup mreži takvima se može pripisati standard PPP-a. Ako korisnik vidi poruku da je protokol za kontrolu PPP-veza je ukinuta, on će najvjerojatnije neće biti u mogućnosti da biste dobili pristup online resursima ili putem HTTP-om ili pomoću TCP / IP. Dakle, svaki standard ima veliku važnost i, štoviše, u mnogim je slučajevima neraskidivo povezan s drugima. Ako se jedan komunikacijski protokol prekine, vjerojatno je da korisnik neće moći pristupiti tim resursima, za organizaciju komunikacija s kojima se susreću drugi standardi.

Komunikacijski protokoli su neophodni alat za rješavanje složenih problema kako u području pružanja komunikacija korisnika, tako iu industrijskim i servisnim sferama. Iz nadležnog izbora određenog standarda ovisi uspjeh implementacije relevantne infrastrukture, kao i njezinu učinkovitost - u smislu omjera izvedbe sustava i troška njegove instalacije. Stoga rano ispitivanje svojstava mrežnih protokola, odabir optimalnog je važan zadatak za menadžere poduzeća odgovornih za implementaciju i modernizaciju komunikacijske infrastrukture tvrtke.