Sekä paikallisten että globaalien tietokoneverkkojen, matkaviestin- ja muiden viestintäpalvelujen toiminnassa käytetään erilaisten viestintäprotokollien käyttöä. Mitä niistä voidaan pitää yleisimpinä? Mikä voi olla asiaankuuluvien standardien merkitys?
Mitä viestintäprotokollat ovat?
Viestintäprotokolla on luettelo yhtenäisistä ohjeista, jotka määrittelevät, kuinka tiettyjen ohjelmisto- tai laitteistoliitäntöjen tulisi tarjota tiedonsiirtoa - esimerkiksi tekstiä, grafiikkaa, ääni- ja videovirtoja. Vastaavat protokollat luodaan pääasiassa helpottamaan erilaisten tietokoneverkkojen skaalausta. Esimerkiksi TCP / IP-protokollan käyttöönotto mahdollisti tiedonsiirron yhdistämisen virtuaalisesti ympäri maailmaa, mikä mahdollisti tietokoneiden yhdistämisen maailmanlaajuiseen Internet-verkkoon.
Nykyaikaisilla tietotekniikan markkinoilla viestintäkanavaprotokollia käytetään viestintärajapintojen eri toteutustasoilla. Niitä parannetaan ja päivitetään jatkuvasti. Ajoittain, uusiviestintämarkkinoiden kehityksen erityispiirteitä heijastavia protokollia. Erilaisia tietoliikenneprotokollia voidaan käyttää sekä kotimaisissa että teollisuuden verkoissa, jotka toteutetaan tutkimuskeskusten infrastruktuurin yms. pohj alta. Tavallisimpia vastaavia standardeja ovat Ethernet, CAN, HART.
Viestintäprotokollien käyttöä harjoitetaan myös matkaviestinpalvelujen alalla. Niistä - 3G, 4G, GPRS.
Nämä protokollat vaihtelevat mobiiliverkoissa, erityisesti:
- tilaajan ja viestintäpalveluntarjoajan välisen tiedonsiirron nopeuden mukaan;
- taajuuskaistojen mukaan;
- viestintälaitteen enimmäisetäisyyden mukaan tukiasemaan.
Tietokoneviestintäprotokollien luokittelulle on ominaista melko korkea monimutkaisuus. Tarkastellaanpa sen yksityiskohtia tarkemmin.
Tietokoneviestintäprotokollien luokitus
Asianmukaisten protokollien luokittelu voidaan suorittaa käyttämällä melko suurta määrää lähestymistapoja. Yhteistä on, että viestintästandardit voidaan jakaa alemmille ja korkeammille tasoille. Näitä ovat:
- käytetty;
- edustaja;
- istunto;
- kuljetus;
- verkko;
- kanava;
- fyysinen.
Tutkitaanpa niitä tarkemmin.
Verkon sovelluskerrosprotokollat
Tarkasteltavana oleva taso, jolle yksi tai toinen viestintäprotokolla voidaan luokitella, viittaa ensisijaisesti sovelluksiin. Toisin sanoen se tarjoaa viestintää verkkoinfrastruktuurin ja tiettyjen käyttäjäohjelmien välillä. Protokollat, kuten HTTP, Telnet, DNS, IRC, BitTorrent ja monet muut, käytetään täällä tarjoamaan nykyaikaisia verkkopalveluita.
Verkkoprotokollien edustava kerros
Sopivalla tasolla viestintäprotokolla sisältää tiettyjen tietojen esittämisen. Täällä voidaan suorittaa toimenpiteitä protokollan muuntamiseksi toiseksi, koodaukseen, tiedostojen pakkaamiseen ja erilaisten pyyntöjen hallintaan.
Tietyt sovellukset tekevät tiettyjä pyyntöjä verkkoon, minkä jälkeen ne muunnetaan palvelimen ymmärtämälle kielelle. Seuraavaksi pyyntö käsitellään. Palvelimen vastaus muunnetaan sitten vuorostaan kieleksi, jota sovellus ymmärtää. Vastaavan tyyppisiä suosittuja protokollia ovat ASN, FTP, SMTP. Se voidaan myös jossain määrin johtua noista ja HTTP:stä, FTP:stä.
Tiedonsiirtoprotokollien istuntokerros
Tällä tasolla viestintäprotokollaa käytetään tietyn toiminnon suorittamiseen - esimerkiksi tiettyjen tehtävien synkronointiin, viestintäistunnon luomiseen, tiedoston lähettämiseen tai vastaanottamiseen. Yleisimpiä tällaisiin tarkoituksiin käytettyjä protokollia ovat ASP, DLC, SOCKS.
Viestintäprotokollien kuljetuskerros
Sopivia standardeja käytetääntietyntyyppisten tietojen suora toimitus verkkoobjektista toiseen. Monissa tapauksissa tiedostot on jaettu erillisiin elementteihin - niiden siirron helpottamiseksi. Vastaavan tyyppisiä protokollia ovat TCP, UDP, RMTP.
Verkkokerroksen protokollat
Seuraava standardityyppi, jolla viestintäjärjestelmä voi toimia, ovat verkkokerroksen protokollat. He vastaavat ensisijaisesti tiedonsiirtomenetelmistä, osoitteiden kääntämisestä, vaihdosta, infrastruktuurin toiminnan laadun seurannasta. Tällaisia protokollia ovat erityisesti sama TCP / IP, ICMP. DHCP.
Linkkikerroksen protokollat
Näitä standardeja käytetään varmistamaan verkon tärkeimpien laitteistokomponenttien toiminta. Asianmukaiset protokollat mahdollistavat järjestelmän ensinnäkin tarkistaa fyysiseltä kerrokselta tulevat tiedot virheiden var alta. Tarvittaessa niitä myös säädetään, näihin standardeihin kuuluvat yleinen PPP-kommunikaatioprotokolla, algoritmit kuten SLIP, L2F, PROFIBUS. Periaatteessa Ethernet voidaan luokitella myös kanavaprotokollaksi.
Fyysinen protokollakerros
Kyseisten standardien seuraava toimintataso on fyysinen. Tässä viestintäprotokolla on työkalu, jolla digitaalinen tietovirta välitetään suoraan - lähettämällä signaali kaapelin tai radiokanavan kautta.
Kiinteässä lähetyksessä voidaan käyttää standardeja, kuten RS-232, xDSL, 100BASE-T. Yleiset langattomat yhteysprotokollat - sisäänerityisesti toteutettu Wi-Fi-reitittimillä - IEEE 802.11 -tyyppisillä reitittimillä.
Tutkimamme standardien luokittelua voidaan pitää hyvin ehdollisena. Joten sen sisällä voi olla erittäin ongelmallista liittää yksi tai toinen protokolla tiettyyn kategoriaan: usein käy niin, että standardia sovelletaan useilla tasoilla kerralla. Olisi hyödyllistä tarkastella yksityiskohtaisemmin nykyaikaisten tietotekniikkamarkkinoiden suosituimpien protokollien erityispiirteitä. Kuten esimerkiksi PPP-ohjausprotokolla (viestintä - hän on vastaavan standardin tarjoamien algoritmien vaikutuskohde).
Mikä on PPP-protokolla?
Käsiteltävänä oleva protokolla viittaa, kuten edellä totesimme, standardeihin, jotka on suunniteltu varmistamaan verkkoinfrastruktuurin toiminta datalinkkikerroksessa. Se on universaali: käyttämällä asianmukaista protokollaa voit toteuttaa laitteen todennuksen, käyttää tietojen salausmekanismia ja tarvittaessa tiedostojen pakkausta.
Tarkasteltavana oleva protokolla varmistaa yhteisiin viestintäresursseihin - kuten puhelinlinjoihin, solukkoviestintäkanaviin - perustuvien verkkojen toiminnan. Jos jossakin tietyssä ohjelmassa esiin tulee teksti, jossa kerrotaan, että PPP-protokolla on keskeytynyt viestinnässä, tämä tarkoittaa todennäköisesti sitä, että käyttäjä ei voi saada todellista pääsyä palveluntarjoajansa tarjoamiin verkkoresursseihin.
Vastaavaa standardia on useita - esimerkiksi PPPoE, PPPoA. kloTämä kyseisen protokollan rakenne sisältää useita standardeja: LCP, NCP, PAP, CHAP, MLPPP. Toinen yleinen protokolla nykyaikaisilla IT-markkinoilla on
Mikä on
Vastavaa standardia käytetään hypertekstitiedonvaihtoinfrastruktuurin toiminnan varmistamiseen - yleensä tietokoneiden ja palvelimien välillä Internetissä. Viittaa perusprotokolliin, jotka varmistavat World Wide Webin toiminnan. Useimmat nykyaikaiset viestintäohjelmistotyökalut tukevat sitä oletuksena yleisissä käyttöjärjestelmissä. Se on vakaa - on vaikea kuvitella tilannetta, jossa käyttäjän näytölle ponnahtaa HTTP-ohjelmasta viesti "PPP-yhteys katkaisi protokollan". Viimeisenä keinona - jos HTTP-standardin mahdollistavia työkaluja ei jostain syystä ole saatavilla, voit käyttää esimerkiksi FTP-protokollaa tiedostojen siirtämiseen verkkoon, vaikka sen käyttö ei useinkaan ole optimaalisin ratkaisu.
Kyseessä oleva standardi sisältää tiedon siirron asiakkaan tilassa olevasta laitteisto-ohjelmistoobjektista palvelimelle ja päinvastoin. Ensimmäinen lähettää pyyntöjä toiselle, ja jälkimmäinen vastaa niihin vahvistetun algoritmin mukaisesti. Kyseistä protokollaa on useita muunnelmia: esimerkiksi HTTPS, HTTP-NG. Tärkeimmät edut sen tosiasian takana, että HTTP-viestintäprotokollasta on tullut yksi suosituimmista:
- monipuolisuus;
- helppokäyttöisyys;
- laajennettavissa;
- laaja tuki ohjelmistotoimittajilta.
Hänellä on myös useita asiantuntijoiden korostamia puutteita:
- melko suuri määrä yksittäisiä viestejä;
- soveltumattomuus hajautettuun laskentaan;
- kyvyttömyys selata palvelimella isännöityjä resursseja.
Huomasimme edellä, että kyseistä viestintästandardia tukevat pääkäyttäjien käyttöjärjestelmät sekä yleiset ohjelmistotuotteet. Tämän protokollan soveltamisala on kuitenkin paljon laajempi kuin viestintäalgoritmien toteutus käyttäjäratkaisuissa. HTTP-standardia voidaan soveltaa myös teollisuudessa, videovalvontajärjestelmissä ja SCADA-infrastruktuurissa.
Useat valmistajat, jotka pitävät verkkojen erilaisia viestintäprotokollia perustavanlaatuisina viestintäinfrastruktuurin rakentamisessa, valitsevat HTTP:n toimivaksi ja luotettavaksi työkaluksi erilaisten verkkoresurssien käytön järjestämiseen, objektien konfigurointiin ja eri laitteiden hallintaan.
Jos puhumme nimenomaan toimialasta, niin Modbusin voidaan katsoa kuuluvan vastaavan markkinasegmentin suosituimpien protokollien joukkoon.
Mikä on Modbus-protokolla?
Soveltuvaa standardia käytetään pääasiassa varmistamaan yhteentoimivuus eri elementtien välillä työpaikan automaatioinfrastruktuurissa. Asiaankuuluvaprotokolla voi olla niitä lajikkeita, jotka on sovitettu tiedonsiirtoon tietyntyyppisen tietoliikennekanavan kautta - langallinen, langaton (ensimmäisen tyypin resurssit voivat puolestaan olla kuparia, valokuitukaapeleita - ja kyseisestä protokollasta erilliset muunnokset on kehitetty niitä varten).
Mobdusista on versioita, jotka on mukautettu siirtämään tietoja TCP/IP:n kautta. Toinen suosittu ratkaisu teollisuusympäristössä on PROFIBUS-FDL.
Mikä on PROFIBUS-FDL-protokolla?
Käsiteltävänä oleva protokolla toimii PROFIBUS-verkossa, joka on yleistynyt eurooppalaisten teollisuusyritysten keskuudessa. Sen prototyypin ovat kehittäneet Siemensin asiantuntijat, ja sitä oli tarkoitus käyttää tuotantoalueilla, joilla ohjaimia oli mukana.
Sittemmin saksalaisen yhtiön kehityksen pohj alta muodostettiin verkkoinfrastruktuuri, jossa yhdistettiin erilaisia kenttätasoon liittyviä sarjaviestinnän teknisiä ja toiminnallisia ominaisuuksia. Tarkasteltavana oleva verkkoprotokolla mahdollisti erityyppisten automaatiolaitteiden integroinnin yhteen tuotantojärjestelmään. On syytä huomata, että PROFIBUS-FDL-protokolla ei ole ainoa, joka toimii tässä teollisessa verkossa. Se on kuitenkin soveltuvuuden kann alta yhtenäinen pääbussin pääsyn järjestämiseksi.
Tapalla tai toisella tarkasteltavana olevaa viestintäprotokollaa täydennetään seuraavilla standardeilla:
-DP;
- PA;
- FMS.
PROFIBUS DP -protokollaa käytetääntiedonvaihdon järjestäminen johtavien teollisuuslaitteiden, kuten DP:n, sekä laitteiden välillä, joissa I / O on toteutettu hajautetun järjestelmän mukaisesti. Samalla tämä protokolla mahdollistaa tiedonvaihdon järjestämisen suurella nopeudella. Sen käyttöönottokustannukset ovat myös suhteellisen alhaiset, mikä voi tehdä siitä suositun myös pienyritysten keskuudessa.
PROFIBUS PA -standardi mahdollistaa tietojen vaihdon infrastruktuurin välillä, joka koostuu kenttätasoon liittyvistä laitteista. Tämä protokolla on optimoitu erilaisten antureiden ja mekanismien yhdistämiseen yhteiseen lineaari- tai rengasväylään.
PROFIBUS FMS -standardille on ominaista monipuolisuus. Se on tarkoitettu ensisijaisesti tiedonvaihdon järjestämiseen korkean teknologian teollisuuden infrastruktuurikomponenttien - tietokoneiden, ohjelmoijien, ohjaimien - välillä.
PROFIBUS-verkossa toimivien protokollien vahvuuksia ovat avoimuus (eli niitä voivat käyttää kaikki kiinnostuneet teollisuusyritykset), laajalle levinneisyys (mikä helpottaa teollisen infrastruktuurin skaalaamista markkinoiden laajentuessa, uusia avattaessa). teollisuudenalat).
CV
Olemme siis pohtineet viestintäprotokollien olemusta, tutkineet joidenkin vastaavien standardien suosittujen lajikkeiden ominaisuuksia. Niiden päätarkoituksena on varmistaa tiedonsiirto yhtenäisissä formaateissa. Eli ne, jotka voidaan skaalata infrastruktuurin puitteissa, pääsääntöisesti ylittävät mittakaavanyksittäinen yritys.
Itse asiassa puhumme kansainvälisistä standardeista: nykyaikaiset protokollat solukko-, langalliseen ja Wi-Fi-viestintään ovat hyvin yleisiä, julkisesti saatavilla ja suhteellisen helppoja skaalata. Tietysti joissain tapauksissa jopa sellaisilla globaaleilla markkinoilla kuin matkapuhelinpalvelujen tarjoaminen, on mahdollista käyttää alueellisia protokollia, mutta se on suurimpien tuotemerkkien edun mukaista toteuttaa, jos se ei ole ristiriidassa liiketoiminnan etujen kanssa. ja joissain tapauksissa v altio, mahdollisimman yhtenäiset standardit, jotka tehostavat kansainvälistä viestintää.
On olemassa useita perustietoliikenneprotokollia. Internetin yhteydessä näitä ovat HTTP, TCP / IP. Verkkoon pääsyn tarjoamisen palvelusegmentissä voidaan viitata PPP-standardiin sellaisena. Jos käyttäjä näkee viestin, jossa todetaan, että PPP-linkin ohjausprotokolla on lopetettu, käyttäjä ei todennäköisesti voi käyttää online-resursseja HTTP- tai TCP/IP-protokollalla. Siten jokainen standardi on erittäin tärkeä, ja lisäksi monissa tapauksissa se liittyy erottamattomasti muihin. Jos viestintä katkaisee yhden protokollan, on mahdollista, että käyttäjä ei pääse käsiksi niihin resursseihin, joiden viestinnän järjestämisestä vastaavat muut standardit.
Viestintäprotokollat ovat välttämätön työkalu monimutkaisten ongelmien ratkaisemiseen sekä käyttäjäviestinnän että teollisuuden ja palveluiden alueilla. Tietyn standardin pätevästä valinnasta riippuu asianmukaisen infrastruktuurin toteuttamisen onnistuminen sekä sentehokkuus - järjestelmän suorituskyvyn ja sen asennuskustannusten suhteen. Näin ollen verkkoprotokollien ominaisuuksien varhainen tutkiminen, optimaalisen valinta on tärkeä tehtävä yrityksen viestintäinfrastruktuurin käyttöönotosta ja modernisoinnista vastaaville yritysjohtajille.