Дейността на локални и глобални компютърни мрежи, мобилни и други комуникационни услуги включва използването на различни комуникационни протоколи. Кой от тях може да се счита за най-разпространен? Какво е значението на съответните стандарти?

Какво представляват комуникационните протоколи?

Комуникационният протокол е списък от унифицирани инструкции, които установяват как определени или други софтуерни или хардуерни интерфейси трябва да осигуряват пренос на данни - например текстови, графични, аудио и видео потоци. Съответните протоколи са създадени основно за улесняване на мащабирането на различни компютърни мрежи. Например, прилагането на протокола TCP /IP даде възможност за унифициране на трансфера на данни на практика в световен мащаб, което направи възможно комбинирането на компютри в глобалния интернет.


На съвременния пазар на информационни технологии протоколите за комуникационни канали се използват на различни нива на внедряване на комуникационни интерфейси. Те непрекъснато се усъвършенстват, актуализират. Периодично се разработват нови протоколи, отразяващи спецификата на развитието на комуникационния пазар. Различни комуникационни протоколи могат да се използват в мрежи както битови, така и промишлени, реализирани на базата на инфраструктурни изследователски центрове и др. Сред най-често срещаните стандарти на съответния тип Ethernet, CAN, HART. Използването на комуникационни протоколи се извършва и в областта на мобилните комуникационни услуги. сред3G, 4G, GPRS. Дадените протоколи в мрежите на мобилните оператори се различават по-специално: - от скоростта на предаване на данни между абоната и доставчика на комуникационни услуги; - по честотни ленти; - по отношение на максималното разстояние на комуникационното устройство към базовата станция. По отношение на класификацията на компютърните комуникационни протоколи - тя се характеризира с доста висока степен на сложност. Нека разгледаме по-подробно нейните особености.

Класификация на компютърни комуникационни протоколи

Класификацията на съответните протоколи може да се извърши, като се използва доста голям брой подходи. Широко разпространена е тази, чрез която стандартите за комуникация могат да бъдат разделени на по-ниски и по-високи нива. Сред тях:


- Приложени; - представител; - сесия; - транспорт; - мрежа; - канал; - физически Нека ги разгледаме повече.

Приложно ниво на мрежовите протоколи

Нивото, на което протоколът за комуникация може да бъде класифициран, може да се разглежда най-напред в приложенията. Това означава, че осигурява комуникация между мрежовата инфраструктура и специфични потребителски програми. Тук са протоколите като HTTP, Telnet, DNS, IRC, BitTorrent и много други, чрез които се използва доставката на съвременни онлайн услуги.

Представително ниво на мрежовите протоколи

На подходящо ниво комуникационният протокол включва представянето на определени данни. Тук процедурите за конвертиране на някои протоколи в други, кодиране,компресиране на файлове, управление на различни искания.
Специфичните програми, определени искания към мрежата и след това превърнати в разбираем за него език сървъра. След това, на обработката на искането. Тогава един отговор от сървъра става, от своя страна, на език, който разбира от приложението. Сред най-популярните протоколи подходящ вид - ASN, FTP, SMTP. Можете също така до известна степен се дължи на такива и HTTP, FTP.

сесия слой комуникационни протоколи

На това ниво комуникационен протокол, използван за въвеждане на специфични операции - например да синхронизирате определени задачи, създаване на разговор, изпращане или получаване на преписката. Сред най-често срещаните протоколи, използвани в подобни цели - ASP, DLC, чорапи.

протоколи комуникационни транспортния слой

Съответно, тези стандарти са използвани за директно доставяне на различни видове данни от един обект към друга мрежа. В много случаи, разделянето се извършва файлове на отделни елементи - да се улесни прехвърлянето им. Чрез подходящи протоколи тип включват TCP, UDP, RMTP. протокол

мрежовия слой

Следващата вида на стандарти на които могат да функционират комуникационна система - ниво мрежови протоколи. Те реагират предимно методи за предаване на данни, излъчвани адрес, превключване, мониторинг на качеството на инфраструктурата. Тези протоколи включват, по-специално, на същата TCP /IP, ICMP. DHCP.

на слоя на връзката протоколи

Тези стандарти се прилагат за да се гарантира, че ключътхардуерни компоненти на мрежата. Съответните протоколи позволяват на системата, на първо място, да провери данните, които идват от физическото ниво за наличието на грешки. Ако е необходимо, те също се коригират, като сред тези стандарти е най-често използваният PPP протокол за комуникация, като алгоритмите SLIP, L2F, PROFIBUS. По принцип, Ethernet може да бъде приписан на канални протоколи.

Физическо ниво на протоколите

Следващото ниво на изпълнение на въпросните стандарти е физическо. Тук комуникационният протокол е инструмент, чрез който цифровият поток от данни се предава по посока на сигнала по кабел или по радиоканал. В случай на електронен трансфер, могат да се използват стандарти като RS-232 xDSL, 100BASE-T. Общите безжични протоколи - по-специално, прилагани с Wi-Fi рутери - са тези, които са свързани с типа IEEE 80211. Класификацията на изследваните стандарти може да се счита за много конвенционална. Така че в него може да бъде много проблематично да се включи конкретен протокол в определена категория: често се случва стандартът да се прилага незабавно на няколко нива. Ще бъде полезно да се разгледат по-подробно спецификите на най-популярните в съвременния пазар на протоколи за информационни технологии. Например, протоколът за контрол на ПЧП (чрез връзката - той е предмет на влиянието на алгоритмите, осигурени от съответния стандарт).

Какво е протокол за ПЧП?

Разглежданият протокол се прилага, както вече отбелязахме по-горе, към стандартите, които са предназначени да осигурят функционирането на мрежовата инфраструктура наниво на канала. Той е универсален: използвайки подходящия протокол, можете да осъществите удостоверяването на устройството, да активирате механизма за криптиране на данни, ако е необходимо, да компресирате файлове. Разглежданият протокол осигурява функционирането на мрежи, основаващи се на общи комуникационни ресурси - като телефонни линии, клетъчни канали. Ако в една или друга програма се появи съобщение, че PPP връзката е била прекъсната, това най-вероятно ще означава, че потребителят няма достъп до мрежовите ресурси, предоставени от неговия доставчик. Съществуват няколко разновидности на стандарта, като PPPoE, PPPoA. Освен това структурата на въпросния протокол включва няколко стандарта: LCP, NCP, PAP, CHAP, MLPPP. Още един често използван HTTP протокол на съвременния ИТ пазар.

Какво представлява HTTP протокол?

Съответният стандарт се използва, за да се гарантира функционирането на инфраструктурата за обмен на хипертекстови данни - в общия случай, между компютри и сървъри в Интернет. Отнася се до рационалните протоколи, които осигуряват работата на World Wide Web. По подразбиране се поддържа от най-модерните софтуерни средства за комуникация в общите операционни системи. Стабилността е различна - трудно е да си представим ситуация, в която HTTP съобщение се появява на екрана на потребителя, като например "протоколът за PPP връзка е бил прекъснат". В краен случай - ако по някаква причина не са налични инструменти за привличане на HTTP стандарт, можете да прехвърляте файловеНапример, протоколът FTP може да се използва онлайн, въпреки че в много случаи прилагането му може да не е най-доброто решение. Въпросният стандарт включва прехвърляне на данни от софтуерно-хардуерен обект към състояние клиент-сървър и обратно. Първият насочва втората заявка и отговаря по установения алгоритъм. Има няколко варианта на този протокол: например HTTPS, HTTP-NG. Основните предимства на факта, че HTTP комуникационният протокол се превърна в един от най-популярните: - универсалност; - простота на реализация; - възможността за разширяване; - наличие на широка подкрепа от производителите на софтуер. Съществуват редица недостатъци, подчертани от експертите: - сравнително голяма стойност на отделните съобщения; - неподходящи за разпределени изчисления; - липсата на възможност за навигиране на ресурси, хоствани на сървъра. По-горе сме отбелязали, че този стандарт на комуникация се поддържа от основните клиентски операционни системи, както и от общите софтуерни продукти. Въпреки това, обхватът на този протокол е много по-широк, отколкото прилагането на комуникационни алгоритми в рамките на потребителски решения. Стандартът HTTP е приложим за индустрията, системите за видеонаблюдение и инфраструктурата на SCADA. Голям брой производители, разглеждащи различни комуникационни протоколи в мрежите като основа за изграждане на комуникационна инфраструктура, избират HTTP като функционален и надежден инструмент за организиране на достъпа до различни онлайн ресурси, конфигуриранеобекти, управление на различни устройства. Говорейки специално за индустрията, Modbus е един от най-търсените протоколи в съответния пазарен сегмент.

Какво представлява протоколът Modbus?

Съответният стандарт се използва главно за осигуряване на оперативна съвместимост между различните елементи в рамките на производствената инфраструктура за автоматизация. Представеният протокол може да бъде в онези версии, които са адаптирани за предаване на данни по определен тип комуникационен канал - водещ, безжичен (от своя страна към ресурсите на първия тип могат да бъдат медни, оптични кабели - и са разработили някои модификации на протокола, което се обсъжда). Има версии на Mobdus, които са адаптирани за предаване на данни през TCP /IP. Още едно популярно решение сред промишлените предприятия е PROFIBUS-FDL.

Какво представлява протоколът PROFIBUS-FDL?

Въпросният протокол функционира в рамките на мрежата PROFIBUS, която стана широко разпространена сред европейските промишлени предприятия. Неговият прототип е разработен от специалисти на Siemens и е предназначен за използване на производствени площадки, където са участвали контролерите. Впоследствие, въз основа на развитието на немската корпорация, се формира мрежовата инфраструктура, в която са комбинирани различни технологични, функционални характеристики на последователните комуникации, принадлежащи към полевото ниво. Разглежданият мрежов протокол позволява интегрирането на различни видове устройства за автоматизация в една единствена производствена система. Трябва да се отбележи, че протоколът PROFIBUS-FDL не е такъвединствената, работеща в посочената промишлена мрежа. Това обаче е единственото приложение по отношение на достъпа до главния автобус. Така или иначе комуникационният протокол се допълва със следните стандарти: - DP; - PA; - FMS Протоколът PROFIBUS DP се използва за организиране на обмен на данни между водещи промишлени устройства от тип DP, както и за устройства, където входно-изходният сигнал се реализира по разпределена схема. В този случай, протоколът ви позволява да организирате обмена на данни с висока скорост. Тя се характеризира и с относително ниска цена на изпълнение, което може да го направи популярен и в малкия бизнес. Стандартът PROFIBUS PA позволява обмен на данни между инфраструктура, която се състои от оборудване на нивото на полето. Този протокол е оптимизиран за свързване на различни сензори и механизми към обща линейна или пръстеновидна шина. Стандартът PROFIBUS FMS е универсален. Тя е предназначена преди всичко за организиране на обмен на данни между високотехнологични компоненти на индустриалната инфраструктура - компютри, програмисти, контролери. Сред най-важните страни на протоколите, работещи в мрежата PROFIBUS, са откритостта (т.е. те могат да бъдат използвани от всички заинтересовани промишлени предприятия), широко разпространена (което улеснява разширяването на индустриалната инфраструктура, като същевременно разширява пазарите, отваряйки нови индустрии).

Обобщение

И така, разгледахме същността на комуникационните протоколи,изследва характеристиките на някои популярни разновидности на съответните стандарти. Основната им цел е да осигурят пренос на данни в унифицираните формати. Това означава, че тези, които могат да бъдат мащабирани в рамките на инфраструктурата, като правило, значително надвишават мащаба на индивидуалното предприятие. Всъщност става дума за международни стандарти: модерни клетъчни протоколи, жични, Wi-Fi комуникации, широко разпространени, обществено достъпни, сравнително лесни за мащабиране. Разбира се, в някои случаи, дори и на такива световни пазари, предоставянето на клетъчни услуги може да използва регионални протоколи, но в интерес на най-големите марки - да изпълни, ако това не противоречи на интересите на бизнеса, а в някои случаи - на държавата, колкото е възможно, на по-унифицираните стандарти. , което ще даде възможност за засилване на международните комуникации. Съществуват редица фундаментални комуникационни протоколи. В контекста на интернет, такива включват HTTP, TCP /IP. В сегмента на услугите за предоставяне на достъп до мрежата към тях може да се припише стандартът ПЧП. Ако потребителят види съобщение, че протоколът за PPP връзка е бил прекъснат, той най-вероятно няма да има достъп до онлайн ресурсите чрез HTTP или чрез TCP /IP. По този начин всеки стандарт има голямо значение и освен това в много случаи е неразривно свързан с други. Ако един комуникационен протокол бъде прекъснат, има вероятност потребителят да няма достъп до ресурсите за организация на комуникациите, с които се срещат други стандарти.Комуникационни протоколи - незаменим инструмент за решаване на сложни проблеми както в областта на предоставяне на потребителски комуникации, така и в индустриални сфери. Правилният избор на конкретен стандарт зависи от успеха на внедряването на съответната инфраструктура, както и от нейната ефективност - от гледна точка на съотношението между производителността на системата и разходите за нейното инсталиране. По този начин, ранно проучване на свойствата на мрежовите протоколи, изборът на оптимално - важна задача на мениджърите на компанията, отговорни за внедряването и модернизацията на комуникационната инфраструктура на компанията.