Delovanje lokalnih in svetovnih računalniških omrežij, mobilnih in drugih komunikacijskih storitev vključuje uporabo različnih komunikacijskih protokolov. Kateri od njih je najbolj razširjen? Kakšen je lahko pomen ustreznih standardov?
Kaj so komunikacijski protokoli?
Komunikacijski protokol je seznam enotnih navodil, ki določajo, kako bi morali določeni ali drugi vmesniki programske ali strojne opreme zagotavljati prenos podatkov - na primer besedilni, grafični, avdio in video tokovi. Ustrezni protokoli so oblikovani predvsem zato, da olajšajo skaliranje različnih računalniških omrežij. Na primer, uporaba protokola TCP /IP je omogočila poenotenje prenosa podatkov praktično po vsem svetu, kar je omogočilo združevanje računalnikov v globalni internet.
Na sodobnem trgu informacijske tehnologije se protokoli komunikacijskih kanalov uporabljajo na različnih ravneh izvajanja komunikacijskih vmesnikov. Nenehno se izpopolnjujejo, posodabljajo. Občasno se razvijajo novi protokoli, ki odražajo posebnosti razvoja komunikacijskega trga. Različni komunikacijski protokoli se lahko uporabljajo v domačih in industrijskih omrežjih, ki se izvajajo na podlagi infrastrukturnih raziskovalnih centrov itd. Med najpogostejšimi standardi ustreznega tipa Ethernet, CAN, HART. Uporaba komunikacijskih protokolov se izvaja tudi na področju mobilnih komunikacijskih storitev. Med njimikot so 3G, 4G, GPRS.
Podani protokoli v omrežjih mobilnih operaterjev se razlikujejo, zlasti: - o hitrosti prenosa podatkov med naročnikom in ponudnikom komunikacijskih storitev; - po frekvenčnih pasovih; - glede na največjo razdaljo komunikacijske naprave od osnovne enote. V zvezi s klasifikacijo računalniških komunikacijskih protokolov - je značilna precej visoka stopnja kompleksnosti. Oglejmo si podrobnosti podrobnosti.
Razvrstitev ustreznih protokolov se lahko izvede z uporabo precej velikega števila pristopov. Tisti, po katerem se lahko standardi komuniciranja razdelijo na nižje in višje ravni, je zelo razširjena. Med njimi:
Raven, na kateri je mogoče razvrstiti komunikacijski protokol, se lahko najprej obravnava kot priloge. To pomeni, da zagotavlja komunikacijo med omrežno infrastrukturo in posebnimi uporabniškimi programi. Tu so protokoli, kot so HTTP, Telnet, DNS, IRC, BitTorrent in mnogi drugi, prek katerih se uporablja dostava sodobnih spletnih storitev.
Reprezentativna raven omrežnih protokolov
Na ustrezni ravni komunikacijski protokol vključuje predložitev nekaterih podatkov. Tukaj so postopki za pretvorbo nekaterih protokolov v drugo, kodiranje,stiskanje datotek, upravljanje različnih poizvedb. Posebni programi določajo nekatere zahteve omrežju in jih nato pretvorijo v jezik, ki je strežniku jasen. Potem se zahteva obdeluje. Potem se odgovor strežnika pretvori v jezik, ki ga aplikacija razume. Med priljubljenimi protokoli ustreznega tipa - ASN, FTP, SMTP. Do neke mere se lahko nanašate tudi na HTTP in FTP.
Komunikacijski protokol sejnega sloja
Na tej ravni se komunikacijski protokol uporablja za določeno operacijo - na primer, za sinhronizacijo določenih nalog, ustvarjanje seje, pošiljanje ali sprejemanje datoteke. Med najpogostejšimi protokoli, ki se uporabljajo za podobne namene, so ASP, DLC, SOCKS.
Komunikacijski protokoli transportne ravni
Ustrezna vrsta standardov se uporablja za neposredno dostavo določenih vrst podatkov iz enega omrežnega subjekta v drugega. V mnogih primerih so datoteke razdeljene na ločene elemente - za lažji prenos. Protokoli ustreznega tipa vključujejo TCP, UDP, RMTP.
Raven omrežnega protokola
Naslednja vrsta standardov, na katerih lahko deluje komunikacijski sistem - protokoli omrežne ravni. Odgovorni so predvsem za prenos podatkov, prevajanje naslovov, preklapljanje in spremljanje kakovosti dela infrastrukture. Ti protokoli vključujejo zlasti isti TCP /IP, ICMP. DHCP
Kanalni nivo protokolov
Ti standardi se uporabljajo za zagotavljanje delovanja ključastrojne komponente omrežja. Ustrezni protokoli omogočajo sistemu, da najprej preveri podatke, ki prihajajo iz fizične ravni za prisotnost napak. Po potrebi se tudi popravijo, med katerimi je najpogostejši komunikacijski protokol PPP, kot so SLIP, L2F, PROFIBUS. Načeloma se lahko Ethernet pripiše kanalnim protokolom.
Fizična raven protokolov
Naslednja raven uspešnosti zadevnih standardov je fizična. Tu je komunikacijski protokol instrument, s katerim se digitalni podatkovni tok prenaša po smeri signala s kablom ali radijskim kanalom. V primeru prenosa žice lahko uporabite standarde, kot so RS-232 xDSL, 100BASE-T. Skupni brezžični protokoli, zlasti z Wi-Fi usmerjevalniki, so tisti, ki se nanašajo na tip IEEE 80211. Klasifikacijo standardov, ki smo jih proučevali, lahko štejemo za zelo običajne. Torej je lahko v njem zelo problematično vključiti določen protokol v določeno kategorijo: pogosto se zgodi, da se standard uporablja takoj na več ravneh. Koristno bo podrobneje preučiti posebnosti najbolj priljubljenih na sodobnem trgu protokolov informacijske tehnologije. Kot je na primer protokol za nadzor PPP (s povezavo - je predmet vpliva algoritmov, ki jih zagotavlja ustrezen standard).
Kaj je protokol PPP?
Obravnavani protokol se, kot smo že omenili, uporablja za standarde, ki so namenjeni zagotavljanju delovanja omrežne infrastrukture naravni kanala. Je univerzalna: z ustreznim protokolom lahko izvedete avtentikacijo naprave, aktivirate mehanizem šifriranja podatkov, če je potrebno, komprimirate datoteke.
Obravnavani protokol zagotavlja delovanje omrežij, ki temeljijo na skupnih komunikacijskih virih - kot so telefonske linije, celični kanali. Če se v enem ali drugem programu pojavi sporočilo, da je bila povezava PPP prekinjena, bo to najverjetneje pomenilo, da uporabnik dejansko ne more dostopati do omrežnih virov, ki jih zagotavlja njegov ponudnik. Obstaja več različic standarda, kot sta PPPoE, PPPoA. Poleg tega struktura zadevnega protokola vključuje več standardov: LCP, NCP, PAP, CHAP, MLPPP. Še en najpogosteje uporabljen protokol HTTP na sodobnem trgu IT.
Kaj je protokol HTTP?
Ustrezni standard se uporablja za zagotovitev delovanja infrastrukture za izmenjavo hipertekstnih podatkov - v splošnem primeru med računalniki in strežniki na internetu. Nanaša se na racionalne protokole, ki zagotavljajo delo svetovnega spleta. Privzeto ga podpirajo najsodobnejša komunikacijska orodja programske opreme v običajnih operacijskih sistemih. Stabilnost je drugačna - težko si je predstavljati situacijo, v kateri se HTTP sporočilo pojavi na uporabniškem zaslonu, kot je "protokol povezave PPP je bil prekinjen". V skrajnem primeru - če iz nekaterih razlogov orodja za privabljanje standarda HTTP niso na voljo, lahko prenesete datotekeNa primer, protokol FTP se lahko uporablja na spletu, čeprav v mnogih primerih njegova uporaba morda ni najboljša rešitev.
Zadevni standard vključuje prenos podatkov iz objekta programske in strojne opreme v stanje odjemalec-strežnik in obratno. Prvi usmerja drugo zahtevo in odgovarja po uveljavljenem algoritmu. Ta protokol ima več različic: na primer HTTPS, HTTP-NG. Glavne prednosti dejstva, da je HTTP komunikacijski protokol postal eden najbolj priljubljenih: - univerzalnost; - preprostost realizacije; - možnost širitve; - razpoložljivost široke podpore proizvajalcev programske opreme. Obstajajo številne slabosti, ki so jih izpostavili strokovnjaki: - precej velika vrednost posameznih sporočil; - neprimerni za porazdeljeno računalništvo; - pomanjkanje zmožnosti za krmarjenje virov, ki jih gosti strežnik. Ugotovili smo, da ta standard komunikacije podpirajo glavni operacijski sistemi za odjemalce, kot tudi skupni izdelki programske opreme. Vendar pa je področje uporabe tega protokola veliko širše kot implementacija komunikacijskih algoritmov znotraj prilagojenih rešitev. Standard HTTP se uporablja za industrijo, sisteme CCTV in infrastrukturo SCADA. Veliko število proizvajalcev, ob upoštevanju različnih komunikacijskih protokolov v omrežjih kot osnove za izgradnjo komunikacijske infrastrukture, izberejo HTTP kot funkcionalno in zanesljivo orodje za organiziranje dostopa do različnih spletnih virov, konfiguriranjepredmetov, upravljanje različnih naprav. Posebej o industriji je Modbus eden najbolj iskanih protokolov v ustreznem tržnem segmentu.
Kaj je protokol Modbus?
Ustrezni standard se uporablja predvsem za zagotovitev interoperabilnosti med različnimi elementi znotraj proizvodne infrastrukture avtomatizacije. Predstavljeni protokol je lahko v tistih različicah, ki so prilagojene za prenos podatkov po določeni vrsti komunikacijskega kanala - vodilni, brezžični (v zameno za vire prvega tipa so lahko bakreni, optični kabli - in so razvili nekatere spremembe protokola, na razpravlja). Obstajajo različice Mobdusa, ki so prilagojene za prenos podatkov prek TCP /IP. Še ena priljubljena rešitev med industrijskimi podjetji je PROFIBUS-FDL.
Kaj je protokol PROFIBUS-FDL?
Zadevni protokol deluje v okviru mreže PROFIBUS, ki je postala razširjena med evropskimi industrijskimi podjetji. Njegov prototip so razvili Siemensovi strokovnjaki in je bil namenjen za uporabo na proizvodnih lokacijah, kjer so sodelovali kontrolorji. Kasneje je na podlagi razvoja nemške korporacije nastala omrežna infrastruktura, v kateri so bile združene različne tehnološke, funkcionalne značilnosti zaporednih komunikacij, ki pripadajo ravni polja. Obravnavani omrežni protokol je omogočil integracijo različnih vrst avtomatizacijskih naprav v en sam proizvodni sistem. Treba je opozoriti, da PROFIBUS-FDL protokol niedini, ki deluje v določenem industrijskem omrežju. Vendar pa je to edina uporaba v smislu dostopa do glavnega avtobusa. Tako ali drugače je komunikacijski protokol dopolnjen z naslednjimi standardi: - DP; - PA; - FMS Protokol PROFIBUS DP se uporablja za organizacijo izmenjave podatkov med vodilnimi industrijskimi napravami tipa DP in napravami, kjer se input-output izvaja po porazdeljeni shemi. V tem primeru vam protokol omogoča organiziranje izmenjave podatkov pri visoki hitrosti. Prav tako je značilna razmeroma nizka cena izvajanja, zaradi katere je lahko priljubljena tudi v malih podjetjih. Standard PROFIBUS PA omogoča izmenjavo podatkov med infrastrukturo, ki je sestavljena iz terenske opreme. Ta protokol je optimiziran za povezovanje različnih senzorjev in mehanizmov v skupno linearno ali obročasto vodilo. Standard PROFIBUS FMS je vsestranski. Predvsem je namenjen organizaciji izmenjave podatkov med visokotehnološkimi komponentami industrijske infrastrukture - računalniki, programerji, krmilniki. Med najpomembnejšimi stranmi protokolov, ki delujejo v omrežju PROFIBUS, so odprtost (to pomeni, da jih lahko uporabljajo vsa zainteresirana industrijska podjetja), ki je zelo razširjena (zaradi česar je lažje povečati obseg industrijske infrastrukture, hkrati pa razširiti trge, odpreti nove industrije).
Povzetek
Torej smo upoštevali bistvo komunikacijskih protokolov,proučil značilnosti nekaterih priljubljenih sort ustreznih standardov. Njihov glavni namen je zagotoviti prenos podatkov znotraj enotnih formatov. To pomeni, da tiste, ki jih je mogoče prilagoditi v okviru infrastrukture, praviloma bistveno presega obseg posameznega podjetja. Pravzaprav govorimo o mednarodnih standardih: sodobnih celičnih protokolih, žičnih, Wi-Fi komunikacijah, široko razširjenih, javno dostopnih, sorazmerno lahko merljivih. Seveda lahko v nekaterih primerih, tudi na takšnih globalnih trgih, zagotavljanje mobilnih storitev uporablja regionalne protokole, vendar v interesu največjih blagovnih znamk - za izvajanje, če to ni v nasprotju z interesi podjetja, v nekaterih primerih pa - državo, kolikor je mogoče, enotnejšimi standardi , ki bo omogočila okrepitev mednarodnih komunikacij. Obstaja več temeljnih komunikacijskih protokolov. V kontekstu interneta, kot so HTTP, TCP /IP. V segmentu storitev za zagotavljanje dostopa do omrežja jim je mogoče pripisati standard PPP. Če uporabnik vidi sporočilo, da je bil protokol povezave PPP prekinjen, potem najverjetneje ne bo mogel dostopati do spletnih virov prek HTTP ali prek TCP /IP. Tako ima vsak standard velik pomen in je v mnogih primerih neločljivo povezan z drugimi. Če je prekinjen en komunikacijski protokol, obstaja verjetnost, da uporabnik ne bo imel dostopa do virov za organizacijo komunikacij, s katerimi se srečujejo drugi standardi.Komunikacijski protokoli - nepogrešljivo orodje za reševanje kompleksnih problemov tako na področju zagotavljanja uporabniških komunikacij kot tudi v industrijskih, storitvenih sferah. Pravilna izbira določenega standarda je odvisna od uspešnosti izvajanja ustrezne infrastrukture in njene učinkovitosti - v smislu razmerja med zmogljivostjo sistema in stroški njegove namestitve. Tako je zgodnja študija o lastnostih omrežnih protokolov, izbira optimalnih - pomembna naloga upravljavcev podjetja, odgovornega za izvajanje in posodobitev komunikacijske infrastrukture podjetja.
