Komunikační protokol: přenos dat

Fungování jak místních, tak regionálních globální počítačové sítě, mobilní a jiné komunikační služby zahrnují použití různých komunikačních protokolů. Které z nich lze považovat za nejčastější? Jaký může být význam příslušných norem?

Jaké jsou komunikační protokoly?

Komunikační protokol je seznam sjednocených instrukcí, které určují, jakým způsobem by určité rozhraní softwaru nebo hardwaru mělo poskytovat přenos dat - například textové, grafické, zvukové a video toky. Odpovídající protokoly jsou vytvořeny především k usnadnění škálování různých počítačových sítí. Například implementace protokolu TCP / IP umožnila sjednotit přenos dat prakticky po celém světě, což umožnilo spojit počítače do globální internet.

Na moderním IT trhu, protokoly komunikačních kanálů Používají se na různých úrovních implementace komunikačních rozhraní. Neustále se aktualizují, aktualizují. Pravidelně se vyvíjejí nové protokoly, které odrážejí specifika vývoje komunikačního trhu. Různé komunikační protokoly mohou být použity v sítích jak pro domácí, tak pro průmyslové použití, založené na infrastruktuře výzkumných center atd. Mezi nejběžnější standardy příslušného typu patří Ethernet, CAN, HART.

Použití komunikačních protokolů se také provádí v oblasti mobilních komunikačních služeb. Mezi nimi - 3G, 4G, GPRS.

Tyto protokoly v sítích mobilních operátorů se liší zejména:

- rychlostí přenos dat mezi účastníkem a poskytovatelem komunikačních služeb;

- frekvenční pásma;

- na indikátorech maximální vzdálenosti komunikačního zařízení vůči základní stanici.

Pokud jde o klasifikaci protokolů počítačové komunikace, vyznačuje se spíše vysokou úrovní složitosti. Vezměme v úvahu jeho specifika podrobněji.

Klasifikace počítačových komunikačních protokolů

Klasifikace příslušných protokolů může být provedena pomocí dostatečně velkého počtu přístupů. Je běžné, že standardy komunikace lze rozdělit na nižší a vyšší úroveň. Mezi ně patří:

- aplikované;

- zástupce;

- zasedání;

- doprava;

- síť;

- kanál;

- fyzické.

Pojďme je studovat podrobněji.

Aplikační vrstva síťových protokolů

Uvažovaná úroveň, v níž lze klasifikační protokol klasifikovat, se nejprve týká aplikací. To znamená, že zajišťuje komunikaci mezi síťovou infrastrukturou a konkrétními uživatelskými programy. Zde jsou používány protokoly jako HTTP, Telnet, DNS, IRC, BitTorrent a mnoho dalších, díky kterým jsou dodávány moderní on-line služby.

Reprezentativní úroveň síťových protokolů

Na příslušné úrovni předpokládá komunikační protokol prezentaci určitých údajů. Zde můžete provést procedury pro převod jednoho protokolu na jiný, kódování, kompresi souborů a správu různých dotazů.

Specifické aplikace specifikují specifické požadavky do sítě, poté jsou převedeny do jazyka, který je pro server srozumitelný. Poté je žádost zpracována. Poté se odezva ze serveru převede do jazyka, který aplikace rozumí. Mezi populární protokoly příslušného typu patří ASN, FTP, SMTP. Můžete také do určité míry zahrnout HTTP a FTP.

Komunikační protokoly vrstvy relace

Na této úrovni se komunikační protokol používá k provádění určité operace - například synchronizace určitých úkolů, vytvoření komunikační relace, odesílání nebo přijímání souboru. Mezi společné protokoly, které se používají pro takové účely - ASP, DLC, SOCKS.

Dopravní vrstva komunikačních protokolů

Vhodné typy standardů se používají k přímému přenosu určitých typů dat z jednoho síťového objektu do jiného. V mnoha případech jsou soubory rozděleny do samostatných prvků - usnadňují jejich přenos. Protokoly příslušného typu zahrnují protokoly TCP, UDP a RMTP.

Vrstva síťového protokolu

Další typ standardů, na jejichž základě může komunikační systém fungovat - protokoly síťových vrstev. Jsou především odpovědní za způsoby přenosu dat, překlad adres, přepínání, monitorování kvality provozu infrastruktury. Tyto protokoly zahrnují zejména stejné protokoly TCP / IP, ICMP. DHCP.

Protokoly vrstvy propojení

Tyto standardy se používají k zajištění provozu klíčových hardwarových součástí sítě. Příslušné protokoly umožňují systému nejprve zkontrolovat data pocházející z fyzické úrovně chyb. V případě potřeby jsou také upraveny. Mezi tyto standardy patří široce používaný PPP komunikační protokol, algoritmy jako SLIP, L2F, PROFIBUS. V zásadě lze Ethernet odkazovat na kanály protokoly.

Fyzická vrstva protokolů

Další úroveň působnosti dotyčných norem je fyzická. Zde je komunikační protokol nástrojem, pomocí něhož se přenos digitálního datového proudu provádí přímo - vysláním signálu přes kabel nebo přes rádiový kanál.

V případě kabelového přenosu lze použít standardy jako RS-232, xDSL, 100BASE-T. Bežné bezdrátové komunikační protokoly - zejména implementované pomocí směrovačů Wi-Fi - jsou ty, které jsou typu IEEE 802.11.

Klasifikace standardů, které jsme studovali, lze považovat za velmi podmíněnou. Takže v rámci toho může být velmi problematické klasifikovat konkrétní protokol jako určitou kategorii: často se stává, že tento standard je aplikován okamžitě na několika úrovních. Bude užitečné podrobněji zvážit specifika nejoblíbenějších protokolů na moderním trhu IT. Například řídící protokol PPP (odkaz - je předmětem dopadu algoritmů, které jsou poskytovány odpovídajícími normami).

Co je protokol PPP?

Předmětný protokol odkazuje, jak jsme uvedli výše, na normy, které mají zajistit provoz síťové infrastruktury na vrstvě datového spojení. Je univerzální: pomocí vhodného protokolu je možné implementovat autentizaci zařízení, v případě potřeby použít mechanismus šifrování dat pro kompresi souborů.

Prováděný protokol zajišťuje fungování sítí založených na společných komunikačních prostředcích - jako jsou telefonní linky, mobilní kanály. Pokud se v tomto programu nebo v tomto programu objeví nápis připojení PPP bylo přerušeno, což pravděpodobně znamená, že uživatel nemůže skutečně přistupovat k síťovým zdrojům poskytovaným jeho poskytovatelem.

Existuje několik odrůd odpovídajících standardů - například PPPoE, PPPoA. Současně obsahuje protokolová struktura několik standardů: LCP, NCP, PAP, CHAP, MLPPP. Dalším běžným protokolem na moderním trhu IT je protokol HTTP.

Co je protokol HTTP?

Odpovídající standard je používán pro zajištění provozu infrastruktury výměny hypertextů - obecně mezi počítači a servery na Internetu. Odkazuje na základní protokoly, které podporují práci webu World Wide Web. Ve výchozím nastavení je podporována většinou moderních softwarových komunikačních nástrojů v běžných operačních systémech. Její stabilita se liší - je obtížné si představit situaci, kdy se na obrazovce uživatele objeví hlášení programu HTTP jako "PPP spojení bylo přerušeno". V extrémních případech - pokud z jakéhokoli důvodu nejsou k dispozici nástroje pro použití standardu HTTP, můžete přenos souborů v režimu online používat například protokol FTP, i když v mnoha případech nemusí být jeho použití optimálním řešením.

Tento standard zahrnuje přenos dat z hardwarového a softwarového objektu ve stavu klienta na server a naopak. První vysílá druhý požadavek a na ně odpoví podle zavedeného algoritmu. Existuje několik odrůd protokolu: HTTPS, HTTP-NG. Hlavní výhody, které určují skutečnost, že komunikační protokol HTTP se stal jedním z nejpopulárnějších:

- univerzálnost;

- snadnost provádění;

- možnost rozšíření;

- Dostupnost široké podpory od dodavatelů softwaru.

Existuje také řada nedostatků přidělených odborníky:

- dostatečně velkou hodnotu jednotlivých zpráv;

- neuplatnitelnost na distribuované výpočty;

- nedostatek schopnosti navigovat přes zdroje hostované na serveru.

Dále jsme si uvědomili, že uvažovaný komunikační standard podporuje základní uživatelské operační systémy, stejně jako rozšířené softwarové produkty. Rozsah tohoto protokolu je však mnohem širší než implementace komunikačních algoritmů v rámci uživatelských řešení. Standard HTTP je také použitelný v průmyslu, v systémech video dohledu v infrastruktuře SCADA.

Velký počet výrobců, s ohledem na různé komunikační protokoly v sítích jako základu pro budování komunikační infrastruktury, vybrat přesně HTTP - jako funkční a spolehlivý nástroj, který poskytuje přístup k různým online zdroje, konfigurace objektů různého managementu devaysa.

Pokud jde konkrétně o průmysl, Modbus je jedním z nejoblíbenějších protokolů v příslušném segmentu trhu.

Co je protokol Modbus?

Příslušná norma se používá hlavně pro interoperabilitu mezi jednotlivými prvky v rámci automatizace infrastruktury ve zpracovatelském průmyslu. Je reprezentováno odpovídajícím protokolem může být v těchto odrůd, které jsou přizpůsobeny k přenosu dat na konkrétní typ komunikačního kanálu - drátové, bezdrátové (v pořadí na první zdroje typu mohou zahrnovat měď, kabely z optických vláken - a některé modifikace protokolu, určené pro ně, která je řeč).

Existují verze Mobdus, upravené pro přenos dat přes TCP / IP. Řešením je PROFIBUS-FDL, který je populární mezi průmyslovými podniky.

Jaký je protokol PROFIBUS-FDL?

Uvažovaný protokol funguje v síti PROFIBUS, která se rozšířila mezi evropské průmyslové podniky. Jeho prototyp byl vyvinut specialisty společnosti Siemens a měl být použit ve výrobních oblastech, kde se podíleli kontroloři.

Následně síťová infrastruktura byla vytvořena na základě německého Development Corporation, ve kterém byly různé technologické a funkční vlastnosti sériových komunikací v kombinaci, která patří do úrovně terénu. Uvažovaný síťový protokol umožnil integraci různých typů automatizačních zařízení v rámci jednoho výrobního systému. Je třeba poznamenat, že protokol PROFIBUS-FDL není jediný, který funguje v určené průmyslové síti. Jedná se však o jednotnost z hlediska použitelnosti, aby byl zajištěn přístup k hlavní sběrnici.

V každém případě je zvažovaný komunikační protokol doplněn následujícími normami:

- DP;

- PA;

- FMS.

Protokol PROFIBUS DP se používá k organizaci výměny dat mezi předními průmyslovými zařízeními, jako je DP, a zařízeními, v nichž je implementován I / O v distribuovaném systému. Tento protokol umožňuje organizovat výměnu dat vysokou rychlostí. To je také charakterizováno poměrně nízkými náklady na realizaci, což může být populární v malých podnicích.

Standard PROFIBUS PA umožňuje výměnu dat mezi infrastrukturou, která se skládá z zařízení souvisejících s úrovní pole. Tento protokol je optimalizován pro připojení různých snímačů a mechanismů ke společné lineární nebo kruhové sběrnici.

Standard PROFIBUS FMS se vyznačuje všestranností. V první řadě se jedná o organizaci výměny dat mezi high-tech komponenty průmyslové infrastruktury - počítače, programátory, kontroléry.

K silným stránkám protokolů působících na PROFIBUS - otevřenost (tj, že mohou být použity jakékoli zúčastněné průmyslu), prevalence (což vede k úlevě od škálování průmyslové infrastruktury expandujících trzích, otevření nových výrobních zařízení).

Souhrn

Takže jsme zkoumali podstatu komunikačních protokolů, zkoumali rysy některých populárních odrůd příslušných norem. Jejich hlavním účelem je zajistit přenos dat v rámci standardizovaných formátů. To jsou ty, které lze v infrastruktuře měnit, obvykle mnohem větší než rozsah jednoho podniku.

Ve skutečnosti mluvíme o mezinárodních normách: moderní protokoly buněčné komunikace, kabelové a Wi-Fi komunikace jsou široce distribuovány, široce dostupné a relativně snadno měřitelné. Samozřejmě, že v některých případech, a to i v takových světových trzích, jako je poskytování mobilních komunikačních služeb možné použít regionální protokolů, ale v zájmu největších značek - zavést, pokud to není v rozporu se zájmy podniku, av některých případech - a státem, jak je to jen možné jednotným standardům, což umožní posílení mezinárodní komunikace.

Existuje řada základních komunikačních protokolů. V kontextu internetu lze zahrnout HTTP, TCP / IP. V segmentu služeb umožňujících přístup k síti může být přiřazen standard PPP. Pokud uživatel uvidí zprávu, že řídicí protokol PPP-link byl ukončen, bude s největší pravděpodobností nebude moci získat přístup k on-line zdrojům a to buď prostřednictvím protokolu HTTP nebo pomocí protokolu TCP / IP. Každý standard má tedy velký význam a navíc je v mnoha případech neoddělitelně spojen s ostatními. Pokud je jeden komunikační protokol přerušený, je pravděpodobné, že uživatel nebude mít přístup k těmto zdrojům, k organizaci komunikace, s níž se setkávají jiné normy.

Komunikační protokoly jsou nepostradatelným nástrojem pro řešení složitých problémů jak v oblasti poskytování uživatelské komunikace, tak v oblasti průmyslu a služeb. Z příslušné volby určitého standardu závisí úspěch implementace příslušné infrastruktury, stejně jako její účinnost - pokud jde o poměr výkonu systému a nákladů na jeho instalaci. Proto, včasná studie vlastností síťových protokolů, výběr optimální je důležitým úkolem pro podnikové manažery odpovědné za implementaci a modernizaci komunikační infrastruktury společnosti.