Nii kohalike kui ka globaalsete arvutivõrkude, mobiili- ja muude sideteenuste toimimine hõlmab erinevate sideprotokollide kasutamist. Millist neist võib pidada kõige levinumaks? Mis võib olla asjakohaste standardite tähtsus?
Mis on sideprotokollid?
Sideprotokoll on ühtsete juhiste loend, mis määrab, kuidas teatud tarkvara- või riistvaraliidesed peaksid võimaldama andmeedastust – näiteks teksti, graafika, heli- ja videovoogusid. Vastavad protokollid luuakse peamiselt erinevate arvutivõrkude skaleerimise hõlbustamiseks. Näiteks võimaldas TCP / IP-protokolli kasutuselevõtt ühtlustada andmeedastust praktiliselt üle kogu maailma, mis võimaldas ühendada arvutid ülemaailmsesse Interneti-võrku.
Kaasaegsel infotehnoloogia turul kasutatakse sidekanalite protokolle erinevatel sideliideste juurutamise tasanditel. Neid täiustatakse ja ajakohastatakse pidev alt. Perioodiliselt uussideturu arengu eripära kajastavad protokollid. Erinevaid sideprotokolle saab kasutada nii kodumaistes kui ka tööstuslikes võrkudes, mis on juurutatud teaduskeskuste infrastruktuuri jms baasil. Vastavat tüüpi standarditest on levinumad Ethernet, CAN, HART.
Sideprotokollide kasutamine toimub ka mobiilsideteenuste valdkonnas. Nende hulgas – 3G, 4G, GPRS.
Need protokollid on mobiilsidevõrkudes erinevad, eriti:
- vastav alt abonendi ja sideteenuse pakkuja vahelise andmeedastuse kiirusele;
- sagedusribade järgi;
- sideseadme ja tugijaama maksimaalse kauguse poolest.
Mis puudutab arvutisideprotokollide klassifikatsiooni, siis seda iseloomustab üsna kõrge keerukusaste. Vaatleme selle eripärasid üksikasjalikum alt.
Arvutisideprotokollide klassifikatsioon
Asjakohaste protokollide klassifitseerimist saab läbi viia üsna paljude lähenemisviiside abil. Üldine on see, et suhtlusstandardeid saab jagada madalamateks ja kõrgemateks tasemeteks. Nende hulka kuuluvad:
- rakendatud;
- esindaja;
- seanss;
- transport;
- võrk;
- kanal;
- füüsiline.
Uurime neid lähem alt.
Võrgu rakenduskihtprotokollid
Vaadeldav tase, mille piiresse saab üht või teist sideprotokolli klassifitseerida, viitab eelkõige rakendustele. See tähendab, et see pakub sidet võrgu infrastruktuuri ja konkreetsete kasutajaprogrammide vahel. Kaasaegsete võrguteenuste pakkumiseks kasutatakse siin selliseid protokolle nagu HTTP, Telnet, DNS, IRC, BitTorrent ja paljud teised.
Võrguprotokollide esinduskiht
Sobival tasemel hõlmab sideprotokoll teatud andmete esitamist. Siin saab läbi viia protseduure ühe protokolli teisendamiseks, kodeerimiseks, failide tihendamiseks ja erinevate päringute haldamiseks.
Konkreetsed rakendused esitavad võrku teatud päringuid, misjärel need teisendatakse serverile arusaadavasse keelde. Järgmisena töödeldakse taotlust. Seejärel teisendatakse serveri vastus omakorda rakendusele arusaadavasse keelde. Vastavat tüüpi populaarsete protokollide hulgas on ASN, FTP, SMTP. Selle võib teatud määral seostada ka nende ja HTTP-ga, FTP-ga.
Sideprotokollide seansikiht
Sellel tasemel kasutatakse sideprotokolli konkreetse toimingu sooritamiseks – näiteks teatud ülesannete sünkroonimiseks, sideseansi loomiseks, faili saatmiseks või vastuvõtmiseks. Levinud sellistel eesmärkidel kasutatavate protokollide hulgas on ASP, DLC, SOCKS.
Sideprotokollide transpordikiht
Kasutatakse sobivat tüüpi standardeidteatud tüüpi andmete otsene edastamine ühelt võrguobjektilt teisele. Paljudel juhtudel jagatakse failid siin eraldi elementideks – nende edastamise hõlbustamiseks. Vastavat tüüpi protokollid hõlmavad TCP, UDP, RMTP.
Võrgukihi protokollid
Järgmist tüüpi standardid, mille alusel sidesüsteem võib töötada, on võrgukihi protokollid. Nemad vastutavad eelkõige andmeedastusmeetodite, aadresside tõlkimise, kommutatsiooni, taristu toimimise kvaliteedi jälgimise eest. Sellised protokollid hõlmavad eelkõige sama TCP / IP-d, ICMP-d. DHCP.
Lingikihi protokollid
Neid standardeid kasutatakse võrgu peamiste riistvarakomponentide töö tagamiseks. Sobivad protokollid võimaldavad süsteemil ennekõike kontrollida füüsilisest kihist tulevates andmetes vigu. Vajadusel neid ka kohandatakse. Nende standardite hulgas on levinud PPP sideprotokoll, algoritmid nagu SLIP, L2F, PROFIBUS. Põhimõtteliselt võib Etherneti liigitada ka kanaliprotokollideks.
Füüsiline protokollikiht
Asjaomaste standardite järgmine tegevustasand on füüsiline. Siin on sideprotokoll tööriist, mille abil digitaalset andmevoogu edastatakse otse – saates signaali kaabli või raadiokanali kaudu.
Traadiga edastuse korral võib kasutada selliseid standardeid nagu RS-232, xDSL, 100BASE-T. Levinud traadita side protokollid – sisseEelkõige rakendatakse Wi-Fi-ruuterite abil – neid, mis on IEEE 802.11 tüüpi.
Meie uuritud standardite klassifikatsiooni võib pidada väga tinglikuks. Seega võib selle sees olla väga problemaatiline ühe või teise protokolli omistamine konkreetsele kategooriale: sageli juhtub, et standardit rakendatakse mitmel tasandil korraga. Kasulik oleks üksikasjalikum alt kaaluda kaasaegse infotehnoloogiaturu populaarsemate protokollide eripära. Näiteks PPP juhtimisprotokoll (suhtlus - just tema on vastava standardiga ette nähtud algoritmide mõjuobjekt).
Mis on PPP-protokoll?
Vaatlusalune protokoll viitab, nagu eespool märkisime, standarditele, mis on loodud andmesidekihi võrgu infrastruktuuri toimimise tagamiseks. See on universaalne: kasutades sobivat protokolli, saate rakendada seadme autentimist, kasutada andmete krüpteerimismehhanismi ja vajadusel failide tihendamist.
Vaatatav protokoll tagab ühistel sideressurssidel põhinevate võrkude – nagu telefoniliinid, mobiilsidekanalid – toimimise. Kui mõnes konkreetses programmis ilmub silt, mis ütleb, et side katkestas PPP-protokolli, tähendab see suure tõenäosusega seda, et kasutaja ei saa tegelikku juurdepääsu oma teenusepakkuja pakutavatele võrguressurssidele.
Vastavast standardist on mitu sorti - näiteks PPPoE, PPPoA. KellKõnealuse protokolli see struktuur sisaldab mitmeid standardeid: LCP, NCP, PAP, CHAP, MLPPP. Teine levinud protokoll tänapäevasel IT-turul on
Mis on
Hirperteksti andmevahetuse infrastruktuuri töö tagamiseks kasutatakse vastavat standardit - üldjuhul arvutite ja serverite vahel Internetis. Viitab põhiprotokollidele, mis tagavad World Wide Web toimimise. Seda toetavad vaikimisi enamik kaasaegseid kommunikatsioonitarkvara tööriistu tavalistes operatsioonisüsteemides. See on stabiilne – on raske ette kujutada olukorda, kus kasutaja ekraanile ilmub HTTP-programmi sõnum nagu "protokolli töö katkestas PPP-ühendus". Viimase abinõuna – kui HTTP standardit võimaldavaid tööriistu mingil põhjusel ei ole, saab failide võrgus edastamiseks kasutada näiteks FTP-protokolli, kuigi paljudel juhtudel ei pruugi selle kasutamine olla kõige optimaalsem lahendus.
Kõnealune standard hõlmab andmete edastamist riistvara-tarkvaraobjektilt kliendi staatuses serverisse ja vastupidi. Esimene saadab päringud teisele ja viimane vastab neile vastav alt kehtestatud algoritmile. Kõnealusel protokollil on mitu varianti: näiteks HTTPS, HTTP-NG. Peamised eelised selle taga, et HTTP-suhtlusprotokoll on muutunud üheks populaarseimaks:
- mitmekülgsus;
- rakendamise lihtsus;
- laiendatav;
- tarkvaratootjate lai tugi.
Tal on ka mitmeid puudusi, millele eksperdid on tähelepanu juhtinud:
- üsna suur hulk üksikuid sõnumeid;
- sobimatus hajutatud andmetöötluseks;
– suutmatus navigeerida serveris hostitud ressurssides.
Eespool märkisime, et kõnealust sidestandardit toetavad nii põhikasutajate operatsioonisüsteemid kui ka tavalised tarkvaratooted. Selle protokolli ulatus on aga palju laiem kui suhtlusalgoritmide rakendamine kasutajalahendustes. HTTP standard on rakendatav ka tööstuses, videovalvesüsteemides ja SCADA infrastruktuuris.
Paljud tootjad, kes peavad erinevaid sideprotokolle võrkudes sideinfrastruktuuri ülesehitamisel põhilisteks, valivad HTTP funktsionaalse ja usaldusväärse tööriistana erinevatele võrguressurssidele juurdepääsu korraldamiseks, objektide konfigureerimiseks, erinevate seadmete haldamiseks.
Kui me räägime konkreetselt tööstusest, siis Modbuse arvele võib omistada vastava turusegmendi populaarseimate protokollide arvu.
Mis on Modbusi protokoll?
Asjakohast standardit kasutatakse peamiselt töökoha automatiseerimisinfrastruktuuri erinevate elementide koostalitlusvõime tagamiseks. Asjakohaneprotokoll võib olla neid variante, mis on kohandatud andmeedastuseks kindlat tüüpi sidekanali kaudu – juhtmega, traadita (esimese tüübi ressurss võib omakorda sisaldada vaske, fiiberoptilisi kaableid – ja kõnealuse protokolli eraldi modifikatsioone on nende jaoks välja töötatud).
On olemas Mobduse versioonid, mis on kohandatud andmete edastamiseks TCP/IP kaudu. Teine populaarne lahendus tööstuskeskkonnas on PROFIBUS-FDL.
Mis on PROFIBUS-FDL protokoll?
Vaatlusalune protokoll toimib Euroopa tööstusettevõtete seas lai alt levinud PROFIBUS-võrgus. Selle prototüübi töötasid välja Siemensi spetsialistid ja seda kavatseti kasutada tootmispiirkondades, kus olid kaasatud kontrollerid.
Järgnev alt moodustati Saksa korporatsiooni arengute põhjal võrgutaristu, milles ühendati erinevad valdkonnatasemega seotud jadaside tehnoloogilised ja funktsionaalsed omadused. Vaadeldav võrguprotokoll võimaldas integreerida ühtsesse tootmissüsteemi erinevat tüüpi automaatikaseadmeid. Väärib märkimist, et PROFIBUS-FDL protokoll ei ole ainus, mis selles tööstusvõrgus töötab. Siiski on see ühetaoline, et korraldada juurdepääsu põhibussile.
Ühel või teisel täiendatakse vaadeldavat sideprotokolli järgmiste standarditega:
-DP;
- PA;
- FMS.
Protokolli PROFIBUS DP kasutatakseandmevahetuse korraldamine juhtivate tööstusseadmete, näiteks DP, ja seadmete vahel, millel sisend-/väljundsüsteem on rakendatud hajutatud skeemi järgi. Samas võimaldab see protokoll korraldada andmevahetust suurel kiirusel. Samuti on selle rakendamiskulud suhteliselt madalad, mistõttu võib see olla populaarne ka väikeettevõtete seas.
PROFIBUS PA standard võimaldab vahetada andmeid taristu vahel, mis koosneb väljatasandiga seotud seadmetest. See protokoll on optimeeritud erinevate andurite ja mehhanismide ühendamiseks ühise lineaarse või ringsiiniga.
PROFIBUS FMS-standardit iseloomustab mitmekülgsus. See on mõeldud eelkõige andmevahetuse korraldamiseks kõrgtehnoloogiliste tööstustaristu komponentide – arvutite, programmeerijate, kontrollerite – vahel.
PROFIBUS-võrgus töötavate protokollide tugevusteks on avatus (ehk neid saavad kasutada kõik huvitatud tööstusettevõtted), laialdane levik (mis hõlbustab tööstusliku infrastruktuuri skaleerimist turgude laienemisel, uute avamisel). tööstusharud).
CV
Niisiis oleme kaalunud sideprotokollide olemust, uurinud vastavate standardite mõne populaarse variandi omadusi. Nende põhieesmärk on tagada andmeedastus ühtsete vormingute raames. See tähendab - need, mida saab infrastruktuuri raames skaleerida, ületades reeglina mastaapi oluliseltüksikettevõte.
Tegelikult räägime rahvusvahelistest standarditest: mobiilse, traadiga ja Wi-Fi side kaasaegsed protokollid on väga lai alt levinud, avalikult kättesaadavad ja suhteliselt kergesti skaleeritavad. Muidugi on mõnel juhul isegi sellistel globaalsetel turgudel nagu mobiilsideteenuste pakkumine võimalik kasutada piirkondlikke protokolle, kuid selle juurutamine on suurimate kaubamärkide huvides, kui see ei lähe vastuollu ärihuvidega, ja mõnel juhul riik, võimalikult ühtsed standardid, mis tõhustavad rahvusvahelist suhtlust.
On mitmeid põhilisi sideprotokolle. Interneti kontekstis hõlmavad need HTTP, TCP / IP. Võrgule juurdepääsu pakkumise teenuste segmendis võib PPP standardit sellisena nimetada. Kui kasutaja näeb teadet, et PPP lingi juhtimisprotokoll on lõpetatud, ei pääse kasutaja suure tõenäosusega ligi võrguressurssidele, kasutades HTTP või TCP/IP. Seega on igal standardil suur tähtsus ja pealegi on see paljudel juhtudel teistega lahutamatult seotud. Kui side katkestab ühe protokolli, siis on võimalik, et kasutaja ei pääse ligi nendele ressurssidele, mille suhtluse korraldamise eest vastutavad teised standardid.
Sideprotokollid on asendamatu tööriist keeruliste probleemide lahendamisel nii kasutajakommunikatsiooni valdkonnas kui ka tööstus- ja teenindusvaldkondades. Konkreetse standardi pädevast valikust sõltub nii sobiva infrastruktuuri kui ka selle rakendamise edukustõhusus - süsteemi jõudluse ja selle paigaldamise maksumuse suhte osas. Seega on võrguprotokollide omaduste varajane uurimine, optimaalse valimine ettevõtte sideinfrastruktuuri juurutamise ja kaasajastamise eest vastutavate ettevõtete juhtide oluline ülesanne.
