Funkcionisanje kako lokalnih tako i globalnih računarskih mreža, mobilnih i drugih komunikacionih usluga podrazumeva korišćenje različitih komunikacionih protokola. Koji se od njih može smatrati najčešćim? Kakav bi mogao biti značaj relevantnih standarda?
Šta su komunikacijski protokoli?
Komunikacioni protokol je lista objedinjenih instrukcija koje utvrđuju kako određeni softverski ili hardverski interfejsi treba da obezbede prenos podataka - na primer, tekstualni, grafički, audio i video tokovi. Odgovarajući protokoli su kreirani uglavnom da bi se olakšalo skaliranje različitih računarskih mreža. Na primjer, uvođenje TCP/IP protokola omogućilo je objedinjavanje prijenosa podataka virtualno širom svijeta, što je omogućilo povezivanje računara na globalnu internet mrežu.
Na savremenom tržištu informacionih tehnologija, protokoli komunikacionih kanala se koriste na različitim nivoima implementacije komunikacionih interfejsa. Stalno se poboljšavaju i ažuriraju. Povremeno, novoprotokoli koji odražavaju specifičnosti razvoja tržišta komunikacija. Različiti komunikacijski protokoli mogu se koristiti u domaćim i industrijskim mrežama implementiranim na osnovu infrastrukture istraživačkih centara itd. Među najčešćim standardima odgovarajućeg tipa su Ethernet, CAN, HART.
Korišćenje komunikacijskih protokola provodi se iu oblasti mobilnih komunikacijskih usluga. Među njima - 3G, 4G, GPRS.
Ovi protokoli se razlikuju u različitim mobilnim mrežama, posebno:
- prema brzini prenosa podataka između pretplatnika i pružaoca komunikacionih usluga;
- po frekventnim opsezima;
- u smislu maksimalne udaljenosti komunikacijskog uređaja do bazne stanice.
Što se tiče klasifikacije kompjuterskih komunikacionih protokola, ona se odlikuje prilično visokim nivoom složenosti. Razmotrimo njegove specifičnosti detaljnije.
Klasifikacija kompjuterskih komunikacionih protokola
Klasifikacija relevantnih protokola može se izvršiti korištenjem prilično velikog broja pristupa. Uobičajeno je da se komunikacijski standardi mogu podijeliti na niže i više nivoe. Ovo uključuje:
- primijenjeno;
- predstavnik;
- sesija;
- transport;
- mreža;
- kanal;
- fizički.
Proučimo ih detaljnije.
Aplikacioni sloj mrežeprotokoli
Razmatrani nivo, u okviru kojeg se može klasifikovati jedan ili drugi komunikacijski protokol, odnosi se prvenstveno na aplikacije. Odnosno, obezbeđuje komunikaciju između mrežne infrastrukture i specifičnih korisničkih programa. Protokoli kao što su HTTP, Telnet, DNS, IRC, BitTorrent i mnogi drugi se ovdje koriste za pružanje modernih online usluga.
Reprezentativni sloj mrežnih protokola
Na odgovarajućem nivou, komunikacijski protokol uključuje predstavljanje određenih podataka. Ovdje se mogu izvršiti procedure za pretvaranje jednog protokola u drugi, kodiranje, kompresiju datoteka i upravljanje raznim zahtjevima.
Određene aplikacije postavljaju određene zahtjeve mreži, nakon čega se pretvaraju u jezik razumljiv serveru. Zatim se zahtjev obrađuje. Odgovor sa servera se zatim konvertuje, zauzvrat, u jezik koji aplikacija razume. Među popularnim protokolima odgovarajućeg tipa su ASN, FTP, SMTP. To se također može donekle pripisati onima i HTTP, FTP.
Sloj sesije komunikacijskih protokola
Na ovom nivou, komunikacijski protokol se koristi za obavljanje određene operacije - na primjer, sinhronizacija određenih zadataka, kreiranje komunikacijske sesije, slanje ili primanje datoteke. Među uobičajenim protokolima koji se koriste u takve svrhe su ASP, DLC, SOCKS.
Transportni sloj komunikacijskih protokola
Odgovarajući tip standarda se koristidirektna isporuka određenih vrsta podataka sa jednog mrežnog objekta na drugi. U mnogim slučajevima, fajlovi su ovdje podijeljeni u zasebne elemente - kako bi se olakšao njihov prijenos. Protokoli odgovarajućeg tipa uključuju TCP, UDP, RMTP.
Protokoli mrežnog sloja
Sljedeća vrsta standarda na kojima komunikacijski sistem može raditi su protokoli mrežnog sloja. Oni su prvenstveno odgovorni za metode prenosa podataka, prevođenje adresa, komutaciju, praćenje kvaliteta rada infrastrukture. Takvi protokoli uključuju, posebno, isti TCP/IP, ICMP. DHCP.
Protokoli sloja veze
Ovi standardi se koriste za osiguranje rada ključnih hardverskih komponenti mreže. Odgovarajući protokoli omogućavaju sistemu, prije svega, da provjeri podatke koji dolaze sa fizičkog sloja na greške. Po potrebi se i prilagođavaju. Među ovim standardima su uobičajeni PPP komunikacioni protokol, algoritmi kao što su SLIP, L2F, PROFIBUS. U principu, Ethernet se takođe može klasifikovati kao kanalski protokol.
Sloj fizičkog protokola
Sljedeći nivo djelovanja dotičnih standarda je fizički. Ovdje je komunikacijski protokol alat pomoću kojeg se digitalni tok podataka direktno prenosi - slanjem signala preko kabla ili preko radio kanala.
U slučaju žičanog prenosa, mogu se koristiti standardi kao što su RS-232, xDSL, 100BASE-T. Uobičajeni protokoli bežične komunikacije - inposebno implementirano korišćenjem Wi-Fi rutera - onih koji su tipa IEEE 802.11.
Klasifikacija standarda koju smo proučavali može se smatrati vrlo uslovnom. Dakle, unutar njega može biti vrlo problematično pripisati jedan ili drugi protokol određenoj kategoriji: često se dešava da se standard primjenjuje na nekoliko nivoa odjednom. Bilo bi korisno detaljnije razmotriti specifičnosti najpopularnijih protokola na savremenom tržištu informacionih tehnologija. Kao što je, na primjer, PPP kontrolni protokol (komunikacija - ona je ta koja je predmet utjecaja algoritama koji su predviđeni odgovarajućim standardom).
Šta je PPP protokol?
Protokol koji se razmatra odnosi se, kao što smo gore napomenuli, na standarde koji su dizajnirani da osiguraju funkcionisanje mrežne infrastrukture na sloju veze podataka. Univerzalno je: koristeći odgovarajući protokol, možete implementirati autentifikaciju uređaja, koristiti mehanizam šifriranja podataka i, ako je potrebno, kompresiju datoteke.
Protokol koji se razmatra osigurava funkcionisanje mreža zasnovanih na zajedničkim komunikacionim resursima - kao što su telefonske linije, kanali mobilne komunikacije. Ako se u određenom programu pojavi natpis da je PPP protokol prekinut komunikacijom, to će najvjerovatnije značiti da korisnik ne može dobiti stvarni pristup mrežnim resursima koje mu obezbjeđuje njegov provajder.
Postoji nekoliko varijanti odgovarajućeg standarda - na primjer, PPPoE, PPPoA. AtOva struktura predmetnog protokola uključuje nekoliko standarda: LCP, NCP, PAP, CHAP, MLPPP. Drugi uobičajeni protokol na modernom IT tržištu je
Šta je HTTP protokol?
Odgovarajući standard se koristi za osiguranje rada infrastrukture za razmjenu hipertekstualnih podataka - u opštem slučaju između računara i servera na Internetu. Odnosi se na osnovne protokole koji osiguravaju rad World Wide Weba. Podrazumevano ga podržava većina modernih softverskih alata za komunikaciju na uobičajenim operativnim sistemima. Stabilan je - teško je zamisliti situaciju u kojoj se poruka iz HTTP programa pojavi na ekranu korisnika poput "protokol je prekinut PPP vezom." Kao posljednje sredstvo - ako iz nekog razloga alati za omogućavanje HTTP standarda nisu dostupni, možete koristiti, na primjer, FTP protokol za prijenos datoteka na mreži, iako u mnogim slučajevima njegova upotreba možda nije najoptimalnije rješenje.
Standard o kojem je riječ uključuje prijenos podataka sa hardversko-softverskog objekta u statusu klijenta na server i obrnuto. Prvi šalje zahtjeve drugome, a ovaj na njih odgovara prema utvrđenom algoritmu. Postoji nekoliko varijanti dotičnog protokola: na primjer, HTTPS, HTTP-NG. Glavne prednosti iza činjenice da je HTTP komunikacioni protokol postao jedan od najpopularnijih:
- svestranost;
- jednostavnost implementacije;
- proširivo;
- široka podrška od dobavljača softvera.
Također ima niz nedostataka koje su stručnjaci istakli:
- prilično veliki broj pojedinačnih poruka;
- neprikladnost za distribuirano računarstvo;
- nemogućnost navigacije kroz resurse koji se nalaze na serveru.
Gore smo napomenuli da je dotični komunikacioni standard podržan od strane glavnih korisničkih operativnih sistema, kao i uobičajenih softverskih proizvoda. Međutim, opseg ovog protokola je mnogo širi od implementacije komunikacijskih algoritama unutar korisničkih rješenja. HTTP standard je također primjenjiv u industriji, sistemima video nadzora i SCADA infrastrukturi.
Veliki broj proizvođača, smatrajući različite komunikacione protokole u mrežama osnovnim za izgradnju komunikacione infrastrukture, bira HTTP kao funkcionalan i pouzdan alat za organizovanje pristupa raznim onlajn resursima, konfigurisanje objekata, upravljanje raznim uređajima.
Ako govorimo konkretno o industriji, onda se Modbus može pripisati broju najpopularnijih protokola u odgovarajućem tržišnom segmentu.
Šta je Modbus protokol?
Relevantni standard se uglavnom koristi da bi se osigurala interoperabilnost između različitih elemenata unutar infrastrukture automatizacije na radnom mjestu. Relevantanprotokol može biti u onim varijantama koje su prilagođene za prijenos podataka preko određene vrste komunikacionog kanala - žičane, bežične (zauzvrat, resursi prvog tipa mogu uključivati bakrene, optičke kablove - i zasebne modifikacije dotičnog protokola su razvijeni za njih).
Postoje verzije Mobdusa prilagođene za prijenos podataka preko TCP/IP-a. Još jedno popularno rješenje u industrijskom okruženju je PROFIBUS-FDL.
Šta je PROFIBUS-FDL protokol?
Protokol koji se razmatra radi u okviru PROFIBUS mreže, koja je postala široko rasprostranjena među evropskim industrijskim preduzećima. Njegov prototip razvili su stručnjaci Siemens-a i trebao je da se koristi u proizvodnim područjima gdje su uključeni kontrolori.
Naknadno, na osnovu razvoja njemačke korporacije, formirana je mrežna infrastruktura u kojoj su kombinovane različite tehnološke i funkcionalne karakteristike serijskih komunikacija koje se odnose na nivo terena. Mrežni protokol koji se razmatra omogućio je integraciju različitih tipova uređaja za automatizaciju unutar jednog proizvodnog sistema. Vrijedi napomenuti da PROFIBUS-FDL protokol nije jedini koji radi na ovoj industrijskoj mreži. Međutim, ujednačen je u smislu primenljivosti kako bi se organizovao pristup glavnom autobusu.
Na ovaj ili onaj način, komunikacijski protokol koji se razmatra je dopunjen sljedećim standardima:
-DP;
- PA;
- FMS.
Protokol PROFIBUS DP se koristi zaorganizacija razmjene podataka između vodećih industrijskih uređaja kao što je DP, kao i uređaja na kojima je I/O implementiran prema distribuiranoj šemi. Istovremeno, ovaj protokol omogućava organiziranje razmjene podataka velikom brzinom. Takođe ima relativno niske troškove implementacije, što ga može učiniti popularnim i kod malih preduzeća.
PROFIBUS PA standard omogućava razmjenu podataka između infrastrukture, koja se sastoji od opreme koja se odnosi na nivo terena. Ovaj protokol je optimiziran za povezivanje različitih senzora i mehanizama na zajedničku linearnu ili prstenastu magistralu.
PROFIBUS FMS standard karakteriše svestranost. Namijenjen je prvenstveno organizaciji razmjene podataka između visokotehnoloških komponenti industrijske infrastrukture - računara, programera, kontrolera.
Među prednostima protokola koji funkcionišu u PROFIBUS mreži su otvorenost (odnosno, mogu ih koristiti sva zainteresovana industrijska preduzeća), rasprostranjenost (što olakšava skaliranje industrijske infrastrukture pri širenju tržišta, otvaranju novih industrije).
CV
Dakle, razmotrili smo suštinu komunikacijskih protokola, proučili karakteristike nekih popularnih varijanti odgovarajućih standarda. Njihova glavna svrha je osigurati prijenos podataka u okviru unificiranih formata. Odnosno - one koje se mogu skalirati u okvirima infrastrukture, po pravilu znatno premašujući razmjereindividualno preduzeće.
U stvari, govorimo o međunarodnim standardima: moderni protokoli za mobilne, žičane, Wi-Fi komunikacije su veoma rasprostranjeni, javno dostupni i relativno laki za skaliranje. Naravno, u nekim slučajevima, čak i na takvim globalnim tržištima kao što je pružanje mobilnih usluga, moguće je koristiti regionalne protokole, ali je u interesu najvećih brendova implementacija, ako to nije u suprotnosti s interesima poslovanja, au nekim slučajevima i država, što je moguće više jedinstvenih standarda, koji će unaprijediti međunarodnu komunikaciju.
Postoji niz osnovnih komunikacijskih protokola. U kontekstu interneta, to uključuje HTTP, TCP / IP. U segmentu usluga za pružanje pristupa mreži, kao takav se može nazvati standard JPP. Ako korisnik vidi poruku u kojoj se navodi da je protokol kontrole PPP veze prekinut, tada korisnik najvjerovatnije neće moći pristupiti mrežnim resursima koristeći bilo HTTP ili TCP/IP. Stoga je svaki standard od velike važnosti i, štoviše, u mnogim slučajevima je neraskidivo povezan s drugima. Ako je jedan protokol prekinut komunikacijom, tada postoji mogućnost da korisnik neće moći pristupiti onim resursima za koje su drugi standardi odgovorni za organizaciju komunikacije.
Komunikacijski protokoli su nezamjenjiv alat za rješavanje složenih problema kako u području komunikacije korisnika, tako iu industrijskim i uslužnim područjima. Od kompetentnog izbora određenog standarda zavisi i uspešnost implementacije odgovarajuće infrastrukture, kao i njenaefikasnost - u smislu omjera performansi sistema i troškova njegove instalacije. Dakle, rano proučavanje svojstava mrežnih protokola, odabir optimalnog je važan zadatak za menadžere preduzeća odgovorne za implementaciju i modernizaciju komunikacione infrastrukture kompanije.
