Il funzionamento delle reti informatiche locali e globali, dei servizi mobili e di altri servizi di comunicazione implica l'uso di vari protocolli di comunicazione. Quale di questi può essere considerato il più comune? Quale potrebbe essere il significato degli standard pertinenti?
Cosa sono i protocolli di comunicazione?
Un protocollo di comunicazione è un elenco di istruzioni unificate che stabiliscono come determinate interfacce software o hardware dovrebbero fornire il trasferimento di dati, ad esempio testo, grafica, flussi audio e video. I protocolli corrispondenti vengono creati principalmente per facilitare il ridimensionamento di varie reti di computer. Ad esempio, l'introduzione del protocollo TCP/IP ha permesso di unificare la trasmissione dei dati virtualmente in tutto il mondo, il che ha permesso di collegare i computer alla rete Internet globale.
Nel moderno mercato delle tecnologie dell'informazione, i protocolli dei canali di comunicazione vengono utilizzati a vari livelli di implementazione delle interfacce di comunicazione. Vengono costantemente migliorati e aggiornati. Periodicamente, nuovoprotocolli che riflettono le specificità dello sviluppo del mercato delle comunicazioni. Vari protocolli di comunicazione possono essere utilizzati in reti sia domestiche che industriali implementate sulla base dell'infrastruttura dei centri di ricerca, ecc. Tra gli standard più comuni del tipo corrispondente ci sono Ethernet, CAN, HART.
L'uso dei protocolli di comunicazione viene effettuato anche nel campo dei servizi di comunicazione mobile. Tra questi: 3G, 4G, GPRS.
Questi protocolli variano tra le reti mobili, in particolare:
- in base alla velocità di trasferimento dei dati tra l'abbonato e il fornitore del servizio di comunicazione;
- per bande di frequenza;
- in termini di distanza massima del dispositivo di comunicazione dalla stazione base.
Per quanto riguarda la classificazione dei protocolli di comunicazione dei computer, è caratterizzata da un livello di complessità abbastanza elevato. Consideriamo le sue specifiche in modo più dettagliato.
Classificazione dei protocolli di comunicazione dei computer
La classificazione dei protocolli rilevanti può essere effettuata utilizzando un numero abbastanza ampio di approcci. Uno comune è che gli standard di comunicazione possono essere suddivisi in livelli inferiori e superiori. Questi includono:
- applicato;
- rappresentante;
- sessione;
- trasporto;
- rete;
- canale;
- fisico.
Studiamoli più in dettaglio.
Livello applicativo della reteprotocolli
Il livello in esame, all'interno del quale è possibile classificare l'uno o l' altro protocollo di comunicazione, si riferisce principalmente alle applicazioni. Cioè, fornisce comunicazioni tra l'infrastruttura di rete e programmi utente specifici. Protocolli come HTTP, Telnet, DNS, IRC, BitTorrent e molti altri vengono utilizzati qui per fornire servizi online moderni.
Livello rappresentativo dei protocolli di rete
Al livello appropriato, il protocollo di comunicazione prevede la rappresentazione di determinati dati. Qui è possibile eseguire procedure per convertire un protocollo in un altro, codificare, comprimere file e gestire varie richieste.
Applicazioni specifiche effettuano determinate richieste alla rete, dopodiché vengono convertite in un linguaggio comprensibile al server. Successivamente, la richiesta viene elaborata. La risposta dal server viene quindi convertita, a sua volta, in un linguaggio comprensibile dall'applicazione. Tra i protocolli popolari del tipo corrispondente ci sono ASN, FTP, SMTP. Può anche essere attribuito in una certa misura a quelli e HTTP, FTP.
Livello di sessione dei protocolli di comunicazione
A questo livello, il protocollo di comunicazione viene utilizzato per eseguire un'operazione specifica, ad esempio sincronizzare determinate attività, creare una sessione di comunicazione, inviare o ricevere un file. Tra i protocolli comuni utilizzati per tali scopi ci sono ASP, DLC, SOCKS.
Livello di trasporto dei protocolli di comunicazione
Si utilizza il tipo appropriato di standardconsegna diretta di determinati tipi di dati da un oggetto di rete a un altro. In molti casi, i file sono qui divisi in elementi separati, al fine di facilitarne il trasferimento. I protocolli del tipo corrispondente includono TCP, UDP, RMTP.
Protocolli a livello di rete
Il prossimo tipo di standard su cui può operare un sistema di comunicazione sono i protocolli del livello di rete. Sono principalmente responsabili dei metodi di trasmissione dei dati, della traduzione degli indirizzi, della commutazione, del monitoraggio della qualità del funzionamento dell'infrastruttura. Tali protocolli includono, in particolare, lo stesso TCP/IP, ICMP. DHCP.
Collega i protocolli di livello
Questi standard vengono utilizzati per garantire il funzionamento dei componenti hardware chiave della rete. Appropriati protocolli consentono al sistema, in primo luogo, di verificare la presenza di errori nei dati provenienti dal livello fisico. Se necessario, vengono anche adattati. Tra questi standard ci sono il comune protocollo di comunicazione PPP, algoritmi come SLIP, L2F, PROFIBUS. In linea di principio, Ethernet può anche essere classificato come protocollo di canale.
Livello protocollo fisico
Il livello successivo di azione degli standard in questione è fisico. Qui, un protocollo di comunicazione è uno strumento mediante il quale un flusso di dati digitali viene trasmesso direttamente, inviando un segnale su un cavo o su un canale radio.
Nel caso di trasmissione cablata, possono essere utilizzati standard come RS-232, xDSL, 100BASE-T. Protocolli di comunicazione wireless comuni - inin particolare, implementati tramite router Wi-Fi - quelli di tipo IEEE 802.11.
La classificazione degli standard che abbiamo studiato può essere considerata molto condizionale. Quindi, al suo interno, può essere molto problematico attribuire l'uno o l' altro protocollo a una specifica categoria: capita spesso che lo standard venga applicato a più livelli contemporaneamente. Sarebbe utile considerare più in dettaglio le specificità dei protocolli più diffusi nel moderno mercato delle tecnologie dell'informazione. Come, ad esempio, il protocollo di controllo PPP (comunicazione - è lei l'oggetto di influenza degli algoritmi previsti dallo standard corrispondente).
Cos'è il protocollo PPP?
Il protocollo in esame fa riferimento, come notato sopra, a standard progettati per garantire il funzionamento dell'infrastruttura di rete a livello di collegamento dati. È universale: utilizzando il protocollo appropriato, puoi implementare l'autenticazione del dispositivo, utilizzare un meccanismo di crittografia dei dati e, se necessario, la compressione dei file.
Il protocollo in esame garantisce il funzionamento delle reti basate su risorse di comunicazione comuni, come linee telefoniche, canali di comunicazione cellulare. Se in un particolare programma viene visualizzata un'iscrizione che afferma che il protocollo PPP è stato interrotto dalla comunicazione, molto probabilmente significa che l'utente non può ottenere l'accesso effettivo alle risorse di rete fornite dal suo provider.
Ci sono diverse varietà dello standard corrispondente, ad esempio PPPoE, PPPoA. InQuesta struttura del protocollo in questione comprende diversi standard: LCP, NCP, PAP, CHAP, MLPPP. Un altro protocollo comune nel moderno mercato IT è
Cos'è il protocollo
Lo standard corrispondente viene utilizzato per garantire il funzionamento dell'infrastruttura di scambio di dati ipertestuali, nel caso generale tra computer e server su Internet. Si riferisce ai protocolli fondamentali che garantiscono il funzionamento del World Wide Web. È supportato per impostazione predefinita dalla maggior parte dei moderni strumenti software di comunicazione sui sistemi operativi comuni. È stabile: è difficile immaginare una situazione in cui un messaggio da un programma HTTP appare sullo schermo dell'utente come "il protocollo è stato interrotto dalla connessione PPP". Come ultima risorsa, se per qualche motivo non sono disponibili gli strumenti per abilitare lo standard HTTP, è possibile utilizzare, ad esempio, il protocollo FTP per trasferire file online, anche se in molti casi il suo utilizzo potrebbe non essere la soluzione ottimale.
Lo standard in questione prevede il trasferimento di dati da un oggetto hardware-software nello stato di client a un server e viceversa. Il primo invia richieste al secondo e quest'ultimo risponde secondo l'algoritmo stabilito. Esistono diverse varietà del protocollo in questione: ad esempio HTTPS, HTTP-NG. I principali vantaggi alla base del fatto che il protocollo di comunicazione HTTP è diventato uno dei più popolari:
- versatilità;
- facilità di implementazione;
- espandibile;
- Ampio supporto da parte dei fornitori di software.
Ha anche una serie di carenze evidenziate dagli esperti:
- un numero piuttosto elevato di messaggi individuali;
- inadeguatezza per il calcolo distribuito;
- l'impossibilità di navigare attraverso le risorse ospitate sul server.
Abbiamo notato in precedenza che lo standard di comunicazione in questione è supportato dai principali sistemi operativi degli utenti, nonché dai comuni prodotti software. Tuttavia, l'ambito di questo protocollo è molto più ampio dell'implementazione di algoritmi di comunicazione all'interno delle soluzioni utente. Lo standard HTTP è applicabile anche nell'industria, nei sistemi di videosorveglianza e nell'infrastruttura SCADA.
Un gran numero di produttori, considerando i vari protocolli di comunicazione nelle reti come base per la costruzione di un'infrastruttura di comunicazione, scelgono HTTP come strumento funzionale e affidabile per organizzare l'accesso a varie risorse online, configurare oggetti, gestire vari dispositivi.
Se parliamo in modo specifico del settore, allora il Modbus può essere attribuito al numero dei protocolli più diffusi nel corrispondente segmento di mercato.
Cos'è il protocollo Modbus?
Lo standard pertinente viene utilizzato principalmente per garantire l'interoperabilità tra i vari elementi all'interno dell'infrastruttura di automazione sul posto di lavoro. Pertinenteil protocollo può essere in quelle varietà che si adattano alla trasmissione di dati su uno specifico tipo di canale di comunicazione - cablato, wireless (a loro volta, le risorse del primo tipo possono includere rame, cavi in fibra ottica - e modifiche separate del protocollo in questione sono stati sviluppati per loro).
Ci sono versioni di Mobdus adattate per trasferire dati su TCP/IP. Un' altra soluzione popolare nell'ambiente industriale è PROFIBUS-FDL.
Cos'è il protocollo PROFIBUS-FDL?
Il protocollo in esame opera all'interno della rete PROFIBUS, che si è diffusa tra le imprese industriali europee. Il suo prototipo è stato sviluppato da specialisti Siemens e doveva essere utilizzato nelle aree di produzione in cui erano coinvolti i controller.
Successivamente, sulla base degli sviluppi della società tedesca, è stata costituita un'infrastruttura di rete, in cui sono state combinate varie caratteristiche tecnologiche e funzionali delle comunicazioni seriali relative al livello di campo. Il protocollo di rete in esame ha consentito di integrare diverse tipologie di dispositivi di automazione all'interno di un unico sistema produttivo. Vale la pena notare che il protocollo PROFIBUS-FDL non è l'unico che opera su questa rete industriale. Tuttavia, è uniforme in termini di applicabilità al fine di organizzare l'accesso al bus principale.
In un modo o nell' altro, il protocollo di comunicazione in esame è integrato dai seguenti standard:
-DP;
- PA;
- FMS.
Il protocollo PROFIBUS DP viene utilizzato perorganizzazione dello scambio di dati tra i principali dispositivi industriali come DP, nonché i dispositivi su cui l'I/O è implementato secondo uno schema distribuito. Allo stesso tempo, questo protocollo consente di organizzare lo scambio di dati ad alta velocità. Ha anche un costo di implementazione relativamente basso, che potrebbe renderlo popolare anche tra le piccole imprese.
Lo standard PROFIBUS PA consente lo scambio di dati tra l'infrastruttura, che consiste in apparecchiature relative al livello di campo. Questo protocollo è ottimizzato per il collegamento di vari sensori e meccanismi a un bus lineare o ad anello comune.
Lo standard PROFIBUS FMS è caratterizzato dalla versatilità. È destinato principalmente all'organizzazione dello scambio di dati tra i componenti dell'infrastruttura industriale high-tech: computer, programmatori, controller.
Tra i punti di forza dei protocolli operanti nella rete PROFIBUS vi sono l'apertura (ovvero possono essere utilizzati da qualsiasi impresa industriale interessata), la diffusione (che facilita la scalabilità dell'infrastruttura industriale quando si espandono i mercati, aprendo nuovi industrie).
CV
Quindi, abbiamo considerato l'essenza dei protocolli di comunicazione, studiato le caratteristiche di alcune varietà popolari degli standard corrispondenti. Il loro scopo principale è garantire la trasmissione dei dati nell'ambito di formati unificati. Cioè - quelli che possono essere ridimensionati nell'ambito dell'infrastruttura, di norma, superando in modo significativo la scalasingola impresa.
In effetti, stiamo parlando di standard internazionali: i moderni protocolli per le comunicazioni cellulari, cablate e Wi-Fi sono molto diffusi, pubblicamente disponibili e relativamente facili da scalare. Naturalmente, in alcuni casi, anche in mercati globali come la fornitura di servizi cellulari, è possibile utilizzare protocolli regionali, ma è nell'interesse dei più grandi marchi implementarli, se ciò non contraddice gli interessi degli affari, e in alcuni casi lo stato, standard quanto più unificati possibile, che miglioreranno le comunicazioni internazionali.
Esistono numerosi protocolli di comunicazione fondamentali. Nel contesto di Internet, questi includono HTTP, TCP / IP. Nel segmento dei servizi per l'accesso alla rete, lo standard PPP può essere definito tale. Se l'utente vede un messaggio che indica che il protocollo di controllo del collegamento PPP è stato terminato, molto probabilmente non sarà in grado di accedere alle risorse online utilizzando HTTP o TCP/IP. Ogni norma riveste quindi una grande importanza e, inoltre, in molti casi è indissolubilmente legata ad altre. Se un protocollo viene interrotto dalla comunicazione, esiste la possibilità che l'utente non sia in grado di accedere a quelle risorse per le quali altri standard sono responsabili dell'organizzazione delle comunicazioni.
I protocolli di comunicazione sono uno strumento indispensabile per risolvere problemi complessi sia nel campo delle comunicazioni utente, sia in ambito industriale e di servizio. Dalla scelta competente di uno standard specifico dipende il successo dell'implementazione dell'infrastruttura appropriata, nonché la suaefficienza - in termini di rapporto tra le prestazioni del sistema e il costo della sua installazione. Pertanto, lo studio precoce delle proprietà dei protocolli di rete, la scelta di quello ottimale è un compito importante per i manager aziendali responsabili dell'implementazione e della modernizzazione dell'infrastruttura di comunicazione dell'azienda.
