Жергілікті және ғаламдық компьютерлік желілердің, мобильді және басқа байланыс қызметтерінің жұмыс істеуі әртүрлі байланыс протоколдарын пайдалануды қамтиды. Олардың қайсысын ең көп таралған деп санауға болады? Сәйкес стандарттардың маңыздылығы қандай болуы мүмкін?
Байланыс протоколдары дегеніміз не?
Байланыс протоколы – белгілі бір бағдарламалық жасақтама немесе аппараттық интерфейстер деректерді беруді қамтамасыз ету жолын белгілейтін бірыңғай нұсқаулар тізімі – мысалы, мәтін, графика, аудио және бейне ағындары. Сәйкес хаттамалар негізінен әртүрлі компьютерлік желілерді масштабтауды жеңілдету үшін жасалады. Мысалы, TCP/IP протоколын енгізу бүкіл әлем бойынша деректерді беруді виртуалды түрде біріктіруге мүмкіндік берді, бұл компьютерлерді ғаламдық Интернет желісіне қосуға мүмкіндік берді.
Қазіргі ақпараттық технологиялар нарығында байланыс арналарының хаттамалары байланыс интерфейстерін жүзеге асырудың әртүрлі деңгейлерінде қолданылады. Олар үнемі жетілдіріліп, жаңартылып отырады. Мерзімді түрде, жаңабайланыс нарығының даму ерекшеліктерін көрсететін хаттамалар. Түрлі байланыс протоколдарын зерттеу орталықтарының инфрақұрылымы негізінде жүзеге асырылатын отандық және өндірістік желілерде және т.б. қолдануға болады. Сәйкес типтегі ең көп таралған стандарттарға Ethernet, CAN, HART жатады.
Байланыс хаттамаларын пайдалану ұялы байланыс қызметтері саласында да жүзеге асырылады. Олардың ішінде - 3G, 4G, GPRS.
Бұл протоколдар мобильді желілерде әртүрлі, атап айтқанда:
- абонент пен байланыс провайдері арасындағы деректерді беру жылдамдығына сәйкес;
- жиілік диапазондары бойынша;
- байланыс құрылғысының негізгі станцияға дейінгі максималды қашықтығы бойынша.
Компьютерлік байланыс протоколдарының классификациясына келетін болсақ, ол күрделіліктің жеткілікті жоғары деңгейімен сипатталады. Оның ерекшеліктерін толығырақ қарастырайық.
Компьютерлік байланыс протоколдарының классификациясы
Сәйкес хаттамалардың классификациясы айтарлықтай көп тәсілдерді қолдану арқылы жүзеге асырылуы мүмкін. Жалпы, байланыс стандарттарын төменгі және жоғары деңгейлерге бөлуге болады. Оларға мыналар кіреді:
- қолданылды;
- өкіл;
- сеанс;
- көлік;
- желі;
- арна;
- физикалық.
Оларды толығырақ зерттеп көрейік.
Желінің қолданбалы қабатыпротоколдар
Бір немесе басқа байланыс протоколын жіктеуге болатын қарастырылатын деңгей, ең алдымен, қолданбаларға қатысты. Яғни, ол желілік инфрақұрылым мен нақты пайдаланушы бағдарламалары арасындағы байланысты қамтамасыз етеді. Мұнда заманауи онлайн қызметтерді жеткізу үшін HTTP, Telnet, DNS, IRC, BitTorrent және басқалары сияқты протоколдар пайдаланылады.
Желі протоколдарының өкілдік деңгейі
Тиісті деңгейде байланыс протоколы белгілі бір деректерді ұсынуды қамтиды. Мұнда бір протоколды екіншісіне түрлендіру, кодтау, файлдарды қысу және әртүрлі сұрауларды басқару процедураларын орындауға болады.
Арнайы қолданбалар желіге белгілі сұраулар жасайды, содан кейін олар серверге түсінікті тілге түрлендіріледі. Содан кейін сұрау өңделеді. Серверден келген жауап өз кезегінде қолданба түсінетін тілге түрлендіріледі. Сәйкес типтегі танымал хаттамалардың арасында ASN, FTP, SMTP бар. Оны белгілі бір дәрежеде HTTP, FTP протоколдарына да жатқызуға болады.
Байланыс протоколдарының сеанс деңгейі
Бұл деңгейде байланыс протоколы белгілі бір әрекетті орындау үшін пайдаланылады - мысалы, белгілі бір тапсырмаларды синхрондау, байланыс сеансын жасау, файлды жіберу немесе қабылдау. Осындай мақсаттар үшін пайдаланылатын жалпы протоколдар арасында ASP, DLC, SOCKS бар.
Байланыс протоколдарының тасымалдау қабаты
Стандарттардың сәйкес түрі қолданыладыдеректердің белгілі бір түрлерін бір желі объектісінен екіншісіне тікелей жеткізу. Көптеген жағдайларда файлдарды тасымалдауды жеңілдету үшін мұнда бөлек элементтерге бөлінеді. Сәйкес типтегі хаттамаларға TCP, UDP, RMTP жатады.
Желілік деңгей протоколдары
Байланыс жүйесі жұмыс істей алатын стандарттардың келесі түрі желілік деңгей протоколдары болып табылады. Олар бірінші кезекте деректерді беру әдістеріне, мекенжайды аударуға, коммутацияға, инфрақұрылым жұмысының сапасын бақылауға жауапты. Мұндай хаттамаларға, атап айтқанда, бірдей TCP/IP, ICMP жатады. DHCP.
Сілтеме қабатының протоколдары
Бұл стандарттар желінің негізгі аппараттық құрамдастарының жұмысын қамтамасыз ету үшін пайдаланылады. Сәйкес хаттамалар жүйеге, ең алдымен, физикалық деңгейден келетін деректерді қателерге тексеруге мүмкіндік береді. Қажет болған жағдайда олар да реттеледі. Осы стандарттарға ортақ PPP байланыс хаттамасы, SLIP, L2F, PROFIBUS сияқты алгоритмдер жатады. Негізінде, Ethernet арна протоколы ретінде де жіктелуі мүмкін.
Физикалық протокол деңгейі
Қарастырылған стандарттар әрекетінің келесі деңгейі физикалық. Мұнда байланыс протоколы сандық деректер ағыны тікелей тасымалданатын құрал болып табылады - кабель немесе радиоарна арқылы сигнал жіберу.
Сымды тарату жағдайында RS-232, xDSL, 100BASE-T сияқты стандарттар қолданылуы мүмкін. Жалпы сымсыз байланыс хаттамалары - ватап айтқанда, IEEE 802.11 типті Wi-Fi маршрутизаторлары арқылы жүзеге асырылады.
Біз зерттеген стандарттар классификациясын өте шартты деп санауға болады. Сонымен, оның ішінде бір немесе басқа хаттаманы белгілі бір санатқа жатқызу өте қиын болуы мүмкін: жиі стандарт бірден бірнеше деңгейде қолданылады. Қазіргі ақпараттық технологиялар нарығындағы ең танымал хаттамалардың ерекшеліктерін толығырақ қарастыру пайдалы болар еді. Мысалы, PPP басқару хаттамасы (байланыс – сәйкес стандартта қарастырылған алгоритмдердің әсер ету объектісі болып табылады).
PPP протоколы дегеніміз не?
Қарастырылып отырған хаттама, жоғарыда атап өткеніміздей, деректер байланысы деңгейінде желілік инфрақұрылымның жұмыс істеуін қамтамасыз етуге арналған стандарттарға қатысты. Бұл әмбебап: сәйкес протоколды пайдалана отырып, құрылғының аутентификациясын жүзеге асыруға, деректерді шифрлау механизмін пайдалануға және қажет болса, файлдарды қысуға болады.
Қарастырылып отырған хаттама телефон желілері, ұялы байланыс арналары сияқты жалпы байланыс ресурстарына негізделген желілердің жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Егер белгілі бір бағдарламада PPP протоколы байланыс арқылы үзілгені туралы жазба пайда болса, бұл пайдаланушы провайдері ұсынатын желі ресурстарына нақты қол жеткізе алмайтынын білдіреді.
Сәйкес стандарттың бірнеше түрі бар - мысалы, PPPoE, PPPoA. СағатҚарастырылып отырған хаттаманың бұл құрылымы бірнеше стандарттарды қамтиды: LCP, NCP, PAP, CHAP, MLPPP. Қазіргі АТ нарығындағы тағы бір кең таралған протокол HTTP болып табылады.
HTTP протоколы дегеніміз не?
Сәйкес стандарт гипермәтіндік деректермен алмасу инфрақұрылымының жұмысын қамтамасыз ету үшін қолданылады - жалпы жағдайда Интернеттегі компьютерлер мен серверлер арасында. Дүниежүзілік тордың жұмысын қамтамасыз ететін іргелі хаттамаларға сілтеме жасайды. Оған әдепкі бойынша жалпы операциялық жүйелердегі заманауи байланыс бағдарламалық құралдарының көпшілігі қолдау көрсетеді. Ол тұрақты – HTTP бағдарламасының хабарламасы пайдаланушы экранында «хаттама PPP қосылымы арқылы үзілді» сияқты пайда болатын жағдайды елестету қиын. Соңғы шара ретінде - егер қандай да бір себептермен HTTP стандартын қосу құралдары қол жетімді болмаса, файлдарды желіде тасымалдау үшін, мысалы, FTP протоколын пайдалануға болады, бірақ көп жағдайда оны пайдалану ең оңтайлы шешім болмауы мүмкін.
Қарастырылып отырған стандарт клиент күйіндегі аппараттық-бағдарламалық құрал нысанынан серверге және керісінше деректерді тасымалдауды қамтиды. Біріншісі сұрауларды екіншісіне жібереді, ал соңғысы оларға белгіленген алгоритм бойынша жауап береді. Қарастырылып отырған хаттаманың бірнеше түрі бар: мысалы, HTTPS, HTTP-NG. HTTP байланыс протоколының ең танымалдардың біріне айналуының негізгі артықшылықтары:
- әмбебаптық;
- орындау қарапайымдылығы;
- кеңейтуге болады;
- бағдарламалық құрал жеткізушілерінің кең қолдауы.
Оның да сарапшылар атап өткен бірқатар кемшіліктері бар:
- жеке хабарлардың өте көп саны;
- таратылған есептеулерге жарамсыз;
- серверде орналастырылған ресурстарды шарлау мүмкін емес.
Жоғарыда қарастырылып отырған байланыс стандартына негізгі пайдаланушы операциялық жүйелері, сондай-ақ жалпы бағдарламалық өнімдері қолдау көрсететінін атап өттік. Дегенмен, бұл хаттаманың қолдану аясы пайдаланушы шешімдерінің ішінде байланыс алгоритмдерін жүзеге асырудан әлдеқайда кең. HTTP стандарты өнеркәсіпте, бейнебақылау жүйелерінде және SCADA инфрақұрылымында да қолданылады.
Өндірушілердің үлкен саны желілердегі әртүрлі байланыс протоколдарын коммуникациялық инфрақұрылымды құру үшін негізгі деп есептей отырып, әртүрлі онлайн ресурстарға кіруді ұйымдастыру, нысандарды конфигурациялау, әртүрлі құрылғыларды басқару үшін функционалды және сенімді құрал ретінде HTTP таңдайды.
Егер біз сала туралы нақты айтатын болсақ, онда Modbus сәйкес нарық сегментіндегі ең танымал хаттамалардың санына жатқызылуы мүмкін.
Modbus протоколы дегеніміз не?
Тиісті стандарт негізінен жұмыс орнындағы автоматтандыру инфрақұрылымындағы әртүрлі элементтердің өзара әрекеттесуін қамтамасыз ету үшін қолданылады. Сәйкесхаттама байланыс арнасының белгілі бір түрі бойынша деректерді беруге бейімделген сорттарда болуы мүмкін - сымды, сымсыз (өз кезегінде бірінші түрдегі ресурстарға мыс, талшықты-оптикалық кабельдер кіруі мүмкін - және қарастырылатын хаттаманың жеке модификациялары болуы мүмкін. олар үшін әзірленген).
TCP/IP арқылы деректерді тасымалдауға бейімделген Mobdus нұсқалары бар. Өнеркәсіптік ортадағы тағы бір танымал шешім - PROFIBUS-FDL.
PROFIBUS-FDL протоколы дегеніміз не?
Қарастырылып отырған хаттама еуропалық өнеркәсіптік кәсіпорындар арасында кең тараған PROFIBUS желісінде жұмыс істейді. Оның прототипін Siemens мамандары әзірлеген және оны контроллерлер тартылған өндіріс орындарында пайдалану керек еді.
Кейіннен неміс корпорациясының әзірлемелері негізінде өріс деңгейіне қатысты сериялық байланыстың әртүрлі технологиялық және функционалдық ерекшеліктері біріктірілген желілік инфрақұрылым қалыптасты. Қарастырылып отырған желілік хаттама автоматтандыру құрылғыларының әртүрлі түрлерін бір өндірістік жүйеге біріктіруге мүмкіндік берді. Айта кету керек, PROFIBUS-FDL протоколы осы өнеркәсіптік желіде жұмыс істейтін жалғыз протокол емес. Дегенмен, ол негізгі автобусқа кіруді ұйымдастыру үшін қолдану мүмкіндігі жағынан біркелкі.
Қандай да бір жолмен, қарастырылып отырған байланыс протоколы келесі стандарттармен толықтырылған:
-DP;
- PA;
- FMS.
PROFIBUS DP протоколы үшін пайдаланыладыDP сияқты жетекші өнеркәсіптік құрылғылар, сондай-ақ бөлінген схема бойынша енгізу/шығару жүзеге асырылатын құрылғылар арасында деректер алмасуды ұйымдастыру. Сонымен бірге бұл хаттама мәліметтер алмасуды жоғары жылдамдықпен ұйымдастыруға мүмкіндік береді. Сондай-ақ оны енгізудің салыстырмалы түрде төмен құны бар, бұл оны шағын бизнес арасында да танымал етуі мүмкін.
PROFIBUS PA стандарты өріс деңгейіне қатысты жабдықтан тұратын инфрақұрылым арасында деректер алмасуға мүмкіндік береді. Бұл протокол әртүрлі сенсорлар мен механизмдерді жалпы сызықтық немесе сақиналы шинаға қосу үшін оңтайландырылған.
PROFIBUS FMS стандарты әмбебаптығымен сипатталады. Ол ең алдымен жоғары технологиялық өнеркәсіптік инфрақұрылым құрамдастары - компьютерлер, бағдарламашылар, контроллерлер арасында деректер алмасуды ұйымдастыруға арналған.
PROFIBUS желісінде жұмыс істейтін хаттамалардың күшті жақтары арасында ашықтық (яғни оларды кез келген мүдделі өнеркәсіптік кәсіпорындар пайдалана алады), кең таралған (бұл нарықтарды кеңейту, жаңа желілерді ашу кезінде өнеркәсіптік инфрақұрылымды масштабтауды жеңілдетеді) болып табылады. салалар).
CV
Сонымен, біз байланыс хаттамаларының мәнін қарастырдық, сәйкес стандарттардың кейбір танымал сорттарының ерекшеліктерін зерттедік. Олардың негізгі мақсаты – біртұтас форматтар шеңберінде деректерді беруді қамтамасыз ету. Яғни, инфрақұрылым шеңберінде масштабтауға болатындар, әдетте, масштабтан айтарлықтай асып түседі.жеке кәсіпорын.
Шын мәнінде, біз халықаралық стандарттар туралы айтып отырмыз: ұялы, сымды, Wi-Fi байланыстарына арналған заманауи хаттамалар өте кең таралған, жалпыға қолжетімді және салыстырмалы түрде масштабтау оңай. Әрине, кейбір жағдайларда, тіпті ұялы байланыс қызметтерін көрсету сияқты жаһандық нарықтарда аймақтық хаттамаларды қолдануға болады, бірақ бұл бизнестің мүдделеріне қайшы келмейтін болса, ең ірі брендтердің мүдделеріне сәйкес келеді. ал кейбір жағдайларда мемлекет, мүмкіндігінше біртұтас стандарттар, бұл халықаралық байланысты күшейтеді.
Бірқатар негізгі байланыс протоколдары бар. Интернет контекстінде оларға HTTP, TCP/IP жатады. Желіге кіруді қамтамасыз ету қызметтерінің сегментінде МЖӘ стандартын осылай атауға болады. Пайдаланушы PPP сілтемесін басқару протоколы тоқтатылғаны туралы хабарды көрсе, пайдаланушы HTTP немесе TCP/IP арқылы онлайн ресурстарға қол жеткізе алмайды. Осылайша, әрбір стандарт үлкен маңызға ие және оның үстіне көп жағдайда басқалармен ажырамас байланыста болады. Егер бір протокол байланыс арқылы үзілсе, пайдаланушы басқа стандарттар байланыстарды ұйымдастыруға жауапты ресурстарға қол жеткізе алмауы мүмкін.
Байланыс хаттамалары пайдаланушы байланысы саласында да, өндірістік және қызмет көрсету салаларында да күрделі мәселелерді шешудің таптырмас құралы болып табылады. Белгілі бір стандартты сауатты таңдаудан тиісті инфрақұрылымды іске асырудың сәттілігіне, сондай-ақ оныңтиімділік – жүйе өнімділігі мен оны орнату құнының арақатынасы бойынша. Осылайша, желілік хаттамалардың қасиеттерін ертерек зерттеу, оңтайлысын таңдау компанияның коммуникациялық инфрақұрылымын енгізуге және жаңғыртуға жауапты кәсіпорын басшыларының маңызды міндеті болып табылады.
