Hoạt động của cả mạng máy tính cục bộ và toàn cầu, các dịch vụ di động và truyền thông khác liên quan đến việc sử dụng các giao thức truyền thông khác nhau. Cái nào trong số chúng có thể được coi là phổ biến nhất? Ý nghĩa của các tiêu chuẩn liên quan có thể là gì?
Các giao thức giao tiếp là gì?
Giao thức truyền thông là danh sách các hướng dẫn thống nhất thiết lập cách thức giao diện phần mềm hoặc phần cứng nhất định cung cấp truyền dữ liệu - ví dụ: các luồng văn bản, đồ họa, âm thanh và video. Các giao thức tương ứng được tạo ra chủ yếu để tạo điều kiện mở rộng các mạng máy tính khác nhau. Ví dụ: sự ra đời của giao thức TCP / IP giúp cho việc truyền dữ liệu hầu như trên toàn thế giới có thể thống nhất, giúp kết nối các máy tính với mạng Internet toàn cầu.
Trong thị trường công nghệ thông tin hiện đại, các giao thức kênh truyền thông được sử dụng ở nhiều mức độ thực hiện các giao diện truyền thông khác nhau. Chúng liên tục được cải tiến và cập nhật. Định kỳ, mớicác giao thức phản ánh các chi tiết cụ thể của sự phát triển của thị trường truyền thông. Các giao thức truyền thông khác nhau có thể được sử dụng trong cả mạng gia đình và mạng công nghiệp được thực hiện trên cơ sở hạ tầng của các trung tâm nghiên cứu, v.v. Trong số các tiêu chuẩn phổ biến nhất của loại tương ứng là Ethernet, CAN, HART.
Việc sử dụng các giao thức truyền thông cũng được thực hiện trong lĩnh vực dịch vụ thông tin di động. Trong số đó - 3G, 4G, GPRS.
Các giao thức này khác nhau giữa các mạng di động, cụ thể là:
- theo tốc độ truyền dữ liệu giữa người đăng ký và nhà cung cấp dịch vụ liên lạc;
- theo dải tần;
- xét về khoảng cách tối đa của thiết bị liên lạc đến trạm gốc.
Đối với việc phân loại các giao thức truyền thông máy tính, nó có đặc điểm là mức độ phức tạp khá cao. Hãy xem xét các chi tiết cụ thể của nó một cách chi tiết hơn.
Phân loại các giao thức giao tiếp máy tính
Việc phân loại các giao thức có liên quan có thể được thực hiện bằng cách sử dụng một số lượng lớn các phương pháp. Một điểm chung là các tiêu chuẩn giao tiếp có thể được chia thành các cấp thấp hơn và cao hơn. Chúng bao gồm:
- áp dụng;
- đại diện;
- phiên;
- vận chuyển;
- mạng;
- kênh;
- vật lý.
Hãy nghiên cứu chúng chi tiết hơn.
Lớp ứng dụng của mạnggiao thức
Mức đang được xem xét, trong đó một hoặc một giao thức truyền thông khác có thể được phân loại, chủ yếu đề cập đến các ứng dụng. Nghĩa là, nó cung cấp thông tin liên lạc giữa cơ sở hạ tầng mạng và các chương trình người dùng cụ thể. Các giao thức như HTTP, Telnet, DNS, IRC, BitTorrent và nhiều giao thức khác được sử dụng ở đây để cung cấp các dịch vụ trực tuyến hiện đại.
Lớp đại diện của các giao thức mạng
Ở cấp độ thích hợp, giao thức truyền thông liên quan đến việc biểu diễn một số dữ liệu nhất định. Tại đây, các quy trình chuyển đổi giao thức này sang giao thức khác, mã hóa, nén tệp và quản lý các yêu cầu khác nhau có thể được thực hiện.
Các ứng dụng cụ thể thực hiện các yêu cầu nhất định đối với mạng, sau đó chúng được chuyển đổi thành một ngôn ngữ mà máy chủ có thể hiểu được. Tiếp theo, yêu cầu được xử lý. Phản hồi từ máy chủ sau đó được chuyển đổi lần lượt thành ngôn ngữ mà ứng dụng hiểu được. Trong số các giao thức phổ biến của loại tương ứng là ASN, FTP, SMTP. Nó cũng có thể được quy cho một số mức độ và HTTP, FTP.
Lớp phiên của các giao thức giao tiếp
Ở cấp độ này, giao thức truyền thông được sử dụng để thực hiện một hoạt động cụ thể - ví dụ: đồng bộ hóa các tác vụ nhất định, tạo phiên giao tiếp, gửi hoặc nhận tệp. Trong số các giao thức phổ biến được sử dụng cho các mục đích như vậy là ASP, DLC, SOCKS.
Lớp vận chuyển của các giao thức truyền thông
Loại tiêu chuẩn thích hợp được sử dụng đểphân phối trực tiếp các loại dữ liệu nhất định từ đối tượng mạng này sang đối tượng mạng khác. Trong nhiều trường hợp, các tệp được chia thành các phần tử riêng biệt ở đây - để tạo điều kiện thuận lợi cho việc chuyển chúng. Các giao thức của loại tương ứng bao gồm TCP, UDP, RMTP.
Giao thức lớp mạng
Loại tiêu chuẩn tiếp theo mà hệ thống truyền thông có thể hoạt động là các giao thức lớp mạng. Họ chịu trách nhiệm chính về phương thức truyền dữ liệu, dịch địa chỉ, chuyển mạch, giám sát chất lượng hoạt động của cơ sở hạ tầng. Đặc biệt, các giao thức này bao gồm cùng một TCP / IP, ICMP. DHCP.
Giao thức lớp liên kết
Các tiêu chuẩn này được sử dụng để đảm bảo hoạt động của các thành phần phần cứng quan trọng của mạng. Các giao thức thích hợp cho phép hệ thống, trước hết, kiểm tra dữ liệu đến từ lớp vật lý để tìm lỗi. Nếu cần, chúng cũng được điều chỉnh Trong số các tiêu chuẩn này có giao thức truyền thông PPP chung, các thuật toán như SLIP, L2F, PROFIBUS. Về nguyên tắc, Ethernet cũng có thể được phân loại là một giao thức kênh.
Lớp giao thức vật lý
Mức độ hành động tiếp theo của các tiêu chuẩn được đề cập là thể chất. Ở đây, giao thức truyền thông là một công cụ mà luồng dữ liệu kỹ thuật số được truyền trực tiếp - bằng cách gửi tín hiệu qua cáp hoặc qua kênh vô tuyến.
Trong trường hợp truyền có dây, có thể sử dụng các tiêu chuẩn như RS-232, xDSL, 100BASE-T. Các giao thức truyền thông không dây phổ biến - trongđặc biệt, được triển khai bằng cách sử dụng bộ định tuyến Wi-Fi - những bộ định tuyến thuộc loại IEEE 802.11.
Việc phân loại các tiêu chuẩn mà chúng tôi đã nghiên cứu có thể được coi là rất có điều kiện. Vì vậy, bên trong nó, có thể rất khó khăn khi gán một hoặc một giao thức khác cho một danh mục cụ thể: thường xảy ra trường hợp tiêu chuẩn được áp dụng ở nhiều cấp cùng một lúc. Sẽ rất hữu ích nếu bạn xem xét chi tiết hơn các chi tiết cụ thể của các giao thức phổ biến nhất trên thị trường công nghệ thông tin hiện đại. Chẳng hạn như, chẳng hạn như giao thức điều khiển PPP (giao tiếp - chính cô ấy là đối tượng ảnh hưởng của các thuật toán được cung cấp bởi tiêu chuẩn tương ứng).
Giao thức PPP là gì?
Giao thức đang được xem xét, như chúng tôi đã lưu ý ở trên, đề cập đến các tiêu chuẩn được thiết kế để đảm bảo hoạt động của cơ sở hạ tầng mạng ở lớp liên kết dữ liệu. Nó phổ biến: sử dụng giao thức thích hợp, bạn có thể triển khai xác thực thiết bị, sử dụng cơ chế mã hóa dữ liệu và nén tệp nếu cần.
Giao thức đang được xem xét đảm bảo hoạt động của các mạng dựa trên các tài nguyên truyền thông chung - chẳng hạn như đường dây điện thoại, các kênh liên lạc di động. Nếu trong một chương trình cụ thể, một dòng chữ bật lên cho biết rằng giao thức PPP bị gián đoạn do liên lạc, thì điều này rất có thể có nghĩa là người dùng không thể có quyền truy cập thực tế vào tài nguyên mạng do nhà cung cấp của họ cung cấp.
Có một số loại tiêu chuẩn tương ứng - ví dụ, PPPoE, PPPoA. TạiCấu trúc của giao thức được đề cập này bao gồm một số tiêu chuẩn: LCP, NCP, PAP, CHAP, MLPPP. Một giao thức phổ biến khác trong thị trường CNTT hiện đại là
Giao thức HTTP là gì?
Tiêu chuẩn tương ứng được sử dụng để đảm bảo hoạt động của cơ sở hạ tầng trao đổi dữ liệu siêu văn bản - trong trường hợp chung giữa máy tính và máy chủ trên Internet. Đề cập đến các giao thức cơ bản đảm bảo hoạt động của World Wide Web. Nó được hỗ trợ theo mặc định bởi hầu hết các công cụ phần mềm truyền thông hiện đại trên các hệ điều hành thông dụng. Nó ổn định - rất khó để tưởng tượng một tình huống trong đó một thông báo từ một chương trình HTTP bật lên trên màn hình của người dùng như "giao thức đã bị gián đoạn bởi kết nối PPP." Phương án cuối cùng - nếu vì lý do nào đó mà các công cụ kích hoạt tiêu chuẩn HTTP không khả dụng, bạn có thể sử dụng, chẳng hạn như giao thức FTP để truyền tệp trực tuyến, mặc dù trong nhiều trường hợp, việc sử dụng nó có thể không phải là giải pháp tối ưu nhất.
Tiêu chuẩn được đề cập liên quan đến việc chuyển dữ liệu từ một đối tượng phần cứng-phần mềm ở trạng thái máy khách sang máy chủ và ngược lại. Người đầu tiên gửi yêu cầu đến người thứ hai và người thứ hai trả lời chúng theo thuật toán đã thiết lập. Có một số loại giao thức được đề cập: ví dụ: HTTPS, HTTP-NG. Những ưu điểm chính đằng sau thực tế là giao thức truyền thông HTTP đã trở thành một trong những giao thức phổ biến nhất:
- tính linh hoạt;
- dễ thực hiện;
- có thể mở rộng;
- hỗ trợ rộng rãi từ các nhà cung cấp phần mềm.
Em ấy cũng có một số khuyết điểm được các chuyên gia chỉ ra:
- khá nhiều tin nhắn riêng lẻ;
- tính không phù hợp với máy tính phân tán;
- không thể điều hướng qua các tài nguyên được lưu trữ trên máy chủ.
Chúng tôi đã lưu ý ở trên rằng tiêu chuẩn giao tiếp được đề cập được hỗ trợ bởi hệ điều hành của người dùng chính, cũng như các sản phẩm phần mềm thông thường. Tuy nhiên, phạm vi của giao thức này rộng hơn nhiều so với việc triển khai các thuật toán truyền thông trong các giải pháp của người dùng. Tiêu chuẩn HTTP cũng có thể áp dụng trong công nghiệp, hệ thống giám sát video và cơ sở hạ tầng SCADA.
Một số lượng lớn các nhà sản xuất, coi các giao thức truyền thông khác nhau trong mạng là cơ bản để xây dựng cơ sở hạ tầng truyền thông, chọn HTTP như một công cụ chức năng và đáng tin cậy để tổ chức truy cập vào các tài nguyên trực tuyến khác nhau, định cấu hình các đối tượng, quản lý các thiết bị khác nhau.
Nếu chúng ta nói cụ thể về ngành, thì Modbus có thể được coi là số lượng các giao thức phổ biến nhất trong phân khúc thị trường tương ứng.
Giao thức Modbus là gì?
Tiêu chuẩn liên quan chủ yếu được sử dụng để đảm bảo khả năng tương tác giữa các yếu tố khác nhau trong cơ sở hạ tầng tự động hóa tại nơi làm việc. Liên quangiao thức có thể ở những giống được điều chỉnh để truyền dữ liệu qua một loại kênh truyền thông cụ thể - có dây, không dây (đến lượt nó, các tài nguyên của loại đầu tiên có thể bao gồm cáp đồng, cáp quang - và các sửa đổi riêng biệt của giao thức được đề cập đến đã được phát triển cho họ).
Có các phiên bản Mobdus được điều chỉnh để truyền dữ liệu qua TCP / IP. Một giải pháp phổ biến khác trong môi trường công nghiệp là PROFIBUS-FDL.
Giao thức PROFIBUS-FDL là gì?
Giao thức đang được xem xét hoạt động trong mạng PROFIBUS, mạng này đã trở nên phổ biến trong các doanh nghiệp công nghiệp Châu Âu. Nguyên mẫu của nó được phát triển bởi các chuyên gia của Siemens và sẽ được sử dụng trong các lĩnh vực sản xuất có sự tham gia của bộ điều khiển.
Sau đó, trên cơ sở phát triển của tập đoàn Đức, một cơ sở hạ tầng mạng được hình thành, trong đó các tính năng công nghệ và chức năng khác nhau của truyền thông nối tiếp liên quan đến cấp trường được kết hợp. Giao thức mạng đang được xem xét có thể tích hợp nhiều loại thiết bị tự động hóa khác nhau trong một hệ thống sản xuất duy nhất. Cần lưu ý rằng giao thức PROFIBUS-FDL không phải là giao thức duy nhất hoạt động trên mạng công nghiệp này. Tuy nhiên, nó là đồng nhất về khả năng ứng dụng để tổ chức truy cập vào xe buýt chính.
Bằng cách này hay cách khác, giao thức truyền thông đang được xem xét được bổ sung bởi các tiêu chuẩn sau:
-DP;
- PA;
- FMS.
Giao thức PROFIBUS DP được sử dụng chotổ chức trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị công nghiệp hàng đầu như DP, cũng như các thiết bị mà I / O được thực hiện theo sơ đồ phân tán. Đồng thời, giao thức này cho phép tổ chức trao đổi dữ liệu với tốc độ cao. Nó cũng có chi phí triển khai tương đối thấp, có thể khiến nó trở nên phổ biến với các doanh nghiệp nhỏ.
Tiêu chuẩn PROFIBUS PA cho phép dữ liệu được trao đổi giữa cơ sở hạ tầng, bao gồm thiết bị liên quan đến cấp trường. Giao thức này được tối ưu hóa để kết nối các cảm biến và cơ chế khác nhau với một bus tuyến tính hoặc vòng chung.
Tiêu chuẩn PROFIBUS FMS được đặc trưng bởi tính linh hoạt. Nó được thiết kế chủ yếu để tổ chức trao đổi dữ liệu giữa các thành phần cơ sở hạ tầng công nghiệp công nghệ cao - máy tính, lập trình viên, bộ điều khiển.
Trong số các điểm mạnh của các giao thức hoạt động trong mạng PROFIBUS là tính mở (nghĩa là, chúng có thể được sử dụng bởi bất kỳ doanh nghiệp công nghiệp quan tâm nào), phổ biến (giúp dễ dàng mở rộng quy mô cơ sở hạ tầng công nghiệp khi mở rộng thị trường, mở mới ngành công nghiệp).
CV
Vì vậy, chúng tôi đã xem xét bản chất của các giao thức truyền thông, nghiên cứu các tính năng của một số giống phổ biến của các tiêu chuẩn tương ứng. Mục đích chính của chúng là đảm bảo truyền dữ liệu trong khuôn khổ các định dạng thống nhất. Đó là - những quy mô có thể được mở rộng trong khuôn khổ của cơ sở hạ tầng, như một quy luật, vượt quá quy mô một cách đáng kểdoanh nghiệp cá nhân.
Trên thực tế, chúng ta đang nói về các tiêu chuẩn quốc tế: các giao thức hiện đại cho truyền thông di động, có dây, Wi-Fi rất phổ biến, có sẵn công khai và tương đối dễ mở rộng. Tất nhiên, trong một số trường hợp, ngay cả trong các thị trường toàn cầu như việc cung cấp các dịch vụ di động, vẫn có thể sử dụng các giao thức khu vực, nhưng việc thực hiện đó là vì lợi ích của các thương hiệu lớn nhất, nếu điều này không mâu thuẫn với lợi ích của doanh nghiệp, và trong một số trường hợp, nhà nước, các tiêu chuẩn thống nhất nhất có thể, sẽ nâng cao thông tin liên lạc quốc tế.
Có một số giao thức truyền thông cơ bản. Trong bối cảnh của Internet, chúng bao gồm HTTP, TCP / IP. Trong phân khúc các dịch vụ cung cấp quyền truy cập vào mạng, tiêu chuẩn PPP có thể được coi là như vậy. Nếu người dùng nhìn thấy một thông báo cho biết rằng giao thức kiểm soát liên kết PPP đã bị chấm dứt, thì rất có thể người dùng sẽ không thể truy cập các tài nguyên trực tuyến bằng HTTP hoặc TCP / IP. Vì vậy, mỗi tiêu chuẩn đều có tầm quan trọng lớn và hơn nữa, trong nhiều trường hợp, có mối liên hệ chặt chẽ với các tiêu chuẩn khác. Nếu một giao thức bị gián đoạn bởi giao tiếp, thì có khả năng người dùng sẽ không thể truy cập vào các tài nguyên mà các tiêu chuẩn khác chịu trách nhiệm tổ chức giao tiếp.
Giao thức truyền thông là một công cụ không thể thiếu để giải quyết các vấn đề phức tạp cả trong lĩnh vực truyền thông người dùng và các lĩnh vực công nghiệp và dịch vụ. Từ sự lựa chọn có thẩm quyền của một tiêu chuẩn cụ thể phụ thuộc vào sự thành công của việc triển khai cơ sở hạ tầng thích hợp, cũng nhưhiệu quả - xét về tỷ lệ giữa hiệu suất hệ thống và chi phí lắp đặt hệ thống. Vì vậy, việc nghiên cứu sớm các thuộc tính của các giao thức mạng, lựa chọn giao thức tối ưu là một nhiệm vụ quan trọng đối với các nhà quản lý doanh nghiệp chịu trách nhiệm triển khai và hiện đại hóa cơ sở hạ tầng truyền thông của công ty.
