يتضمن عمل كل من شبكات الكمبيوتر المحلية والعالمية وخدمات الاتصالات المتنقلة وغيرها استخدام بروتوكولات الاتصال المختلفة. أي منهم يمكن اعتباره الأكثر شيوعًا؟ ما هي أهمية المعايير ذات الصلة؟
ما هي بروتوكولات الاتصال؟
بروتوكول الاتصال هو قائمة من الإرشادات الموحدة التي تحدد كيف يجب أن توفر واجهات برامج أو أجهزة معينة نقل البيانات - على سبيل المثال ، النصوص والرسومات والصوت والفيديو. يتم إنشاء البروتوكولات المقابلة بشكل أساسي لتسهيل توسيع نطاق شبكات الكمبيوتر المختلفة. على سبيل المثال ، أتاح إدخال بروتوكول TCP / IP إمكانية توحيد نقل البيانات تقريبًا حول العالم ، مما جعل من الممكن توصيل أجهزة الكمبيوتر بشبكة الإنترنت العالمية.
في سوق تكنولوجيا المعلومات الحديثة ، تُستخدم بروتوكولات قنوات الاتصال على مستويات مختلفة من تنفيذ واجهات الاتصال. يتم تحسينها وتحديثها باستمرار. بشكل دوري جديدبروتوكولات تعكس تفاصيل تطور سوق الاتصالات. يمكن استخدام بروتوكولات الاتصال المختلفة في كل من الشبكات المحلية والصناعية التي يتم تنفيذها على أساس البنية التحتية لمراكز البحث ، وما إلى ذلك. ومن بين المعايير الأكثر شيوعًا للنوع المقابل Ethernet و CAN و HART.
يتم استخدام بروتوكولات الاتصال أيضًا في مجال خدمات الاتصالات المتنقلة. من بين هؤلاء - 3G ، 4G ، GPRS.
تختلف هذه البروتوكولات عبر شبكات المحمول ، ولا سيما:
- وفقًا لسرعة نقل البيانات بين المشترك ومزود خدمة الاتصال ؛
- حسب نطاقات التردد ؛
- من حيث المسافة القصوى لجهاز الاتصال إلى المحطة الأساسية.
أما بالنسبة لتصنيف بروتوكولات الاتصال الحاسوبي ، فهو يتميز بمستوى عالٍ من التعقيد. دعونا ننظر في تفاصيلها بمزيد من التفصيل.
تصنيف بروتوكولات الاتصال الحاسوبي
يمكن تصنيف البروتوكولات ذات الصلة باستخدام عدد كبير نسبيًا من الأساليب. أحد المعايير الشائعة هو أن معايير الاتصال يمكن تقسيمها إلى مستويات أدنى وأعلى. وتشمل هذه:
- مطبق ؛
- ممثل ؛
- جلسة ؛
- النقل ؛
- شبكة ؛
- قناة
- جسدي.
دعونا ندرسها بمزيد من التفصيل
طبقة تطبيق الشبكةالبروتوكولات
المستوى قيد النظر ، والذي يمكن من خلاله تصنيف بروتوكول اتصال أو آخر ، يشير في المقام الأول إلى التطبيقات. أي أنه يوفر الاتصالات بين البنية التحتية للشبكة وبرامج المستخدم المحددة. تُستخدم بروتوكولات مثل HTTP و Telnet و DNS و IRC و BitTorrent والعديد من البروتوكولات الأخرى هنا لتقديم خدمات حديثة عبر الإنترنت.
الطبقة التمثيلية لبروتوكولات الشبكة
على المستوى المناسب ، يتضمن بروتوكول الاتصال تمثيل بيانات معينة. هنا ، يمكن تنفيذ إجراءات تحويل بروتوكول إلى آخر ، والترميز ، وضغط الملفات ، وإدارة الطلبات المختلفة.
تقدم تطبيقات محددة طلبات معينة للشبكة ، وبعد ذلك يتم تحويلها إلى لغة مفهومة للخادم. بعد ذلك ، تتم معالجة الطلب. ثم يتم تحويل الاستجابة من الخادم ، بدورها ، إلى لغة يفهمها التطبيق. من بين البروتوكولات الشائعة من النوع المقابل ASN و FTP و SMTP. يمكن أيضًا أن يُعزى إلى حد ما إلى هؤلاء و HTTP ، FTP.
طبقة جلسة بروتوكولات الاتصال
في هذا المستوى ، يتم استخدام بروتوكول الاتصال لأداء عملية محددة - على سبيل المثال ، مزامنة مهام معينة ، إنشاء جلسة اتصال ، إرسال أو استقبال ملف. من بين البروتوكولات الشائعة المستخدمة لمثل هذه الأغراض ASP و DLC و SOCKS.
طبقة النقل لبروتوكولات الاتصال
نوع مناسب من المعايير المستخدمةالتسليم المباشر لأنواع معينة من البيانات من كائن شبكة إلى آخر. في كثير من الحالات ، يتم هنا تقسيم الملفات إلى عناصر منفصلة - من أجل تسهيل نقلها. تشمل البروتوكولات من النوع المقابل TCP و UDP و RMTP.
بروتوكولات طبقة الشبكة
النوع التالي من المعايير التي يمكن أن يعمل بها نظام الاتصال هو بروتوكولات طبقة الشبكة. هم مسؤولون بشكل أساسي عن طرق نقل البيانات وترجمة العناوين والتبديل ومراقبة جودة تشغيل البنية التحتية. وتشمل هذه البروتوكولات ، على وجه الخصوص ، نفس TCP / IP ، ICMP. DHCP
بروتوكولات طبقة الارتباط
تُستخدم هذه المعايير لضمان تشغيل مكونات الأجهزة الرئيسية للشبكة. تسمح البروتوكولات المناسبة للنظام ، أولاً وقبل كل شيء ، بفحص البيانات الواردة من الطبقة المادية بحثًا عن الأخطاء. إذا لزم الأمر ، يتم تعديلها أيضًا.من بين هذه المعايير بروتوكول الاتصال PPP المشترك ، الخوارزميات مثل SLIP ، L2F ، PROFIBUS. من حيث المبدأ ، يمكن أيضًا تصنيف Ethernet كبروتوكول قناة.
طبقة البروتوكول المادي
المستوى التالي من إجراءات المعايير المعنية مادي. هنا ، بروتوكول الاتصال هو أداة يتم من خلالها نقل دفق البيانات الرقمية مباشرة - عن طريق إرسال إشارة عبر كابل أو عبر قناة راديو.
في حالة النقل السلكي ، يمكن استخدام معايير مثل RS-232 و xDSL و 100BASE-T. بروتوكولات الاتصال اللاسلكي الشائعة - بتنسيقعلى وجه الخصوص ، يتم تنفيذه باستخدام أجهزة توجيه Wi-Fi - تلك من نوع IEEE 802.11.
يمكن اعتبار تصنيف المعايير التي درسناها مشروطًا للغاية. لذلك ، من خلاله ، قد يكون من الصعب جدًا إسناد بروتوكول أو آخر إلى فئة معينة: غالبًا ما يحدث أن يتم تطبيق المعيار على عدة مستويات في وقت واحد. قد يكون من المفيد النظر بمزيد من التفصيل في تفاصيل أكثر البروتوكولات شيوعًا في سوق تكنولوجيا المعلومات الحديثة. مثل ، على سبيل المثال ، بروتوكول التحكم في PPP (الاتصال - إنها هي موضوع تأثير الخوارزميات التي يوفرها المعيار المقابل).
ما هو بروتوكول PPP؟
يشير البروتوكول قيد النظر ، كما أشرنا أعلاه ، إلى المعايير المصممة لضمان عمل البنية التحتية للشبكة في طبقة ارتباط البيانات. إنه عالمي: باستخدام البروتوكول المناسب ، يمكنك تنفيذ مصادقة الجهاز ، واستخدام آلية تشفير البيانات ، وضغط الملفات إذا لزم الأمر.
يضمن البروتوكول قيد الدراسة عمل الشبكات القائمة على موارد الاتصال المشتركة - مثل خطوط الهاتف وقنوات الاتصال الخلوي. إذا ظهر في برنامج معين نقش يشير إلى أن بروتوكول PPP قد تم قطعه عن طريق الاتصال ، فهذا يعني على الأرجح أن المستخدم لا يمكنه الوصول الفعلي إلى موارد الشبكة التي يوفرها موفره.
هناك عدة أنواع من المعيار المقابل - على سبيل المثال ، PPPoE ، PPPoA. فييتضمن هيكل البروتوكول المعني عدة معايير: LCP و NCP و PAP و CHAP و MLPPP. بروتوكول آخر شائع في سوق تكنولوجيا المعلومات الحديثة هو
ما هو بروتوكول
يتم استخدام المعيار المقابل لضمان تشغيل البنية التحتية لتبادل بيانات النص التشعبي - في الحالة العامة بين أجهزة الكمبيوتر والخوادم على الإنترنت. يشير إلى البروتوكولات الأساسية التي تضمن تشغيل شبكة الويب العالمية. يتم دعمه افتراضيًا بواسطة معظم أدوات برامج الاتصال الحديثة في أنظمة التشغيل الشائعة. إنه مستقر - من الصعب تخيل موقف تظهر فيه رسالة من برنامج HTTP على شاشة المستخدم مثل "تمت مقاطعة البروتوكول من خلال اتصال PPP". كحل أخير - في حالة عدم توفر الأدوات اللازمة لتمكين معيار HTTP لسبب ما ، يمكنك استخدام ، على سبيل المثال ، بروتوكول FTP لنقل الملفات عبر الإنترنت ، على الرغم من أن استخدامه في كثير من الحالات قد لا يكون الحل الأمثل.
يتضمن المعيار المعني نقل البيانات من كائن برامج الأجهزة في حالة العميل إلى الخادم والعكس صحيح. الأول يرسل الطلبات إلى الثاني ، والأخير يجيبها وفقًا للخوارزمية المحددة. هناك عدة أنواع مختلفة من البروتوكول المعني: على سبيل المثال ، HTTPS و HTTP-NG. المزايا الرئيسية وراء حقيقة أن بروتوكول اتصال HTTP أصبح من أكثرها شيوعًا:
- براعة ؛
- سهولة التنفيذ ؛
- قابل للتوسيع ؛
- دعم واسع من بائعي البرامج
لديه أيضًا عدد من أوجه القصور التي أبرزها الخبراء:
- عدد كبير جدًا من الرسائل الفردية ؛
- عدم ملاءمة الحوسبة الموزعة ؛
- عدم القدرة على التنقل عبر الموارد المستضافة على الخادم.
لاحظنا أعلاه أن معيار الاتصال المعني مدعوم من قبل أنظمة تشغيل المستخدم الرئيسي ، بالإضافة إلى منتجات البرامج الشائعة. ومع ذلك ، فإن نطاق هذا البروتوكول أوسع بكثير من تنفيذ خوارزميات الاتصال داخل حلول المستخدم. معيار HTTP قابل للتطبيق أيضًا في الصناعة وأنظمة المراقبة بالفيديو والبنية التحتية لـ SCADA.
عدد كبير من الشركات المصنعة ، مع الأخذ في الاعتبار بروتوكولات الاتصال المختلفة في الشبكات كأساسية لبناء البنية التحتية للاتصالات ، يختارون HTTP كأداة وظيفية وموثوقة لتنظيم الوصول إلى الموارد المختلفة عبر الإنترنت ، وتكوين الكائنات ، وإدارة الأجهزة المختلفة.
إذا تحدثنا تحديدًا عن الصناعة ، فيمكن أن يُعزى Modbus إلى عدد البروتوكولات الأكثر شيوعًا في قطاع السوق المقابل.
ما هو بروتوكول Modbus؟
يتم استخدام المعيار ذي الصلة بشكل أساسي لضمان التشغيل البيني بين العناصر المختلفة داخل البنية التحتية للأتمتة في مكان العمل. ذو صلةيمكن أن يكون البروتوكول في تلك الأنواع التي يتم تكييفها لنقل البيانات عبر نوع معين من قنوات الاتصال - السلكية واللاسلكية (بدورها ، يمكن أن تشمل موارد النوع الأول النحاس وكابلات الألياف الضوئية - والتعديلات المنفصلة للبروتوكول المعني تم تطويرها لهم).
هناك إصدارات من Mobdus تم تكييفها لنقل البيانات عبر TCP / IP. حل آخر شائع في البيئة الصناعية هو PROFIBUS-FDL.
ما هو بروتوكول PROFIBUS-FDL؟
يعمل البروتوكول قيد الدراسة ضمن شبكة PROFIBUS ، التي أصبحت منتشرة على نطاق واسع بين المؤسسات الصناعية الأوروبية. تم تطوير النموذج الأولي من قبل متخصصين في شركة سيمنز وكان من المقرر استخدامه في مناطق الإنتاج حيث تم استخدام وحدات التحكم.
بعد ذلك ، بناءً على تطورات الشركة الألمانية ، تم تشكيل بنية تحتية للشبكة ، تم فيها دمج العديد من الميزات التكنولوجية والوظيفية للاتصالات التسلسلية المتعلقة بالمستوى الميداني. أتاح بروتوكول الشبكة قيد الدراسة دمج أنواع مختلفة من أجهزة الأتمتة في نظام إنتاج واحد. ومن الجدير بالذكر أن بروتوكول PROFIBUS-FDL ليس الوحيد الذي يعمل على هذه الشبكة الصناعية. ومع ذلك ، فهي موحدة من حيث قابلية التطبيق من أجل تنظيم الوصول إلى الحافلة الرئيسية.
بطريقة أو بأخرى ، يتم استكمال بروتوكول الاتصال قيد الدراسة بالمعايير التالية:
-DP ؛
- السلطة الفلسطينية ؛
- FMS.
يتم استخدام بروتوكول PROFIBUS DP لتنظيم تبادل البيانات بين الأجهزة الصناعية الرائدة مثل DP ، وكذلك الأجهزة التي يتم تنفيذ I / O عليها وفقًا لمخطط موزع. في نفس الوقت ، يسمح هذا البروتوكول بتنظيم تبادل البيانات بسرعة عالية. كما أن تكلفة تنفيذها منخفضة نسبيًا ، مما قد يجعلها شائعة لدى الشركات الصغيرة أيضًا.
يسمح معيار PROFIBUS PA بتبادل البيانات بين البنية التحتية ، والتي تتكون من المعدات المتعلقة بالمستوى الميداني. تم تحسين هذا البروتوكول لربط أجهزة الاستشعار والآليات المختلفة بحافلة خطية أو حلقة مشتركة.
يتميز معيار PROFIBUS FMS بالتنوع. الغرض الأساسي منه هو تنظيم تبادل البيانات بين مكونات البنية التحتية الصناعية عالية التقنية - أجهزة الكمبيوتر والمبرمجين ووحدات التحكم.
من بين نقاط القوة في البروتوكولات العاملة في شبكة PROFIBUS الانفتاح (أي ، يمكن استخدامها من قبل أي مؤسسات صناعية مهتمة) ، واسع الانتشار (مما يسهل توسيع نطاق البنية التحتية الصناعية عند توسيع الأسواق ، وفتح جديدة الصناعات).
السيرة الذاتية
إذن ، لقد نظرنا في جوهر بروتوكولات الاتصال ، ودرسنا ميزات بعض الأصناف الشائعة للمعايير المقابلة. والغرض الرئيسي منها هو ضمان نقل البيانات في إطار تنسيقات موحدة. أي - تلك التي يمكن تحجيمها في إطار البنية التحتية ، كقاعدة عامة ، تتجاوز النطاق بشكل كبيرمؤسسة فردية.
في الواقع ، نحن نتحدث عن المعايير الدولية: البروتوكولات الحديثة للاتصالات الخلوية والسلكية والواي فاي منتشرة على نطاق واسع ومتاحة للجمهور وسهلة القياس نسبيًا. بالطبع ، في بعض الحالات ، حتى في الأسواق العالمية مثل توفير الخدمات الخلوية ، من الممكن استخدام البروتوكولات الإقليمية ، ولكن من مصلحة أكبر العلامات التجارية تنفيذها ، إذا كان هذا لا يتعارض مع مصالح الأعمال ، وفي بعض الحالات الدولة ، معايير موحدة قدر الإمكان ، والتي من شأنها تعزيز الاتصالات الدولية.
هناك عدد من بروتوكولات الاتصال الأساسية. في سياق الإنترنت ، يتضمن ذلك HTTP و TCP / IP. في قطاع الخدمات لتوفير الوصول إلى الشبكة ، يمكن الإشارة إلى معيار PPP على هذا النحو. إذا رأى المستخدم رسالة تفيد بإنهاء بروتوكول التحكم في ارتباط PPP ، فمن المرجح ألا يتمكن المستخدم من الوصول إلى الموارد عبر الإنترنت باستخدام HTTP أو TCP / IP. وبالتالي ، فإن كل معيار له أهمية كبيرة ، علاوة على ذلك ، في كثير من الحالات يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالمعايير الأخرى. إذا تمت مقاطعة بروتوكول عن طريق الاتصال ، فهناك احتمال ألا يتمكن المستخدم من الوصول إلى تلك الموارد التي تكون المعايير الأخرى مسؤولة عن تنظيم الاتصالات.
بروتوكولات الاتصال هي أداة لا غنى عنها لحل المشاكل المعقدة سواء في مجال اتصالات المستخدم ، وفي المجالات الصناعية والخدمية. من الاختيار المختص لمعيار معين يعتمد على نجاح تنفيذ البنية التحتية المناسبة ، وكذلكالكفاءة - من حيث نسبة أداء النظام وتكلفة تركيبه. وبالتالي ، فإن الدراسة المبكرة لخصائص بروتوكولات الشبكة واختيار أفضلها هي مهمة مهمة لمديري المؤسسات المسؤولين عن تنفيذ وتحديث البنية التحتية لاتصالات الشركة.
