როგორც ლოკალური, ისე გლობალური კომპიუტერული ქსელების, მობილური და სხვა საკომუნიკაციო სერვისების ფუნქციონირება გულისხმობს სხვადასხვა საკომუნიკაციო პროტოკოლების გამოყენებას. რომელი მათგანი შეიძლება ჩაითვალოს ყველაზე გავრცელებულად? რა მნიშვნელობა შეიძლება ჰქონდეს შესაბამის სტანდარტებს?
რა არის საკომუნიკაციო პროტოკოლები?
საკომუნიკაციო პროტოკოლი არის ერთიანი ინსტრუქციების სია, რომელიც ადგენს, თუ როგორ უნდა უზრუნველყოს გარკვეული პროგრამული ან აპარატურის ინტერფეისი მონაცემთა გადაცემას - მაგალითად, ტექსტი, გრაფიკა, აუდიო და ვიდეო ნაკადები. შესაბამისი პროტოკოლები იქმნება ძირითადად სხვადასხვა კომპიუტერული ქსელების მასშტაბირების გასაადვილებლად. მაგალითად, TCP/IP პროტოკოლის დანერგვამ შესაძლებელი გახადა მონაცემთა გადაცემის გაერთიანება პრაქტიკულად მთელ მსოფლიოში, რამაც შესაძლებელი გახადა კომპიუტერების დაკავშირება გლობალურ ინტერნეტ ქსელთან.
თანამედროვე საინფორმაციო ტექნოლოგიების ბაზარზე საკომუნიკაციო არხის პროტოკოლები გამოიყენება საკომუნიკაციო ინტერფეისების განხორციელების სხვადასხვა დონეზე. ისინი მუდმივად იხვეწება და განახლდება. პერიოდულად ახალისაკომუნიკაციო ბაზრის განვითარების სპეციფიკის ამსახველი პროტოკოლები. სხვადასხვა საკომუნიკაციო პროტოკოლების გამოყენება შესაძლებელია როგორც შიდა, ასევე სამრეწველო ქსელებში, რომლებიც დანერგილია კვლევითი ცენტრების ინფრასტრუქტურის საფუძველზე და ა.შ. შესაბამისი ტიპის ყველაზე გავრცელებულ სტანდარტებს შორისაა Ethernet, CAN, HART.
საკომუნიკაციო პროტოკოლების გამოყენება ასევე ხორციელდება მობილური საკომუნიკაციო სერვისების სფეროში. მათ შორის - 3G, 4G, GPRS.
ეს პროტოკოლები განსხვავდება მობილური ქსელების მიხედვით, კერძოდ:
- აბონენტსა და საკომუნიკაციო სერვისის პროვაიდერს შორის მონაცემთა გადაცემის სიჩქარის მიხედვით;
- სიხშირის დიაპაზონის მიხედვით;
- საკომუნიკაციო მოწყობილობის მაქსიმალური მანძილის მიხედვით საბაზო სადგურამდე.
რაც შეეხება კომპიუტერული საკომუნიკაციო პროტოკოლების კლასიფიკაციას, იგი ხასიათდება სირთულის საკმაოდ მაღალი დონით. განვიხილოთ მისი სპეციფიკა უფრო დეტალურად.
კომპიუტერული საკომუნიკაციო პროტოკოლების კლასიფიკაცია
შესაბამისი პროტოკოლების კლასიფიკაცია შეიძლება განხორციელდეს მიდგომების საკმაოდ დიდი რაოდენობის გამოყენებით. საერთო ის არის, რომ კომუნიკაციის სტანდარტები შეიძლება დაიყოს ქვედა და მაღალ დონეზე. ეს მოიცავს:
- გამოყენებულია;
- წარმომადგენელი;
- სესია;
- ტრანსპორტი;
- ქსელი;
- არხი;
- ფიზიკური.
მოდით შევისწავლოთ ისინი უფრო დეტალურად.
ქსელის აპლიკაციის შრეპროტოკოლები
განხილული დონე, რომლის ფარგლებშიც შესაძლებელია ამა თუ იმ საკომუნიკაციო პროტოკოლის კლასიფიცირება, ძირითადად ეხება აპლიკაციებს. ანუ ის უზრუნველყოფს კომუნიკაციას ქსელის ინფრასტრუქტურასა და კონკრეტულ მომხმარებლის პროგრამებს შორის. პროტოკოლები, როგორიცაა HTTP, Telnet, DNS, IRC, BitTorrent და მრავალი სხვა აქ გამოიყენება თანამედროვე ონლაინ სერვისების მიწოდებისთვის.
ქსელის პროტოკოლების წარმომადგენლობითი ფენა
შესაბამის დონეზე, საკომუნიკაციო პროტოკოლი მოიცავს გარკვეული მონაცემების წარმოდგენას. აქ შეიძლება განხორციელდეს ერთი პროტოკოლის მეორეზე გადაყვანის, კოდირების, ფაილის შეკუმშვის და სხვადასხვა მოთხოვნის მართვის პროცედურები.
კონკრეტული აპლიკაციები გარკვეულ მოთხოვნებს უყენებენ ქსელს, რის შემდეგაც ისინი გარდაიქმნება სერვერისთვის გასაგებ ენად. შემდეგი, მოთხოვნა დამუშავდება. შემდეგ სერვერის პასუხი გარდაიქმნება, თავის მხრივ, აპლიკაციაში გასაგებ ენად. შესაბამისი ტიპის პოპულარულ პროტოკოლებს შორისაა ASN, FTP, SMTP. ის ასევე შეიძლება გარკვეულწილად მიეკუთვნებოდეს მათ და HTTP, FTP.
საკომუნიკაციო პროტოკოლების სესიის ფენა
ამ დონეზე, საკომუნიკაციო პროტოკოლი გამოიყენება კონკრეტული ოპერაციის შესასრულებლად - მაგალითად, გარკვეული ამოცანების სინქრონიზაცია, საკომუნიკაციო სესიის შექმნა, ფაილის გაგზავნა ან მიღება. გავრცელებულ პროტოკოლებს შორის, რომლებიც გამოიყენება ასეთი მიზნებისთვის, არის ASP, DLC, SOCKS.
საკომუნიკაციო პროტოკოლების სატრანსპორტო ფენა
გამოიყენება შესაბამისი ტიპის სტანდარტებიგარკვეული ტიპის მონაცემების პირდაპირი მიწოდება ერთი ქსელის ობიექტიდან მეორეზე. ხშირ შემთხვევაში, ფაილები აქ იყოფა ცალკეულ ელემენტებად - მათი გადაცემის გასაადვილებლად. შესაბამისი ტიპის პროტოკოლები მოიცავს TCP, UDP, RMTP.
ქსელის ფენის პროტოკოლები
შემდეგი ტიპის სტანდარტები, რომლებზედაც საკომუნიკაციო სისტემას შეუძლია მუშაობა, არის ქსელის ფენის პროტოკოლები. ისინი პირველ რიგში პასუხისმგებელნი არიან მონაცემთა გადაცემის მეთოდებზე, მისამართების თარგმნაზე, გადართვაზე, ინფრასტრუქტურის მუშაობის ხარისხის მონიტორინგზე. ასეთი პროტოკოლები მოიცავს, კერძოდ, იგივე TCP / IP, ICMP. DHCP.
ბმულის ფენის პროტოკოლები
ეს სტანდარტები გამოიყენება ქსელის ძირითადი ტექნიკის კომპონენტების მუშაობის უზრუნველსაყოფად. შესაბამისი პროტოკოლები საშუალებას აძლევს სისტემას, უპირველეს ყოვლისა, შეამოწმოს ფიზიკური ფენიდან შემოსული მონაცემები შეცდომებზე. საჭიროების შემთხვევაში ხდება მათი კორექტირებაც.ამ სტანდარტებს შორის არის საერთო PPP საკომუნიკაციო პროტოკოლი, ალგორითმები, როგორიცაა SLIP, L2F, PROFIBUS. პრინციპში, Ethernet ასევე შეიძლება კლასიფიცირებული იყოს როგორც არხის პროტოკოლი.
ფიზიკური პროტოკოლის ფენა
ამ სტანდარტების მოქმედების შემდეგი დონე არის ფიზიკური. აქ, საკომუნიკაციო პროტოკოლი არის ინსტრუმენტი, რომლითაც ხდება ციფრული მონაცემთა ნაკადის პირდაპირ გადაცემა - სიგნალის გაგზავნით კაბელზე ან რადიო არხზე.
სადენიანი გადაცემის შემთხვევაში შეიძლება გამოყენებულ იქნას სტანდარტები, როგორიცაა RS-232, xDSL, 100BASE-T. საერთო უსადენო კომუნიკაციის პროტოკოლები - inკერძოდ, დანერგილი Wi-Fi მარშრუტიზატორების გამოყენებით - IEEE 802.11 ტიპის.
ჩვენ მიერ შესწავლილი სტანდარტების კლასიფიკაცია შეიძლება ჩაითვალოს ძალიან პირობითად. ასე რომ, მის ფარგლებში შეიძლება ძალიან პრობლემური იყოს ამა თუ იმ პროტოკოლის მიკუთვნება კონკრეტულ კატეგორიაზე: ხშირად ხდება, რომ სტანდარტი ერთდროულად გამოიყენება რამდენიმე დონეზე. სასარგებლო იქნებოდა უფრო დეტალურად განვიხილოთ თანამედროვე საინფორმაციო ტექნოლოგიების ბაზარზე ყველაზე პოპულარული პროტოკოლების სპეციფიკა. როგორიცაა, მაგალითად, PPP კონტროლის პროტოკოლი (კომუნიკაცია - სწორედ ის არის შესაბამისი სტანდარტით გათვალისწინებული ალგორითმების გავლენის ობიექტი).
რა არის PPP პროტოკოლი?
განხილული პროტოკოლი ეხება, როგორც ზემოთ აღვნიშნეთ, სტანდარტებს, რომლებიც შექმნილია მონაცემთა ბმულის ფენაზე ქსელის ინფრასტრუქტურის ფუნქციონირების უზრუნველსაყოფად. ის უნივერსალურია: შესაბამისი პროტოკოლის გამოყენებით შეგიძლიათ განახორციელოთ მოწყობილობის ავთენტიფიკაცია, გამოიყენოთ მონაცემთა დაშიფვრის მექანიზმი და საჭიროების შემთხვევაში ფაილის შეკუმშვა.
განხილული პროტოკოლი უზრუნველყოფს ქსელების ფუნქციონირებას საერთო საკომუნიკაციო რესურსებზე - როგორიცაა სატელეფონო ხაზები, ფიჭური საკომუნიკაციო არხები. თუ კონკრეტულ პროგრამაში გამოჩნდება წარწერა, რომელშიც ნათქვამია, რომ PPP პროტოკოლი შეწყდა კომუნიკაციის გამო, მაშინ ეს სავარაუდოდ ნიშნავს, რომ მომხმარებელი ვერ მიიღებს რეალურ წვდომას ქსელის რესურსებზე, რომლებიც მოწოდებულია მისი პროვაიდერის მიერ.
არსებობს შესაბამისი სტანდარტის რამდენიმე სახეობა - მაგალითად, PPPoE, PPPoA. ზეგანსახილველი პროტოკოლის ეს სტრუქტურა მოიცავს რამდენიმე სტანდარტს: LCP, NCP, PAP, CHAP, MLPPP. კიდევ ერთი გავრცელებული პროტოკოლი თანამედროვე IT ბაზარზე არის
რა არის HTTP პროტოკოლი?
შესაბამისი სტანდარტი გამოიყენება ჰიპერტექსტის მონაცემთა გაცვლის ინფრასტრუქტურის მუშაობის უზრუნველსაყოფად - ზოგადად კომპიუტერებსა და სერვერებს შორის ინტერნეტში. ეხება ფუნდამენტურ პროტოკოლებს, რომლებიც უზრუნველყოფენ მსოფლიო ქსელის მუშაობას. მას ნაგულისხმევად უჭერს მხარს ყველაზე თანამედროვე საკომუნიკაციო პროგრამული ინსტრუმენტები საერთო ოპერაციულ სისტემებზე. ის სტაბილურია - ძნელი წარმოსადგენია სიტუაცია, როდესაც მომხმარებლის ეკრანზე გამოჩნდება შეტყობინება HTTP პროგრამისგან, როგორიცაა "პროტოკოლი შეწყდა PPP კავშირის გამო". როგორც ბოლო საშუალება - თუ რაიმე მიზეზით HTTP სტანდარტის ჩართვის ინსტრუმენტები არ არის ხელმისაწვდომი, შეგიძლიათ გამოიყენოთ, მაგალითად, FTP პროტოკოლი ფაილების ონლაინ გადასატანად, თუმცა ხშირ შემთხვევაში მისი გამოყენება შეიძლება არ იყოს ყველაზე ოპტიმალური გამოსავალი.
განსახილველი სტანდარტი გულისხმობს მონაცემთა გადაცემას აპარატურულ-პროგრამული ობიექტიდან კლიენტის სტატუსში სერვერზე და პირიქით. პირველი უგზავნის თხოვნებს მეორეს, ხოლო ეს უკანასკნელი პასუხობს დადგენილი ალგორითმის მიხედვით. სადავო პროტოკოლის რამდენიმე სახეობა არსებობს: მაგალითად, HTTPS, HTTP-NG. მთავარი უპირატესობა იმისა, რომ HTTP საკომუნიკაციო პროტოკოლი გახდა ერთ-ერთი ყველაზე პოპულარული:
- მრავალფეროვნება;
- განხორციელების სიმარტივე;
- გაფართოებადი;
- ფართო მხარდაჭერა პროგრამული უზრუნველყოფის მომწოდებლებისგან.
მას ასევე აქვს მთელი რიგი ნაკლოვანებები, რომლებიც ხაზგასმულია ექსპერტების მიერ:
- ინდივიდუალური შეტყობინებების საკმაოდ დიდი რაოდენობა;
- უვარგისობა განაწილებული გამოთვლებისთვის;
- სერვერზე განთავსებული რესურსების ნავიგაციის შეუძლებლობა.
ზემოთ აღვნიშნეთ, რომ მოცემული საკომუნიკაციო სტანდარტი მხარდაჭერილია მომხმარებლის ძირითადი ოპერაციული სისტემებით, ისევე როგორც ჩვეულებრივი პროგრამული პროდუქტებით. თუმცა, ამ პროტოკოლის ფარგლები ბევრად უფრო ფართოა, ვიდრე კომუნიკაციის ალგორითმების განხორციელება მომხმარებლის გადაწყვეტილებებში. HTTP სტანდარტი ასევე გამოიყენება ინდუსტრიაში, ვიდეო თვალთვალის სისტემებში და SCADA ინფრასტრუქტურაში.
მწარმოებლების დიდი რაოდენობა, განიხილავს სხვადასხვა საკომუნიკაციო პროტოკოლებს ქსელებში, როგორც საკომუნიკაციო ინფრასტრუქტურის შესაქმნელად, ირჩევს HTTP, როგორც ფუნქციონალურ და საიმედო ხელსაწყოს სხვადასხვა ონლაინ რესურსებზე წვდომის ორგანიზებისთვის, ობიექტების კონფიგურაციისთვის, სხვადასხვა მოწყობილობების მართვისთვის.
თუ კონკრეტულად ვსაუბრობთ ინდუსტრიაზე, მაშინ Modbus შეიძლება მივაწეროთ ბაზრის შესაბამის სეგმენტში ყველაზე პოპულარული პროტოკოლების რაოდენობას.
რა არის Modbus პროტოკოლი?
შესაბამისი სტანდარტი ძირითადად გამოიყენება სამუშაო ადგილის ავტომატიზაციის ინფრასტრუქტურის ფარგლებში სხვადასხვა ელემენტებს შორის თავსებადობის უზრუნველსაყოფად. შესაბამისიპროტოკოლი შეიძლება იყოს იმ ჯიშებში, რომლებიც ადაპტირებულია მონაცემთა გადაცემაზე კონკრეტული ტიპის საკომუნიკაციო არხზე - სადენიანი, უკაბელო (თავის მხრივ, პირველი ტიპის რესურსები შეიძლება შეიცავდეს სპილენძს, ბოჭკოვანი კაბელები - და პროტოკოლის ცალკეული ცვლილებები. შემუშავებულია მათთვის).
არსებობს Mobdus-ის ვერსიები, რომლებიც ადაპტირებულია მონაცემთა TCP/IP-ით გადასაცემად. კიდევ ერთი პოპულარული გადაწყვეტა ინდუსტრიულ გარემოში არის PROFIBUS-FDL.
რა არის PROFIBUS-FDL პროტოკოლი?
განსახილველი პროტოკოლი მოქმედებს PROFIBUS ქსელში, რომელიც ფართოდ გავრცელდა ევროპულ ინდუსტრიულ საწარმოებში. მისი პროტოტიპი შემუშავდა Siemens-ის სპეციალისტების მიერ და უნდა გამოეყენებინათ საწარმოო ზონებში, სადაც ჩართული იყვნენ კონტროლერები.
შემდეგ, გერმანული კორპორაციის განვითარების საფუძველზე, ჩამოყალიბდა ქსელური ინფრასტრუქტურა, რომელშიც გაერთიანდა სერიული კომუნიკაციების სხვადასხვა ტექნოლოგიური და ფუნქციური მახასიათებლები, რომლებიც დაკავშირებულია საველე დონეზე. განხილულმა ქსელის პროტოკოლმა შესაძლებელი გახადა სხვადასხვა ტიპის ავტომატიზაციის მოწყობილობების ინტეგრირება ერთი წარმოების სისტემაში. აღსანიშნავია, რომ PROFIBUS-FDL პროტოკოლი არ არის ერთადერთი, რომელიც მუშაობს ამ ინდუსტრიულ ქსელში. თუმცა, იგი ერთგვაროვანია გამოყენების თვალსაზრისით, რათა მოაწყოს წვდომა მთავარ ავტობუსზე.
ასე თუ ისე, განსახილველ საკომუნიკაციო პროტოკოლს ავსებს შემდეგი სტანდარტები:
-DP;
- PA;
- FMS.
ამისთვის გამოიყენება PROFIBUS DP პროტოკოლიმონაცემთა გაცვლის ორგანიზაცია წამყვან სამრეწველო მოწყობილობებს შორის, როგორიცაა DP, ასევე მოწყობილობებს, რომლებზეც I/O ხორციელდება განაწილებული სქემის მიხედვით. ამავდროულად, ეს პროტოკოლი იძლევა მონაცემთა გაცვლის მაღალი სიჩქარით ორგანიზებას. მას ასევე აქვს განხორციელების შედარებით დაბალი ღირებულება, რამაც შესაძლოა ის პოპულარული გახადოს მცირე ბიზნესშიც.
PROFIBUS PA სტანდარტი იძლევა მონაცემთა გაცვლას ინფრასტრუქტურას შორის, რომელიც შედგება საველე დონეზე დაკავშირებული მოწყობილობებისგან. ეს პროტოკოლი ოპტიმიზებულია სხვადასხვა სენსორებისა და მექანიზმების საერთო ხაზოვან ან რგოლ ავტობუსთან დასაკავშირებლად.
PROFIBUS FMS სტანდარტი ხასიათდება მრავალფეროვნებით. ის ძირითადად განკუთვნილია მაღალტექნოლოგიური ინდუსტრიული ინფრასტრუქტურის კომპონენტებს შორის მონაცემთა გაცვლის ორგანიზებისთვის - კომპიუტერები, პროგრამისტები, კონტროლერები.
PROFIBUS ქსელში მოქმედი პროტოკოლების ძლიერ მხარეებს შორის არის ღიაობა (ანუ მათი გამოყენება შეუძლია ნებისმიერ დაინტერესებულ ინდუსტრიულ საწარმოს), ფართოდ გავრცელებული (რაც აადვილებს ინდუსტრიული ინფრასტრუქტურის მასშტაბირებას ბაზრების გაფართოებისას, ახლის გახსნისას. ინდუსტრიები).
CV
მაშ ასე, ჩვენ განვიხილეთ საკომუნიკაციო პროტოკოლების არსი, შევისწავლეთ შესაბამისი სტანდარტების ზოგიერთი პოპულარული სახეობის მახასიათებლები. მათი მთავარი მიზანია უზრუნველყონ მონაცემთა გადაცემა ერთიანი ფორმატების ფარგლებში. ანუ ის, რისი მასშტაბირებაც შესაძლებელია ინფრასტრუქტურის ფარგლებში, როგორც წესი, მნიშვნელოვნად აღემატება მასშტაბებს.ინდივიდუალური საწარმო.
სინამდვილეში, ჩვენ ვსაუბრობთ საერთაშორისო სტანდარტებზე: ფიჭური, სადენიანი, Wi-Fi კომუნიკაციების თანამედროვე პროტოკოლები ძალიან გავრცელებულია, საჯაროდ ხელმისაწვდომი და შედარებით მარტივი მასშტაბირება. რა თქმა უნდა, ზოგიერთ შემთხვევაში, ისეთ გლობალურ ბაზრებზეც კი, როგორიცაა ფიჭური სერვისების მიწოდება, შესაძლებელია რეგიონული პროტოკოლების გამოყენება, მაგრამ უმსხვილესი ბრენდების ინტერესებშია დანერგვა, თუ ეს არ ეწინააღმდეგება ბიზნესის ინტერესებს, ზოგიერთ შემთხვევაში კი სახელმწიფოს, რაც შეიძლება ერთიანი სტანდარტები, რაც გააძლიერებს საერთაშორისო კომუნიკაციებს.
არსებობს მრავალი ფუნდამენტური საკომუნიკაციო პროტოკოლი. ინტერნეტის კონტექსტში, ეს მოიცავს HTTP, TCP / IP. ქსელში წვდომის უზრუნველყოფის სერვისების სეგმენტში PPP სტანდარტი შეიძლება მოიხსენიებოდეს ასე. თუ მომხმარებელი ხედავს შეტყობინებას, რომელშიც ნათქვამია, რომ PPP ბმულის კონტროლის პროტოკოლი შეწყვეტილია, მაშინ მომხმარებელი, სავარაუდოდ, ვერ შეძლებს ონლაინ რესურსებზე წვდომას HTTP ან TCP/IP გამოყენებით. ამრიგად, თითოეულ სტანდარტს დიდი მნიშვნელობა აქვს და მეტიც, ხშირ შემთხვევაში განუყოფლად არის დაკავშირებული სხვებთან. თუ ერთი პროტოკოლი წყდება კომუნიკაციით, მაშინ არსებობს შესაძლებლობა, რომ მომხმარებელმა ვერ შეძლოს წვდომა იმ რესურსებზე, რომლებზეც სხვა სტანდარტები პასუხისმგებელნი არიან კომუნიკაციის ორგანიზებაზე.
საკომუნიკაციო პროტოკოლები არის შეუცვლელი ინსტრუმენტი კომპლექსური პრობლემების გადასაჭრელად, როგორც მომხმარებელთა კომუნიკაციის სფეროში, ასევე სამრეწველო და მომსახურების სფეროებში. კონკრეტული სტანდარტის კომპეტენტური არჩევანიდან დამოკიდებულია შესაბამისი ინფრასტრუქტურის განხორციელების წარმატებაზე, ისევე როგორც მისეფექტურობა - სისტემის მუშაობის თანაფარდობისა და მისი ინსტალაციის ღირებულების თვალსაზრისით. ამრიგად, ქსელის პროტოკოლების თვისებების ადრეული შესწავლა, ოპტიმალურის არჩევა მნიშვნელოვანი ამოცანაა საწარმოს მენეჯერებისთვის, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან კომპანიის საკომუნიკაციო ინფრასტრუქტურის დანერგვასა და მოდერნიზაციაზე.
