การทำงานของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ทั้งในประเทศและทั่วโลก โทรศัพท์มือถือและบริการสื่อสารอื่นๆ เกี่ยวข้องกับการใช้โปรโตคอลการสื่อสารต่างๆ ข้อใดถือได้ว่าเป็นเรื่องธรรมดาที่สุด? มาตรฐานที่เกี่ยวข้องมีความสำคัญอย่างไร
โปรโตคอลการสื่อสารคืออะไร
โปรโตคอลการสื่อสารคือรายการคำสั่งรวมที่กำหนดวิธีที่อินเทอร์เฟซของซอฟต์แวร์หรือฮาร์ดแวร์บางตัวควรมีการถ่ายโอนข้อมูล เช่น ข้อความ กราฟิก สตรีมเสียงและวิดีโอ โปรโตคอลที่สอดคล้องกันถูกสร้างขึ้นเพื่ออำนวยความสะดวกในการปรับขนาดเครือข่ายคอมพิวเตอร์ต่างๆ ตัวอย่างเช่น การแนะนำโปรโตคอล TCP / IP ทำให้สามารถรวมการรับส่งข้อมูลได้ทั่วโลก ซึ่งทำให้สามารถเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์กับเครือข่ายอินเทอร์เน็ตทั่วโลกได้
ในตลาดเทคโนโลยีสารสนเทศสมัยใหม่ โปรโตคอลช่องทางการสื่อสารถูกนำมาใช้ในระดับต่างๆ ของการใช้งานอินเทอร์เฟซการสื่อสาร พวกเขากำลังปรับปรุงและปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ใหม่เป็นระยะโปรโตคอลที่สะท้อนถึงลักษณะเฉพาะของการพัฒนาตลาดการสื่อสาร โปรโตคอลการสื่อสารต่างๆ สามารถใช้ได้ทั้งในเครือข่ายภายในประเทศและอุตสาหกรรมที่ดำเนินการบนพื้นฐานของโครงสร้างพื้นฐานของศูนย์วิจัย ฯลฯ ในบรรดามาตรฐานทั่วไปของประเภทที่เกี่ยวข้อง ได้แก่ Ethernet, CAN, HART
การใช้โปรโตคอลการสื่อสารยังดำเนินการในด้านบริการสื่อสารเคลื่อนที่ด้วย ในกลุ่มนั้น - 3G, 4G, GPRS
โปรโตคอลเหล่านี้แตกต่างกันไปตามเครือข่ายมือถือ โดยเฉพาะ:
- ตามความเร็วของการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างสมาชิกและผู้ให้บริการการสื่อสาร
- ตามคลื่นความถี่;
- ในแง่ของระยะทางสูงสุดของอุปกรณ์สื่อสารไปยังสถานีฐาน
สำหรับการจำแนกโปรโตคอลการสื่อสารด้วยคอมพิวเตอร์นั้น มีความซับซ้อนค่อนข้างสูง มาดูรายละเอียดเฉพาะของมันกันดีกว่า
การจำแนกโปรโตคอลการสื่อสารของคอมพิวเตอร์
การจำแนกโปรโตคอลที่เกี่ยวข้องสามารถทำได้โดยใช้วิธีการจำนวนมากพอสมควร มาตรฐานทั่วไปคือมาตรฐานการสื่อสารสามารถแบ่งออกเป็นระดับล่างและระดับสูงได้ ซึ่งรวมถึง:
- สมัคร;
- ตัวแทน;
- เซสชั่น;
- ขนส่ง;
- เครือข่าย;
- ช่อง
- ทางกายภาพ
มาศึกษาให้ละเอียดกันดีกว่า
ชั้นแอปพลิเคชันของเครือข่ายโปรโตคอล
ระดับที่อยู่ระหว่างการพิจารณา ซึ่งภายในโปรโตคอลการสื่อสารหนึ่งหรืออย่างอื่นสามารถจำแนกได้ อ้างอิงถึงแอปพลิเคชันเป็นหลัก กล่าวคือให้การสื่อสารระหว่างโครงสร้างพื้นฐานของเครือข่ายและโปรแกรมผู้ใช้เฉพาะ มีการใช้โปรโตคอลต่างๆ เช่น HTTP, Telnet, DNS, IRC, BitTorrent และอื่นๆ อีกมากมายเพื่อให้บริการออนไลน์ที่ทันสมัย
เลเยอร์ตัวแทนของโปรโตคอลเครือข่าย
ในระดับที่เหมาะสม โปรโตคอลการสื่อสารเกี่ยวข้องกับการแสดงข้อมูลบางอย่าง ที่นี่ ขั้นตอนสำหรับการแปลงโปรโตคอลหนึ่งเป็นอีกโปรโตคอลหนึ่ง การเข้ารหัส การบีบอัดไฟล์ และการจัดการคำขอต่างๆ สามารถดำเนินการได้
แอปพลิเคชันเฉพาะส่งคำขอบางอย่างไปยังเครือข่าย หลังจากนั้นจะถูกแปลงเป็นภาษาที่เซิร์ฟเวอร์เข้าใจได้ ถัดไป คำขอจะได้รับการประมวลผล จากนั้นการตอบสนองจากเซิร์ฟเวอร์จะถูกแปลงเป็นภาษาที่แอปพลิเคชันเข้าใจ ในบรรดาโปรโตคอลยอดนิยมประเภทที่เกี่ยวข้อง ได้แก่ ASN, FTP, SMTP นอกจากนี้ยังสามารถนำมาประกอบกับสิ่งเหล่านั้นและ HTTP, FTP
ชั้นเซสชันของโปรโตคอลการสื่อสาร
ในระดับนี้ โปรโตคอลการสื่อสารใช้เพื่อดำเนินการบางอย่าง เช่น การซิงโครไนซ์งานบางอย่าง การสร้างเซสชันการสื่อสาร การส่งหรือรับไฟล์ ในบรรดาโปรโตคอลทั่วไปที่ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ดังกล่าว ได้แก่ ASP, DLC, SOCKS
ชั้นขนส่งของโปรโตคอลการสื่อสาร
ใช้มาตรฐานที่เหมาะสมส่งข้อมูลบางประเภทโดยตรงจากวัตถุเครือข่ายหนึ่งไปยังอีกวัตถุหนึ่ง ในหลายกรณี ไฟล์จะถูกแบ่งออกเป็นองค์ประกอบแยกกันที่นี่ - เพื่อความสะดวกในการถ่ายโอน โปรโตคอลของประเภทที่เกี่ยวข้อง ได้แก่ TCP, UDP, RMTP
โปรโตคอลเลเยอร์เครือข่าย
มาตรฐานประเภทต่อไปที่ระบบการสื่อสารสามารถทำงานได้คือโปรโตคอลเลเยอร์เครือข่าย พวกเขามีหน้าที่หลักในการรับส่งข้อมูล การแปลที่อยู่ การสลับ ตรวจสอบคุณภาพของการดำเนินงานโครงสร้างพื้นฐาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งโปรโตคอลดังกล่าวรวมถึง TCP / IP, ICMP เดียวกัน DHCP.
โปรโตคอลเลเยอร์ลิงก์
มาตรฐานเหล่านี้ใช้เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ที่สำคัญของเครือข่าย โปรโตคอลที่เหมาะสมทำให้ระบบสามารถตรวจสอบข้อมูลที่มาจากชั้นกายภาพเพื่อหาข้อผิดพลาดก่อน หากจำเป็นก็จะถูกปรับด้วย ในบรรดามาตรฐานเหล่านี้ ได้แก่ โปรโตคอลการสื่อสาร PPP ทั่วไป อัลกอริธึม เช่น SLIP, L2F, PROFIBUS โดยหลักการแล้ว อีเธอร์เน็ตยังสามารถจัดเป็นโปรโตคอลช่องสัญญาณได้
ชั้นโปรโตคอลทางกายภาพ
ระดับถัดไปของการดำเนินการมาตรฐานที่เป็นปัญหาคือทางกายภาพ ในที่นี้ โปรโตคอลการสื่อสารคือเครื่องมือสำหรับส่งกระแสข้อมูลดิจิทัลโดยตรง - โดยการส่งสัญญาณผ่านสายเคเบิลหรือช่องวิทยุ
ในกรณีของการส่งสัญญาณแบบมีสาย อาจใช้มาตรฐานเช่น RS-232, xDSL, 100BASE-T โปรโตคอลการสื่อสารไร้สายทั่วไป - ในโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ใช้งานโดยใช้เราเตอร์ Wi-Fi ซึ่งเป็นประเภท IEEE 802.11
การจำแนกมาตรฐานที่เราศึกษาถือได้ว่ามีเงื่อนไขมาก ดังนั้นภายในจึงอาจเป็นปัญหาได้มากที่จะระบุโปรโตคอลหนึ่งหรืออีกโปรโตคอลหนึ่งไปยังหมวดหมู่เฉพาะ: มักเกิดขึ้นที่มาตรฐานถูกนำไปใช้ในหลายระดับพร้อมกัน การพิจารณารายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับโปรโตคอลที่เป็นที่นิยมมากที่สุดในตลาดเทคโนโลยีสารสนเทศสมัยใหม่จะเป็นประโยชน์อย่างยิ่ง ตัวอย่างเช่น โปรโตคอลควบคุม PPP (การสื่อสาร - เธอคือเป้าหมายของอิทธิพลของอัลกอริธึมที่จัดให้โดยมาตรฐานที่สอดคล้องกัน)
โปรโตคอล PPP คืออะไร
โปรโตคอลที่อยู่ระหว่างการพิจารณาอ้างอิงตามที่เราได้กล่าวไว้ข้างต้น กับมาตรฐานที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อรับรองการทำงานของโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายที่ชั้นดาต้าลิงค์ เป็นสากล: การใช้โปรโตคอลที่เหมาะสม คุณสามารถใช้การรับรองความถูกต้องของอุปกรณ์ ใช้กลไกการเข้ารหัสข้อมูล และการบีบอัดไฟล์หากจำเป็น
โปรโตคอลที่อยู่ระหว่างการพิจารณาช่วยให้การทำงานของเครือข่ายเป็นไปตามทรัพยากรการสื่อสารทั่วไป เช่น สายโทรศัพท์ ช่องทางการสื่อสารเคลื่อนที่ หากในโปรแกรมใดโปรแกรมหนึ่ง มีข้อความปรากฏขึ้นโดยระบุว่าโปรโตคอล PPP ถูกรบกวนโดยการสื่อสาร เป็นไปได้มากว่าผู้ใช้จะไม่สามารถเข้าถึงทรัพยากรเครือข่ายที่ผู้ให้บริการจัดหาให้ได้จริง
มาตรฐานที่สอดคล้องกันมีหลายแบบ - ตัวอย่างเช่น PPPoE, PPPoA ที่โครงสร้างของโปรโตคอลที่เป็นปัญหานี้รวมถึงมาตรฐานต่างๆ: LCP, NCP, PAP, CHAP, MLPPP โปรโตคอลทั่วไปอีกตัวหนึ่งในตลาดไอทีสมัยใหม่คือ
โปรโตคอล HTTP คืออะไร
ใช้มาตรฐานที่สอดคล้องกันเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของโครงสร้างพื้นฐานการแลกเปลี่ยนข้อมูลไฮเปอร์เท็กซ์ - ในกรณีทั่วไประหว่างคอมพิวเตอร์และเซิร์ฟเวอร์บนอินเทอร์เน็ต หมายถึงโปรโตคอลพื้นฐานที่รับรองการทำงานของเวิลด์ไวด์เว็บ ได้รับการสนับสนุนโดยค่าเริ่มต้นโดยเครื่องมือซอฟต์แวร์การสื่อสารที่ทันสมัยที่สุดบนระบบปฏิบัติการทั่วไป มีความเสถียร - เป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการถึงสถานการณ์ที่ข้อความจากโปรแกรม HTTP ปรากฏขึ้นบนหน้าจอของผู้ใช้ เช่น "โปรโตคอลถูกขัดจังหวะโดยการเชื่อมต่อ PPP" วิธีสุดท้าย - หากไม่มีเครื่องมือในการเปิดใช้งานมาตรฐาน HTTP ด้วยเหตุผลบางประการ คุณสามารถใช้ตัวอย่างเช่น โปรโตคอล FTP เพื่อถ่ายโอนไฟล์ออนไลน์ แม้ว่าในหลายกรณีการใช้งานอาจไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาที่เหมาะสมที่สุด
มาตรฐานที่เป็นปัญหาเกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนข้อมูลจากออบเจกต์ฮาร์ดแวร์-ซอฟต์แวร์ในสถานะไคลเอนต์ไปยังเซิร์ฟเวอร์ และในทางกลับกัน คำขอแรกส่งคำขอไปยังคำขอที่สอง และคนหลังตอบตามอัลกอริทึมที่กำหนดไว้ มีโปรโตคอลที่เป็นปัญหาหลายแบบ เช่น HTTPS, HTTP-NG ข้อได้เปรียบหลักเบื้องหลังความจริงที่ว่าโปรโตคอลการสื่อสาร HTTP ได้กลายเป็นหนึ่งในโปรโตคอลที่ได้รับความนิยมมากที่สุด:
- อเนกประสงค์;
- ใช้งานง่าย;
- ขยายได้;
- การสนับสนุนอย่างกว้างขวางจากผู้จำหน่ายซอฟต์แวร์
เขายังมีข้อบกพร่องหลายประการที่ผู้เชี่ยวชาญเน้น:
- ข้อความส่วนตัวค่อนข้างมาก
- ไม่เหมาะสมสำหรับการคำนวณแบบกระจาย
- ไม่สามารถนำทางผ่านทรัพยากรที่โฮสต์บนเซิร์ฟเวอร์
เราระบุไว้ข้างต้นว่ามาตรฐานการสื่อสารที่เป็นปัญหานั้นได้รับการสนับสนุนโดยระบบปฏิบัติการหลักของผู้ใช้ เช่นเดียวกับผลิตภัณฑ์ซอฟต์แวร์ทั่วไป อย่างไรก็ตาม ขอบเขตของโปรโตคอลนี้กว้างกว่าการใช้อัลกอริธึมการสื่อสารภายในโซลูชันของผู้ใช้มาก มาตรฐาน HTTP ยังใช้ได้กับอุตสาหกรรม ระบบกล้องวงจรปิด และโครงสร้างพื้นฐาน SCADA
ผู้ผลิตจำนวนมากที่พิจารณาโปรโตคอลการสื่อสารต่างๆ ในเครือข่ายเป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างโครงสร้างพื้นฐานด้านการสื่อสาร เลือก HTTP เป็นเครื่องมือที่ใช้งานได้จริงและเชื่อถือได้สำหรับการจัดการการเข้าถึงแหล่งข้อมูลออนไลน์ต่างๆ การกำหนดค่าวัตถุ การจัดการอุปกรณ์ต่างๆ
ถ้าเราพูดถึงอุตสาหกรรมนี้โดยเฉพาะ Modbus สามารถนำมาประกอบกับจำนวนของโปรโตคอลที่ได้รับความนิยมสูงสุดในกลุ่มตลาดที่เกี่ยวข้อง
โปรโตคอล Modbus คืออะไร
มาตรฐานที่เกี่ยวข้องส่วนใหญ่จะใช้เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานร่วมกันระหว่างองค์ประกอบต่างๆ ภายในโครงสร้างพื้นฐานของระบบอัตโนมัติในที่ทำงาน ที่เกี่ยวข้องโปรโตคอลสามารถอยู่ในรูปแบบต่างๆ เหล่านั้นที่ปรับให้เข้ากับการรับส่งข้อมูลผ่านช่องทางการสื่อสารบางประเภท - แบบมีสาย, ไร้สาย (ในทางกลับกัน ทรัพยากรประเภทแรกอาจรวมถึงทองแดง, สายเคเบิลใยแก้วนำแสง - และการปรับเปลี่ยนโปรโตคอลที่เป็นปัญหาแยกต่างหาก ได้รับการพัฒนาสำหรับพวกเขา).
มี Mobdus เวอร์ชันต่างๆ ที่ดัดแปลงเพื่อถ่ายโอนข้อมูลผ่าน TCP/IP อีกวิธีหนึ่งที่ได้รับความนิยมในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมคือ PROFIBUS-FDL
โปรโตคอล PROFIBUS-FDL คืออะไร
โปรโตคอลที่กำลังพิจารณาดำเนินการภายในเครือข่าย PROFIBUS ซึ่งแพร่หลายในหมู่ผู้ประกอบการอุตสาหกรรมในยุโรป ต้นแบบได้รับการพัฒนาโดยผู้เชี่ยวชาญของซีเมนส์และจะใช้ในพื้นที่การผลิตที่เกี่ยวข้องกับตัวควบคุม
จากนั้น บนพื้นฐานของการพัฒนาของบริษัทเยอรมัน โครงสร้างพื้นฐานของเครือข่ายได้ถูกสร้างขึ้น ซึ่งรวมคุณสมบัติทางเทคโนโลยีและการทำงานต่างๆ ของการสื่อสารแบบอนุกรมที่เกี่ยวข้องกับระดับภาคสนาม โปรโตคอลเครือข่ายที่อยู่ในการพิจารณาทำให้สามารถรวมอุปกรณ์อัตโนมัติประเภทต่างๆ ไว้ในระบบการผลิตเดียวได้ เป็นที่น่าสังเกตว่าโปรโตคอล PROFIBUS-FDL ไม่ใช่โปรโตคอลเดียวที่ทำงานบนเครือข่ายอุตสาหกรรมนี้ อย่างไรก็ตาม มีความสม่ำเสมอในแง่ของการบังคับใช้เพื่อจัดระเบียบการเข้าถึงรถบัสหลัก
ไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง โปรโตคอลการสื่อสารที่กำลังพิจารณาได้รับการเสริมด้วยมาตรฐานต่อไปนี้:
-DP;
- PA;
- FMS.
โปรโตคอล PROFIBUS DP ใช้สำหรับองค์กรของการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์อุตสาหกรรมชั้นนำเช่น DP รวมถึงอุปกรณ์ที่ I / O ถูกนำไปใช้ตามรูปแบบการกระจาย ในเวลาเดียวกัน โปรโตคอลนี้ช่วยให้สามารถจัดการการแลกเปลี่ยนข้อมูลด้วยความเร็วสูงได้ นอกจากนี้ยังมีค่าใช้จ่ายในการดำเนินการที่ค่อนข้างต่ำ ซึ่งอาจทำให้ธุรกิจขนาดเล็กได้รับความนิยมเช่นกัน
มาตรฐาน PROFIBUS PA ช่วยให้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างโครงสร้างพื้นฐาน ซึ่งประกอบด้วยอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับระดับภาคสนาม โปรโตคอลนี้เหมาะสำหรับการเชื่อมต่อเซ็นเซอร์และกลไกต่างๆ กับบัสเชิงเส้นหรือวงแหวนทั่วไป
มาตรฐาน PROFIBUS FMS โดดเด่นด้วยความสามารถรอบด้าน มีวัตถุประสงค์หลักเพื่อจัดระเบียบการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างส่วนประกอบโครงสร้างพื้นฐานทางอุตสาหกรรมที่มีเทคโนโลยีสูง - คอมพิวเตอร์ โปรแกรมเมอร์ ตัวควบคุม
จุดแข็งของโปรโตคอลที่ทำงานในเครือข่าย PROFIBUS คือการเปิดกว้าง (กล่าวคือ ผู้ประกอบการอุตสาหกรรมที่สนใจสามารถใช้ได้) แพร่หลาย (ซึ่งทำให้ง่ายต่อการขยายโครงสร้างพื้นฐานอุตสาหกรรมเมื่อขยายตลาด เปิดใหม่ อุตสาหกรรม)
CV
ดังนั้น เราได้พิจารณาสาระสำคัญของโปรโตคอลการสื่อสาร ศึกษาคุณสมบัติของมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง วัตถุประสงค์หลักของพวกเขาคือเพื่อให้แน่ใจว่าการส่งข้อมูลภายในกรอบของรูปแบบที่เป็นหนึ่งเดียว นั่นคือ - สิ่งที่สามารถปรับขนาดได้ภายในกรอบของโครงสร้างพื้นฐาน ตามกฎแล้วเกินขนาดอย่างมากวิสาหกิจรายบุคคล
อันที่จริง เรากำลังพูดถึงมาตรฐานสากล: โปรโตคอลสมัยใหม่สำหรับการสื่อสารผ่านมือถือ แบบมีสาย และ Wi-Fi แพร่หลายมาก เปิดเผยต่อสาธารณะ และปรับขนาดได้ค่อนข้างง่าย แน่นอน ในบางกรณี แม้แต่ในตลาดโลกเช่นการให้บริการโทรศัพท์มือถือก็เป็นไปได้ที่จะใช้โปรโตคอลระดับภูมิภาค แต่เพื่อประโยชน์ของแบรนด์ที่ใหญ่ที่สุดที่จะนำไปใช้หากสิ่งนี้ไม่ขัดแย้งกับผลประโยชน์ของธุรกิจ และในบางกรณี รัฐ ให้เป็นมาตรฐานเดียวกันให้ได้มากที่สุด ซึ่งจะยกระดับการสื่อสารระหว่างประเทศ
มีโปรโตคอลการสื่อสารพื้นฐานจำนวนหนึ่ง ในบริบทของอินเทอร์เน็ต ได้แก่ HTTP, TCP / IP ในส่วนของบริการสำหรับการเข้าถึงเครือข่าย มาตรฐาน PPP สามารถอ้างอิงได้ หากผู้ใช้เห็นข้อความที่ระบุว่าโปรโตคอลควบคุมลิงก์ PPP ถูกยกเลิก ผู้ใช้มักจะไม่สามารถเข้าถึงแหล่งข้อมูลออนไลน์โดยใช้ HTTP หรือ TCP/IP ดังนั้น มาตรฐานแต่ละมาตรฐานจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง และยิ่งไปกว่านั้น ในหลายกรณียังเชื่อมโยงกับมาตรฐานอื่นๆ อย่างแยกไม่ออก หากโปรโตคอลหนึ่งถูกขัดขวางโดยการสื่อสาร มีความเป็นไปได้ที่ผู้ใช้จะไม่สามารถเข้าถึงทรัพยากรเหล่านั้นซึ่งมาตรฐานอื่น ๆ มีหน้าที่รับผิดชอบในการจัดการสื่อสาร
โปรโตคอลการสื่อสารเป็นเครื่องมือที่จำเป็นสำหรับการแก้ปัญหาที่ซับซ้อนทั้งในด้านการสื่อสารของผู้ใช้ และในอุตสาหกรรมและบริการ จากตัวเลือกที่มีความสามารถของมาตรฐานเฉพาะ ขึ้นอยู่กับความสำเร็จของการนำโครงสร้างพื้นฐานที่เหมาะสมไปปฏิบัติ ตลอดจนถึงประสิทธิภาพ - ในแง่ของอัตราส่วนประสิทธิภาพของระบบและต้นทุนการติดตั้ง ดังนั้น การศึกษาคุณสมบัติของโปรโตคอลเครือข่ายตั้งแต่เนิ่นๆ การเลือกสิ่งที่ดีที่สุดจึงเป็นงานที่สำคัญสำหรับผู้จัดการองค์กรที่รับผิดชอบในการปรับใช้และปรับปรุงโครงสร้างพื้นฐานด้านการสื่อสารของบริษัทให้ทันสมัย