Funcionamento local e globalredes de computadores, serviços móveis e outros serviços de comunicação envolvem o uso de vários protocolos de comunicação. Qual deles pode ser considerado o mais comum? Qual pode ser o significado dos padrões relevantes?
O que são protocolos de comunicação?
Um protocolo de comunicação é uma lista unificada deinstruções que estabelecem como determinadas interfaces de software ou hardware devem fornecer transferência de dados - por exemplo, fluxos de texto, gráficos, áudio e vídeo. Os protocolos correspondentes são criados principalmente para facilitar o dimensionamento de várias redes de computadores. Por exemplo, a introdução do protocolo TCP/IP tornou possível unificar a transmissão de dados virtualmente em todo o mundo, tornando possível ligar computadores à rede global da Internet.
No mercado moderno de tecnologia da informaçãoOs protocolos de canal de comunicação são usados em vários níveis de implementação de interfaces de comunicação. Eles estão sendo constantemente aprimorados e atualizados. Novos protocolos são desenvolvidos periodicamente para refletir as especificidades do desenvolvimento do mercado de comunicações. Vários protocolos de comunicação podem ser utilizados em redes para fins domésticos e industriais, implementados com base na infraestrutura de centros de pesquisa, etc. Entre os padrões mais comuns do tipo correspondente estão Ethernet, CAN, HART.
A utilização de protocolos de comunicação também é realizada no domínio dos serviços de comunicações móveis. Entre eles - 3G, 4G, GPRS.
Esses protocolos diferem nas redes das operadoras móveis, em particular:
- de acordo com a velocidade de transferência de dados entre o assinante e o prestador de serviços de comunicação;
- por faixas de frequência;
- em termos da distância máxima do dispositivo de comunicação à estação base.
Quanto à classificação dos protocolos de comunicação informática, caracteriza-se por um nível de complexidade bastante elevado. Vamos considerar suas especificidades com mais detalhes.
Classificação de protocolos de comunicação de computador
A classificação dos protocolos correspondentes podeser realizado usando um número suficientemente grande de abordagens. Um problema comum é que os padrões de comunicação podem ser divididos em níveis inferiores e superiores. Entre eles:
- aplicado;
- representante;
- sessão;
- transporte;
- rede;
- canal;
- físico.
Vamos estudá-los com mais detalhes.
Camada de aplicação de protocolos de rede
O nível em consideração, dentro do qual podeser classificado como um ou outro protocolo de comunicação refere-se principalmente a aplicações. Ou seja, fornece comunicações entre a infraestrutura de rede e programas de usuários específicos. Utiliza protocolos como HTTP, Telnet, DNS, IRC, BitTorrent e muitos outros, através dos quais são entregues serviços online modernos.
Camada representativa de protocolos de rede
No nível apropriado, o protocolo de comunicaçãoenvolve a apresentação de determinados dados. Aqui podem ser realizados procedimentos de conversão de um protocolo para outro, codificação, compactação de arquivos e gerenciamento de diversas solicitações.
Aplicativos específicos fazem solicitações específicasna rede, após o que são convertidos em uma linguagem compreensível para o servidor. Em seguida, a solicitação é processada. A resposta do servidor é então convertida, por sua vez, em uma linguagem que o aplicativo possa entender. Protocolos populares desse tipo incluem ASN, FTP, SMTP. Até certo ponto, HTTP e FTP também podem ser classificados como tal.
Camada de sessão de protocolos de comunicação
Neste nível, o protocolo de comunicação é usado emcom a finalidade de realizar uma operação específica - por exemplo, sincronizar determinadas tarefas, criar uma sessão de comunicação, enviar ou receber um arquivo. Os protocolos comuns usados para tais fins incluem ASP, DLC, SOCKS.
Camada de transporte de protocolos de comunicação
O tipo correspondente de padrões é usado emcom a finalidade de entregar diretamente certos tipos de dados de um objeto de rede para outro. Em muitos casos, isso envolve separar os arquivos em elementos individuais para facilitar sua transferência. Os protocolos do tipo correspondente incluem TCP, UDP, RMTP.
Camada de protocolo de rede
O próximo tipo de padrões baseados emum sistema de comunicação pode funcionar - protocolos de nível de rede. Eles são responsáveis, em primeiro lugar, pelos métodos de transmissão de dados, tradução de endereços, comutação e monitoramento da qualidade da operação da infraestrutura. Tais protocolos incluem, em particular, o mesmo TCP/IP, ICMP. DHCP.
Protocolos de camada de link
Esses padrões são usados para garantirfuncionamento dos principais componentes de hardware da rede. Os protocolos correspondentes permitem ao sistema, em primeiro lugar, verificar se há erros nos dados provenientes da camada física. Se necessário, eles também são ajustados.Esses padrões incluem o difundido protocolo de comunicação PPP, algoritmos como SLIP, L2F, PROFIBUS. Em princípio, a Ethernet também pode ser classificada como um protocolo de canal.
Camada de protocolo físico
O próximo nível de atuação das normas, sobre o qualEstamos falando de físico. Aqui, um protocolo de comunicação é uma ferramenta através da qual um fluxo de dados digitais é transmitido diretamente - enviando um sinal por meio de um cabo ou canal de rádio.
No caso de transmissão com fio, eles podempadrões como RS-232, xDSL, 100BASE-T são usados. Os protocolos de comunicação sem fio comuns - em particular aqueles implementados usando roteadores Wi-Fi - são aqueles do tipo IEEE 802.11.
A classificação dos padrões que estudamos pode serconsiderado muito condicional. Assim, dentro da sua estrutura, pode ser muito problemático classificar um determinado protocolo em uma categoria específica: muitas vezes acontece que o padrão é aplicado em vários níveis ao mesmo tempo. Será útil considerar com mais detalhes as especificidades dos protocolos mais populares no mercado moderno de tecnologia da informação. Como, por exemplo, o protocolo de controle PPP (comunicações - é este que é objeto de influência dos algoritmos previstos na norma correspondente).
O que é PPP?
O protocolo em questão refere-se à forma comomencionado acima, aos padrões projetados para garantir o funcionamento da infraestrutura de rede no nível do link de dados. É universal: usando o protocolo apropriado, você pode implementar autenticação de dispositivos, usar um mecanismo de criptografia de dados e, se necessário, compactação de arquivos.
O protocolo em questão fornecefuncionamento de redes baseadas em recursos de comunicação comuns - como linhas telefônicas, canais celulares. Se em um programa ou outro aparecer uma mensagem informando que a conexão do protocolo PPP foi interrompida, isso provavelmente significará que o usuário não conseguirá realmente acessar os recursos de rede fornecidos por seu provedor.
Existem diversas variedadespadrão correspondente - por exemplo, PPPoE, PPPoA. Além disso, a estrutura do protocolo em questão inclui vários padrões: LCP, NCP, PAP, CHAP, MLPPP. Outro protocolo comum no mercado de TI moderno é o HTTP.
Qual é o protocolo HTTP?
A norma correspondente é usada para os finsgarantir o funcionamento da infraestrutura de troca de dados de hipertexto - no caso geral entre computadores e servidores na Internet. Refere-se aos protocolos fundamentais que fazem a World Wide Web funcionar. Suportado por padrão pelas ferramentas de software de comunicação mais modernas em sistemas operacionais comuns. É estável - é difícil imaginar uma situação em que uma mensagem de programa HTTP como “O protocolo PPP foi interrompido” aparecesse na tela do usuário. Como último recurso, se por algum motivo as ferramentas de utilização do padrão HTTP não estiverem disponíveis, pode-se utilizar, por exemplo, o protocolo FTP para transferir arquivos online, embora em muitos casos seu uso possa não ser a solução ideal.
A norma em questão pressupõetransferência de dados de um objeto de hardware e software no status de cliente para o servidor e vice-versa. O primeiro envia solicitações ao segundo, e este responde de acordo com o algoritmo estabelecido. Existem diversas variedades do protocolo em questão: por exemplo, HTTPS, HTTP-NG. As principais vantagens que determinam o fato do protocolo de comunicação HTTP ter se tornado um dos mais populares:
- versatilidade;
- facilidade de implementação;
- possibilidade de expansão;
- disponibilidade de amplo suporte dos fabricantes de software.
Também apresenta uma série de desvantagens, destacadas por especialistas:
- tamanho suficientemente grande de mensagens individuais;
- incapacidade de lidar com computação distribuída;
- incapacidade de navegar pelos recursos hospedados no servidor.
Observamos acima que o padrão em questãoa comunicação é suportada pelos principais sistemas operacionais de usuários, bem como por produtos de software comuns. No entanto, o âmbito de aplicação deste protocolo é muito mais amplo do que a implementação de algoritmos de comunicação no âmbito de soluções de utilizador. O padrão HTTP também é aplicável na indústria, sistemas de vigilância por vídeo e infraestrutura SCADA.
Um grande número de fabricantes considerandoVários protocolos de comunicação em redes são a base para a construção de uma infraestrutura de comunicação; o HTTP é escolhido como uma ferramenta funcional e confiável para organizar o acesso a vários recursos online, configurar objetos e gerenciar vários dispositivos.
Se falarmos especificamente sobre a indústria, então o Modbus pode ser considerado um dos protocolos mais populares no segmento de mercado correspondente.
Qual é o protocolo Modbus?
A norma correspondente é aplicada principalmenteforma de garantir a interação entre vários elementos da infraestrutura de automação na produção. O protocolo correspondente apresentado pode ser daquelas variedades adaptadas à transmissão de dados através de um tipo específico de canal de comunicação - com fio, sem fio (por sua vez, os recursos do primeiro tipo podem incluir cabos de cobre, fibra óptica - e para eles modificações separadas de o protocolo em questão foi desenvolvido discurso).
Existem versões do Mobdus adaptadas para transferência de dados via TCP/IP. Outra solução popular entre as empresas industriais é o PROFIBUS-FDL.
O que é o protocolo PROFIBUS-FDL?
O protocolo em questão funciona no âmbitoRede PROFIBUS, que se difundiu entre as empresas industriais europeias. Seu protótipo foi desenvolvido por especialistas da Siemens e seria utilizado em áreas de produção onde fossem utilizados controladores.
Posteriormente, com base nos desenvolvimentos da Alemanhacorporação, foi formada uma infraestrutura de rede na qual foram combinadas várias características tecnológicas e funcionais de comunicações seriais relacionadas ao nível de campo. O protocolo de rede em consideração permitiu integrar diferentes tipos de dispositivos de automação num único sistema de produção. Vale ressaltar que o protocolo PROFIBUS-FDL não é o único que opera na rede industrial especificada. No entanto, é uniforme em termos de aplicabilidade para efeitos de organização do acesso ao autocarro principal.
De uma forma ou de outra, o protocolo de comunicação em questão é complementado pelos seguintes padrões:
- DP;
-PA;
- FMS.
O protocolo PROFIBUS DP é utilizado paraorganizar a troca de dados entre os principais dispositivos industriais do tipo DP, bem como dispositivos nos quais a E/S é implementada de acordo com um esquema distribuído. Ao mesmo tempo, este protocolo permite organizar a troca de dados em alta velocidade. Caracteriza-se também por um custo de implementação relativamente baixo, o que pode torná-lo popular em pequenas empresas.
O padrão PROFIBUS PA permite a trocadados entre a infraestrutura, que consiste em equipamentos pertencentes ao nível de campo. Este protocolo é otimizado para conectar vários sensores e mecanismos a um barramento linear ou em anel comum.
O padrão PROFIBUS FMS é caracterizado porversatilidade. Pretende-se, em primeiro lugar, organizar a troca de dados entre componentes de alta tecnologia da infraestrutura industrial - computadores, programadores, controladores.
Entre os maiores pontos fortes dos protocolos estãooperando na rede PROFIBUS - abertura (ou seja, podem ser utilizados por qualquer empresa industrial interessada), ampla (o que facilita o dimensionamento da infraestrutura industrial na expansão de mercados, abertura de novas instalações de produção).
Resumo
Então, examinamos a essência dos protocolos de comunicação,estudou as características de algumas variedades populares dos padrões relevantes. Seu principal objetivo é garantir a transferência de dados em formatos unificados. Ou seja, aqueles que podem ser escalados dentro de uma infraestrutura que, via de regra, ultrapassa significativamente a escala de um único empreendimento.
Na verdade, estamos falando de padrões internacionais:protocolos modernos para comunicações celulares, com fio e Wi-Fi são muito difundidos, estão disponíveis publicamente e são relativamente fáceis de escalar. É claro que em alguns casos, mesmo em mercados globais como a prestação de serviços de comunicação celular, é possível utilizar protocolos regionais, mas é do interesse das maiores marcas implementar, se isso não contrariar os interesses das empresas , e em alguns casos, o Estado, padrões tão unificados quanto possível, o que melhorará as comunicações internacionais.
Existem vários protocolos de comunicação fundamentais.No contexto da Internet, incluem HTTP, TCP/IP. No segmento de serviços de fornecimento de acesso à rede, o padrão PPP pode ser classificado como tal. Se um usuário vir uma mensagem informando que o protocolo de controle de link PPP foi interrompido, ele provavelmente não conseguirá acessar recursos online usando HTTP ou TCP/IP. Assim, cada norma tem grande significado e, além disso, em muitos casos está inextricavelmente ligada a outras. Se a comunicação de um protocolo for interrompida, existe a possibilidade de o usuário não conseguir acessar os recursos de organização das comunicações pelos quais outros padrões são responsáveis.
Os protocolos de comunicação são uma ferramenta de solução indispensáveltarefas complexas tanto no domínio do fornecimento de comunicações aos utilizadores como nos sectores industrial e de serviços. O sucesso da implementação da infra-estrutura correspondente, bem como a sua eficácia - em termos da relação entre o desempenho do sistema e os custos da sua instalação - depende da escolha correcta de uma norma específica. Assim, o estudo precoce das propriedades dos protocolos de rede e a seleção do ideal é uma tarefa importante para os gestores empresariais responsáveis pela implementação e modernização da infraestrutura de comunicação da empresa.
