Протокол связи это: что это, какие бывают и в чём различия? — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

что это, какие бывают и в чём различия?

Интернет очень большой и комплексный. Но на базовом уровне это всего лишь связь между различными компьютерами (не только персональными). Эта связь представляет из себя сетевые протоколы передачи данных — набор правил, который определяет порядок и особенности передачи информации для конкретных случаев.

Протоколов большое множество. Про основные из них рассказано далее.

IP — Internet Protocol

Протокол передачи, который первым объединил отдельные компьютеры в единую сеть. Самый примитивный в этом списке. Он является ненадёжным, т. е. не подтверждает доставку пакетов получателю и не контролирует целостность данных. По протоколу IP передача данных осуществляется без установки соединения.

Основная задача этого протокола — маршрутизация датаграмм, т. е. определение пути следования данных по узлам сети.

Популярная версия на текущий момент — IPv4 с 32-битными адресами. Это значит, что в интернете могут хранится 4. 128 адресов (число с 38 знаками).

TCP/IP — Transmission Control Protocol/Internet Protocol

Это стек протоколов TCP и IP. Первый обеспечивает и контролирует надёжную передачу данных и следит за её целостностью. Второй же отвечает за маршрутизацию для отправки данных. Протокол TCP часто используется более комплексными протоколами.

UDP — User Datagram Protocol

Протокол, обеспечивающий передачу данных без предварительного создания соединения между ними. Этот протокол является ненадёжным. В нём пакеты могут не только не дойти, но и прийти не по порядку или вовсе продублироваться.

Основное преимущество UDP протокола заключается в скорости доставки данных. Именно поэтому чувствительные к сетевым задержкам приложения часто используют этот тип передачи данных.

FTP — File Transfer Protocol

Протокол передачи файлов. Его использовали ещё в 1971 году — задолго до появления протокола IP. На текущий момент этим протоколом пользуются при удалённом доступе к хостингам. FTP является надёжным протоколом, поэтому гарантирует передачу данных.

Этот протокол работает по принципу клиент-серверной архитектуры. Пользователь проходит аутентификацию (хотя в отдельных случаях может подключаться анонимно) и получает доступ к файловой системе сервера.

DNS

Это не только система доменных имён (Domain Name System), но и протокол, без которого эта система не смогла бы работать. Он позволяет клиентским компьютерам запрашивать у DNS-сервера IP-адрес какого-либо сайта, а также помогает обмениваться базами данных между серверами DNS. В работе этого протокола также используются TCP и UDP.

HTTP — HyperText Transfer Protocol

Изначально протокол передачи HTML-документов. Сейчас же он используется для передачи произвольных данных в интернете. Он является протоколом клиент-серверного взаимодействия без сохранения промежуточного состояния. В роли клиента чаще всего выступает веб-браузер, хотя может быть и, например, поисковый робот. Для обмена информацией протокол HTTP в большинстве случаев использует TCP/IP.

HTTP имеет расширение HTTPS, которое поддерживает шифрование. Данные в нём передаются поверх криптографического протокола TLS.

NTP — Network Time Protocol

Не все протоколы передачи нужны для обмена классического вида информацией. NTP — протокол для синхронизации локальных часов устройства со временем в сети. Он использует алгоритм Марзулло. Благодаря нему протокол выбирает более точный источник времени. NTP работает поверх UDP — поэтому ему удаётся достигать большой скорости передачи данных. Протокол достаточно устойчив к изменениям задержек в сети.

Последняя версия NTPv4 способна достигать точности 10мс в интернете и до 0,2мс в локальных сетях.

SSH — Secure SHell

Протокол для удалённого управления операционной системой с использованием TCP. В SSH шифруется весь трафик, причём с возможностью выбора алгоритма шифрования. В основном это нужно для передачи паролей и другой важной информации.

Также SSH позволяет обрабатывать любые другие протоколы передачи. Это значит, что кроме удалённого управления компьютером, через протокол можно пропускать любые файлы или даже аудио/видео поток.

SSH часто применяется при работе с хостингами, когда клиент может удалённо подключиться к серверу и работать уже оттуда.

Протокол передачи данных — это… Что такое Протокол передачи данных?

Проверить информацию.

Необходимо проверить точность фактов и достоверность сведений, изложенных в этой статье.
На странице обсуждения должны быть пояснения.

У этого термина существуют и другие значения, см. Протокол.

Протокол передачи данных — набор соглашений интерфейса логического уровня, которые определяют обмен данными между различными программами. Эти соглашения задают единообразный способ передачи сообщений и обработки ошибок при взаимодействии программного обеспечения разнесённой в пространстве аппаратуры, соединённой тем или иным интерфейсом.

Стандартизированный протокол передачи данных также позволяет разрабатывать интерфейсы (уже на физическом уровне), не привязанные к конкретной аппаратной платформе и производителю (например, USB, Bluetooth).

Сетевые протоколы

Сетево́й протоко́л — набор правил и действий (очерёдности действий), позволяющий осуществлять соединение и обмен данными между двумя и более включёнными в сеть устройствами.

Разные протоколы, зачастую, описывают лишь разные стороны одного типа связи. Названия «протокол» и «стек протоколов» также указывают на программное обеспечение, которым реализуется протокол.

Новые протоколы для Интернета определяются IETF, а прочие протоколы — IEEE или ISO. ITU-T занимается телекоммуникационными протоколами и форматами.

Наиболее распространённой системой классификации сетевых протоколов является так называемая модель OSI, в соответствии с которой протоколы делятся на 7 уровней по своему назначению — от физического (формирование и распознавание электрических или других сигналов) до прикладного (интерфейс программирования приложений для передачи информации приложениями).

Сетевые протоколы предписывают правила работы компьютерам, которые подключены к сети. Они строятся по многоуровневому принципу. Протокол некоторого уровня определяет одно из технических правил связи. В настоящее время для сетевых протоколов используется модель OSI (Open System Interconnection — взаимодействие открытых систем, ВОС).

Модель OSI — это 7-уровневая логическая модель работы сети. Модель OSI реализуется группой протоколов и правил связи, организованных в несколько уровней:

на физическом уровне определяются физические (механические, электрические, оптические) характеристики линий связи;
на канальном уровне определяются правила использования физического уровня узлами сети;
сетевой уровень отвечает за адресацию и доставку сообщений;

транспортный уровень контролирует очередность прохождения компонентов сообщения;
задача сеансового уровня — координация связи между двумя прикладными программами, работающими на разных рабочих станциях;
уровень представления служит для преобразования данных из внутреннего формата компьютера в формат передачи;
прикладной уровень является пограничным между прикладной программой и другими уровнями — обеспечивает удобный интерфейс связи сетевых программ пользователя.

Примеры сетевых протоколов

TCP/IP — набор протоколов передачи данных, получивший название от двух принадлежащих ему протоколов: TCP (англ. Transmission Control Protocol) и IP (англ. Internet Protocol

)^[1]

Наиболее известные протоколы, используемые в сети Интернет:

HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) — это протокол передачи гипертекста. Протокол HTTP используется при пересылке Web-страниц с одного компьютера на другой.

FTP (File Transfer Protocol) — это протокол передачи файлов со специального файлового сервера на компьютер пользователя. FTP дает возможность абоненту обмениваться двоичными и текстовыми файлами с любым компьютером сети. Установив связь с удаленным компьютером, пользователь может скопировать файл с удаленного компьютера на свой или скопировать файл со своего компьютера на удаленный.

POP (Post Office Protocol) — это стандартный протокол почтового соединения. Серверы POP обрабатывают входящую почту, а протокол POP предназначен для обработки запросов на получение почты от клиентских почтовых программ.

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) — протокол, который задает набор правил для передачи почты. Сервер SMTP возвращает либо подтверждение о приеме, либо сообщение об ошибке, либо запрашивает дополнительную информацию.

telnet — это протокол удаленного доступа. TELNET дает возможность абоненту работать на любой ЭВМ сети Интернет, как на своей собственной, то есть запускать программы, менять режим работы и так далее. На практике возможности лимитируются тем уровнем доступа, который задан администратором удаленной машины.

Другие протоколы:

DTN — протокол, предназначенный для обеспечения сверхдальней космической связи.

Список сетевых протоколов

Канальный уровень

Сетевой уровень

Транспортный уровень

SPX
XOT
ISODE
DVMRP
TCP
UDP (Unreliable/User Datagram Protocol)
SCTP
RDP/RUDP (Reliable Data Protocol/Reliable User Datagram Protocol)
RTCP

Сеансовый уровень

Прикладной уровень

Примечания

↑ Hunt, Craig TCP/IP Network Administration. — 3rd Edition. — O’Reilly Media, Inc.. — ISBN 0596002971

Протоколы

Протоколами называются стандартизованные наборы правил передачи данных по сети. С помощью протоколов пользователи получают доступ к ресурсам, подключенным к сети.

Сервер печати, используемый в этом устройстве Brother, поддерживает протокол TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol).

TCP/IP является самым распространенным набором протоколов связи. В частности, он открывает доступ к Интернету и электронной почте. Это протокол может применяться практически во всех операционных системах, например в Windows^®, Macintosh^® и Linux.

На этом устройстве Brother доступны следующие протоколы TCP/IP.

Примечание

DHCP/BOOTP/RARP

С помощью протоколов DHCP, BOOTP и RARP IP-адреса назначаются автоматически.

Примечание

Чтобы воспользоваться протоколами DHCP, BOOTP и RARP, обратитесь к сетевому администратору.

APIPA

Если IP-адрес не был назначен ни вручную (с помощью приложений BRAdmin), ни автоматически (с помощью сервера DHCP, BOOTP или RARP), протокол Automatic Private IP Addressing (APIPA) автоматически назначит IP-адрес из диапазона от 169.254.1.0 до 169.254.254.255.

Клиент DNS

Сервер печати Brother поддерживает функцию клиента DNS (Domain Name System). Благодаря этой функции сервер печати связывается с другими устройствами, используя свое имя DNS.

LPR/LPD

Это весьма распространенные протоколы печати в сети TCP/IP.

Port9100

Это еще один распространенный протокол печати в сети TCP/IP.

Клиент SMTP

Клиент Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) предназначен для отправки сообщений электронной почты через Интернет или интрасеть.

IPP

Протокол Internet Printing Protocol (IPP версии 1.0) позволяет выводить документы на печать напрямую на любой доступный принтер через Интернет.

mDNS

Протокол mDNS позволяет серверу печати Brother автоматически настраиваться для работы в системе Mac OS^® X в конфигурации простой сети (Mac OS^® X 10.2.4 или более поздней версии).

TELNET

Сервер печати Brother поддерживает настройку через командную строку сервера TELNET.

SNMP

Протокол Simple Network Management Protocol (SNMP) используется для управления сетевыми устройствами, в том числе компьютерами, принтерами и терминалами, в сети TCP/IP.

Веб-сервер (HTTP)

Веб-сервер, встроенный в сервер печати Brother, позволяет отслеживать состояние сервера и изменять некоторые его настройки.

Примечание

Рекомендуется использовать Microsoft Internet Explorer 6.0^® (или более поздней версии) или Firefox^® 1.0 (или более поздней версии) для Windows^® и Safari™ 1.0 для Macintosh^®. Проследите за тем, чтобы в используемом браузере всегда были разрешены JavaScript и Cookies. Чтобы задействовать JavaScript, рекомендуется произвести обновление Safari™ до версии 1.2 или более поздней. Любой другой веб-браузер должен быть совместим с HTTP 1.0 и HTTP 1.1.

LLTD

Протокол Link Layer Topology Discovery (LLTD) позволяет легко найти устройство Brother на карте сети Windows Vista™ Network Map. Устройство Brother будет изображено в виде отдельного значка и имени узла. Значение по умолчанию для этого протокола — «Выкл.».

LLMNR

В протоколе LLMNR (Link-Local Multicast Name Resolution) разрешены имена соседних компьютеров, если у сети нет сервера DNS (Domain Name System). Функция LLMNR Responder работает в обеих средах IPv4 и IPv6, если используется компьютер, поддерживающий функцию LLMNR Sender, например Windows Vista^®.

Web Services

Протокол Web Services позволяет пользователям ОС Windows Vista^® устанавливать драйвер принтера Brother, щелкнув правой кнопкой мыши значок устройства и выбрав Пуск / Сеть. (См. Установка с помощью Web Services(для пользователей Windows Vista^®).) Протокол Web Services также позволяет проверять текущее состояние устройства с компьютера.

Сетевые протоколы, применяемые в IP-видеонаблюдении

IP-видеокамеры используют в своей работе множество сетевых протоколов, необходимых, как для передачи видео-потока по сети, так и для дистанционного управления камерой. В данной статье кратко рассмотрены наиболее часто применяемые в IP-видеонаблюдении сетевые службы и протоколы.

IPv4 – Межсетевой протокол IP (Internet Protocol) четвертой версии, впервые описанный в 1981 году и по сей день являющийся основным протоколом, объединившим локальные сети в глобальную сеть Интернет.

В IPv4 применяются четырехбайтные (32 битные) адреса (один байт это десятичное число от 0 до 255), таким образом, IP адрес может выглядеть, например, так: 192.168.0.5. Существенным недостатком протокола IPv4 является ограниченное количество уникальных адресов 232 = 4 294 967 296, причем, еще ряд адресов зарезервирован для: сетей сервис-провайдеров, частных сетей и прочих служебных целей. Это вынуждает применять так называемые динамические IP адреса, то есть адреса, которые предоставляются клиенту только на определенное время из области незанятых адресов данной подсети.

IPv6 – новый Интернет протокол, выпущенный в 1996 году, с увеличенной длиной адреса до 128 бит, что позволит, по различным подсчетам, обеспечить каждого жителя земли от 300 миллионов до 5×10²⁸ уникальных адресов. На самом деле, такое большое пространство адресов сделано для иерархического деления, что упростит маршрутизацию, таким образом, значительная часть адресов не будет использована вообще.

IPv6 адреса представляются как восемь групп шестнадцатеричных цифр разделенных двоеточиями, например: 2000:11a3:13dc:05fd:ff21:ccf2:123f:01ff.

В настоящий момент, IPv6 используется не значительно, в будущем планируется совместное использование протоколов как IPv6, так и IPv4 для поддержки устаревших устройств.

HTTP (HyperText Transfer Prоtocоl) – протокол для передачи гипертекста по технологии «клиент-сервер». Клиент, то есть Интернет браузер пользователя, подает запрос на сервер в виде URL (Uniform Resource Identifier) – уникального идентификатора ресурса и получает с сервера запрашиваемую WEB страницу.

Гипертекст – это специально отформатированный текс с помощью, так называемых HTML (HyperText Markup Language — язык разметки гипертекста) ТЭГов, которые распознает Интернет браузер, например Internet Explorer. Пример форматирования может выглядеть так:<i>Привет Всем!</i>, что отобразится в браузере курсивом — Привет Всем!

HTTPS (Hypertext Transfer Protocol Secure) – Модификация протокола HTTP с возможностью шифрования данных криптографическими протоколами SSL и TLS. Данный протокол применяется, например, для аутентификации пользователей, передачи важных документов, в платежных системах и т. п.

FTP (File Transfer Protocol) – протокол передачи файлов, разработанный в 1971 году. Применяется, например, для закачивания файлов на сервер, скачивания файлов с сервера на локальный компьютер и тому подобных задач. Обычно используется с FTP – клиентом, программой, как правило, с двумя окнами, где «перетаскивая» мышью файлы и папки из одного окна в другое осуществляется загрузка/выгрузка файлов.

TCP (Transmission Control Protocol) – протокол управляющий передачей данных, который проверяет установку сетевого соединения, посылает новый запрос в случае потери пакетов и не допускает дублирование пакетов. Таким образом, осуществляется надежная передача данных с уведомлением отправляющей стороны о качестве передачи.

UDP (User Datagram Protocol) – протокол передачи так называемых «датаграмм» — блоков данных, без проверки успешности соединения, потери пакетов и дублирования, что значительно снижает качество передачи данных. Однако такой подход бывает весьма полезен при кратких запросах от большого числа клиентов к серверу, как, например, в онлайн-играх, что освобождает сервер от ожидания проверки целостности пакетов.

DNS (Domain Name System) – система доменных имен, отвечающая за соответствие IP-адресов именам хостов. Обычно используется для определения IP-адреса по имени хоста (по имени сайта).

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) — протокол необходимый для автоматического получения компьютером IP-адреса и других параметров необходимых для нормальной работы в сети.

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) — протокол для передачи почты в Интернете, разработанный в 1982 году, применяется, в основном, для отправки исходящей почты из клиентской программы, например «Outlook», на почтовый сервер.

RTP (Real-time Transport Protocol) — протокол для передачи данных в реальном времени, с контролем последовательности пакетов и синхронизации данных. Данный протокол хорошо подходит для передачи видео и аудиоданных по сети.

DynDNS — сервис позволяющий пользователю с динамическим IP-адресом, получить поддомен (доменное имя третьего уровня), со статическим адресом, на который, сервис DynDNS перенаправляет запрос пользователя.

Таким образом, компьютер, IP камера или любое другое сетевое устройство работает, как будто, с постоянным IP-адресом. Статический IP-адрес необходим для работы сетевых камер.

NTP (Network Time Protocol) — протокол предназначенный для синхронизации внутренних часов компьютера со службами точного времени, например — ГЛОНАСС.

RTSP (Real Time Streaming Protocol) — протокол предназначенный для управления данными от мультимедиаустройств, например IP-камеры, с возможностью передачи команд: «старт», «запись», «стоп» и т. п.

RTCP (Real-Time Transport Control Protocol) — протокол передачи управляющих пакетов в реальном времени, работающий совместно с RTP, обеспечивая обратную связь и контроль качества передачи данных.

IGMP (Internet Group Management Protocol) — протокол позволяющий организовывать сетевые устройства в группы при помощи маршрутизатора. Например, для передачи данных от видео-сервера к многочисленным клиентам, принимающим видео-трансляцию.

ICMP (Internet Control Message Protocol) — протокол посылающий сообщения об ошибках передачи данных, например: «ошибка аутентификации», «порт недостижим», «узел назначения неизвестен» и т. п.

ARP (Address Resolution Protocol) — протокол определяющий MAC-адрес по известному IP-адресу.

MAC-адрес (Media Access Control) — уникальный идентификатор, находящийся в памяти каждого сетевого устройства.

SOCKS — протокол, позволяющий программным клиентам, находящимся за межсетевым экраном, обращаться к внешним серверам. И, наоборот — внешним клиентам подключаться к серверам за сетевым экраном.

PPP (Point-to-Point Protocol) — протокол для осуществления прямой связи между двумя узлами сети, с возможностью сжатия данных и шифрования.

PPPoE (Point-to-point protocol over Ethernet) — протокол передачи кадров протокола РРР по сетям Ethernet.

Bonjour — служба автоматического обнаружения сетевых устройств в ближнем сетевом окружении, использующая данные из DNS.

UPnP (Universal Plug and Play) — технология, обеспечивающая автоматическое подключение и настройку сетевых устройств, сразу после подсоединения к сети. Данная технология значительно облегает использование сетевых устройств обычным пользователям.

Основы Интернет — 1.5. Протоколы передачи информации в Internet

Урок 1.

Компьютерные сети
Понятие Internet

Возможности Internet

История возникновения Internet

Протоколы передачи информации в Internet

Адреса компьютеров в Internet

Система доменных имен

Универсальный указатель ресурса (адрес)

1.5. Протоколы передачи информации в Internet

Для взаимодействия между собой программ в Internet используют протоколы.

Протокол — это набор правил и соглашений, используемых при передаче данных.

Таким образом, каждая программа, претендующая на работу в сети, должна следовать определенным правилам для приема и передачи данных.

Основополагающим протоколом сети Internet является протокол TCP/IP. TCP/IP это два различных протокола, тесно связанных между собой. TCP (Transmission Control Protocol) — протокол управления передачей. Он определяет, каким образом информация должна быть разбита на пакеты и отправлена по каналам связи. TCP располагает пакеты в нужном порядке, а также проверяет каждый пакет на наличие ошибок при передаче.

Каждый информационный пакет содержит IP-адреса (IP – Internet Protocol) компьютера-отправителя и компьютера-получателя. Специальные компьютеры, называемые маршрутизаторами, используя IP-адреса, направляют информационные пакеты в нужную сторону, то есть к указанному в них получателю.

Для работы прикладных программ, таких как программы электронной почты, требуется не только правильно упаковать информацию в пакеты и отправить их, но и необходимо четко договориться о содержимом этих пакетов, а также о процедуре обмена пакетами. Так, например, для получения письма необходимо предъявить пароль обладателя почтового ящика, а это уже целая последовательность действий. Таким образом, необходимы и другие протоколы.

Название протокола	Расшифровка	Назначение
HTTP	Hyper Text Transfer Protocol	Протокол передачи гипертекста
FTP	File Transfer Protocol	протокол передачи файлов
SMTP	Simple Mail Transfer Protocol	Простой протокол отправки электронных писем
POP3	Post Office Protocol 3	Протокол получения электронных писем
NNTP	News Net Transfer Protocol	Протокол телеконференций

Что такое MQTT и для чего он нужен в IIoT? Описание протокола MQTT

Оглавление:

С развитием промышленности увеличивается количество устройств, которые нужно контролировать и получать от них различные данные. Для решения проблем взаимодействия большого количества устройств и проблем объединения устройств в одну сеть была создана концепция Интернета вещей (англ. Internet of Things, IoT) – это когда устройства объединяются по какому-то признаку в одну сеть, потом уже несколько подобных сетей объединяются в другую большую сеть и так далее.

Устройства в таких сетях взаимодействуют друг с другом по средствам различных интерфейсов и протоколов передачи данных. Так как мы говорим о промышленном применении концепции IoT, в которой должны использоваться промышленное оборудование со своими протоколами и аппаратными средствами, то мы переходим к концепции IIoT (Промышленного Интернета вещей).

Для взаимодействия между собой устройства используют различные промышленные протоколы, одним из популярных протоколов для этой цели является MQTT.

Что такое MQTT?

MQTT или Message Queue Telemetry Transport – это легкий, компактный и открытый протокол обмена данными созданный для передачи данных на удалённых локациях, где требуется небольшой размер кода и есть ограничения по пропускной способности канала. Вышеперечисленные достоинства позволяют применять его в системах M2M (Машинно-Машинное взаимодействие) и IIoT (Промышленный Интернет вещей).

Также существует версия протокола MQTT-SN (MQTT for Sensor Networks), ранее известная как MQTT-S, которая предназначена для встраиваемых беспроводных устройств без поддержки TCP/IP сетей, например, Zigbee.

Наверх к оглавлению

Особенности протокола MQTT

Основные особенности протокола MQTT:

Асинхронный протокол
Компактные сообщения
Работа в условиях нестабильной связи на линии передачи данных
Поддержка нескольких уровней качества обслуживания (QoS)
Легкая интеграция новых устройств

Протокол MQTT работает на прикладном уровне поверх TCP/IP и использует по умолчанию 1883 порт (8883 при подключении через SSL).

Обмен сообщениями в протоколе MQTT осуществляется между клиентом (client), который может быть издателем или подписчиком (publisher/subscriber) сообщений, и брокером (broker) сообщений (например, Mosquitto MQTT).

Издатель отправляет данные на MQTT брокер, указывая в сообщении определенную тему, топик (topic). Подписчики могут получать разные данные от множества издателей в зависимости от подписки на соответствующие топики.

Устройства MQTT используют определенные типы сообщений для взаимодействия с брокером, ниже представлены основные:

Connect – установить соединение с брокером
Disconnect – разорвать соединение с брокером
Publish – опубликовать данные в топик на брокере
Subscribe – подписаться на топик на брокере
Unsubscribe – отписаться от топика

Схема простого взаимодействия между подписчиком, издателем и брокером

Наверх к оглавлению

Семантика топиков

Топики представляют собой символы с кодировкой UTF-8. Иерархическая структура топиков имеет формат «дерева», что упрощает их организацию и доступ к данным. Топики состоят из одного или нескольких уровней, которые разделены между собой символом «/».

Пример топика в который датчик температуры, расположенный в спальной комнате публикует данные брокеру:

/home/living-space/living-room1/temperature

Подписчик может так же получать данные сразу с нескольких топиков, для этого существуют wildcard. Они бывают двух типов: одноуровневые и многоуровневые. Для более простого понимания рассмотрим в примерах каждый из них:

Одноуровневый wildcard. Для его использования применяется символ «+»
К примеру, нам необходимо получить данные о температуры во всех спальных комнатах:
/home/living-space/+/temperature
В результате получаем данные с топиков:
/home/living-space/living-room1/temperature
/home/living-space/living-room2/temperature
/home/living-space/living-room3/temperature
Многоуровневый wildcard. Для его использования применяется символ «#»
К примеру, чтобы получить данные с различных датчиков всех спален в доме:
/home/living-space/#
В результате получаем данные с топиков:
/home/living-space/living-room1/temperature
/home/living-space/living-room1/light1
/home/living-space/living-room1/light2
/home/living-space/living-room1/humidity
/home/living-space/living-room2/temperature
/home/living-space/living-room2/light1
…

Наверх к оглавлению

Структура сообщений

MQTT сообщение состоит из нескольких частей:

Фиксированный заголовок (присутствует по всех сообщениях)
Переменный заголовок (присутствует только в определенных сообщениях)
Данные, «нагрузка» (присутствует только в определенных сообщениях)

Фиксированный заголовок

Message Type – это тип сообщения, например: CONNECT, SUBSCRIBE, PUBLISH и другие.

Flags specific to each MQTT packet – эти 4 бита отведены под вспомогательные флаги, наличие и состояние которых зависит от типа сообщения.

Remaining Length – представляет длину текущего сообщения(переменный заголовок + данные), может занимать от 1 до 4 байта.

Всего в протоколе MQTT существует 15 типов сообщений:

Тип сообщения	Значение	Направление передачи	Описание
Reserved	0000 (0)	нет	Зарезервирован
CONNECT	0001 (1)	К* -> С**	Запрос клиента на подключение к серверу
CONNACK	0010 (2)	К	Подтверждение успешного подключения
PUBLISH	0011 (3)	К С	Публикация сообщения
PUBACK	0100 (4)	К С	Подтверждение публикации
PUBREC	0101 (5)	К С	Публикация получена
PUBREL	0110 (6)	К С	Разрешение на удаление сообщения
PUBCOMP	0111 (7)	К С	Публикация завершена
SUBSCRIBE	1000 (8)	К -> С	Запрос на подписку
SUBACK	1001 (9)	К	Запрос на подписку принят
UNSUBSCRIBE	1010 (10)	К -> С	Запрос на отписку
UNSUBACK	1011 (11)	К	Запрос на отписку принят
PINGREQ	1100 (12)	К -> С	PING запрос
PINGRESP	1101 (13)	К	PING ответ
DISCONNECT	1110 (14)	К -> С	Сообщение об отключении от сервера
Reserved	1111 (15)		Зарезервирован

*К – клиент, **С – сервер

Флаги

Четыре старших бита первого байта фиксированного заголовка отведены под специальные флаги:

DUP – флаг дубликата устанавливается, когда клиент или MQTT брокер совершает повторную отправку пакета (используется в типах PUBLISH, SUBSCRIBE, UNSUBSCRIBE, PUBREL). При установленном флаге переменный заголовок должен содержать Message ID (идентификатор сообщения)

QoS – качество обслуживания (0,1,2)

RETAIN – при публикации данных с установленным флагом retain, брокер сохранит его. При следующей подписке на этот топик брокер незамедлительно отправит сообщение с этим флагом. Используется только в сообщениях с типом PUBLISH.

Переменный заголовок

Переменный заголовок содержится в некоторых заголовках.

В нём помещаются следующие данные:

Packet identifier – идентификатор пакета, присутствует во всех типах сообщений, кроме: CONNECT, CONNACK, PUBLISH(с QoS Protocol name – название протокола (только в сообщениях типа CONNECT)
Protocol version – версия протокола (только в сообщениях типа CONNECT)
Connect flags – флаги указывающие на поведение клиента при подключении

User name – при наличии этого флага в «нагрузке» должно быть указано имя пользователя (используется для аутентификации клиента)

Password – при наличии этого флага в «нагрузке» должен быть указан пароль (используется для аутентификации клиента)

Will Retain – при установке в 1, брокер хранит у себя Will Message.

Will QoS– качество обслуживания для Will Message, при установленном флаге Will Flag, Will QoS и Will retain являются обязательными.

Will Flag — при установленном флаге, после того, как клиент отключится от брокера без отправки команды DISCONNECT(в случаях непредсказуемого обрыва связи и т.д.), брокер оповестит об этом всех подключенных к нему клиентов через так называемый Will Message.

Clean Session – очистить сессию. При установленном «0» брокер сохранит сессию, все подписки клиента, а так же передаст ему все сообщения с QoS1 и QoS2, которые были получены брокером во время отключения клиента, при его следующем подключении. Соответственно при установленной «1», при повторном подключении клиенту будет необходимо заново подписываться на топики.

Session Present – применяется в сообщении с типом CONNACK. Если брокер принимает подключение с Clean Session = 1 он должен установить «0» в бит Session Present(SP). Если брокер принимает подключение с Clean Session = 0, то значение бита SP зависит от того, сохранял ли брокер ранее сессию с этим клиентом (если так, то в SP выставляется 1 и наоборот). То есть этот параметр позволяет клиенту определить была ли сохранена брокером предыдущая сессия.

Connect Return code – если брокер по каким то причинам не может принять правильно сформированный CONNECT пакет от клиента, то во втором байте CONNACK пакета он должен установить соответствующее значение из нижеуказанного списка:

Значение	Возвращенное значение	Описание
0	0x00 Connection Accepted	Подключение принято
1	0x01 Connection Refused, unacceptable protocol version	Брокер не поддерживает версию протокола, используемую клиентом
2	0x02 Connection Refused, identifier rejected	Client ID подключаемого клиента нет в списке разрешенных
3	0x03 Connection Refused, Server unavailable	Соединение установлено, но MQTT сервис не доступен
4	0x04 Connection Refused, bad user name or password	Не правильный логин или пароль
5	0x05 Connection Refused, not authorized	Доступ к подключению запрещен
6-255		зарезервировано

Topic Name – название топика

Данные, нагрузка

Содержание и формат данных, передаваемых в MQTT сообщениях, определяются в приложении. Размер данных может быть вычислен путём вычитания из Remaining Length длины переменного заголовка.

Наверх к оглавлению

Качество обслуживания в протоколе MQTT (QoS)

MQTT поддерживает три уровня качества обслуживания (QoS) при передаче сообщений.

QoS 0 At most once. На этом уровне издатель один раз отправляет сообщение брокеру и не ждет подтверждения от него, то есть отправил и забыл.

QoS 1 At least once. Этот уровень гарантирует, что сообщение точно будет доставлено брокеру, но есть вероятность дублирования сообщений от издателя. После получения дубликата сообщения, брокер снова рассылает это сообщение подписчикам, а издателю снова отправляет подтверждение о получении сообщения. Если издатель не получил PUBACK сообщения от брокера, он повторно отправляет этот пакет, при этом в DUP устанавливается «1».

QoS 2 Exactly once. На этом уровне гарантируется доставка сообщений подписчику и исключается возможное дублирование отправленных сообщений.

Издатель отправляет сообщение брокеру. В этом сообщении указывается уникальный Packet ID, QoS=2 и DUP=0. Издатель хранит сообщение неподтвержденным пока не получит от брокера ответ PUBREC. Брокер отвечает сообщением PUBREC в котором содержится тот же Packet ID. После его получения издатель отправляет PUBREL с тем же Packet ID. До того, как брокер получит PUBREL он должен хранить копию сообщения у себя. После получения PUBREL он удаляет копию сообщения и отправляет издателю сообщение PUBCOMP о том, что транзакция завершена.

Наверх к оглавлению

Защита передачи данных

Для обеспечения безопасности в MQTT протоколе реализованы следующие методы защиты:

Аутентификация клиентов. Пакет CONNECT может содержать в себе поля USERNAME и PASSWORD. При реализации брокера можно использовать эти поля для аутентификации клиента
Контроль доступа клиентов через Client ID
Подключение к брокеру через TLS/SSL

Наверх к оглавлению

Оборудование для IIoT с поддержкой MQTT

Для построения систем промышленного интернета вещей, а также интегрирования существующего оборудования в облачные системы используются специальные устройства.

Web-программируемые IIoT контроллеры
IIoT модули удаленного ввода/вывода
Шлюзы IIoT
IIoT платформы, сервера MQTT
Измерители CO, CO2, температуры и влажности

Наверх к оглавлению

За более подробной информацией обращайтесь к специалистам IPC2U по телефону: +7 (495) 232 0207 или по e-mail: [email protected]

Протоколы резервирования связи PRP/HSR

В критически важных системах нельзя допускать прерывания связи даже на миллисекунды, так как этого времени будет достаточно, чтобы серьезно повлиять на работу системы или поставить под угрозу безопасность персонала.

В стандарте МЭК 61850 указано, что на подстанциях не должна присутствовать потеря пакетов типа GOOSE и SMV, то есть при построении избыточных топологий связи необходимо организовывать нулевое время переключения между каналами связи (так называемую «бесшовную связь»). Стандарт МЭК 62439 «Промышленные сети связи. Сети с высокой готовностью к автоматической обработке» диктует, что время восстановления связи на объектах должно быть менее 10 мс.

В части 3 стандарта МЭК 62439 описаны протоколы PRP/HSR, которые гарантируют бесшовную передачу данных и надежность развертываемой сети.

Особенности протокола PRP

PRP (Parallel Redundancy Protocol) – протокол параллельного резервирования. При использовании PRP строятся две независимые сети. Каждый пакет данных дублируется и одновременно передается по обеим сетям. Если до получателя доходят оба пакета, то пакет, который пришел позже, отбрасывается. Это позволяет обеспечить бесшовную передачу данных даже при полном отказе одной из сетей.

Нулевое время восстановление.
Две независимые сети с любыми топологиями. Оборудование в сетях А и В может быть любым.
Оборудование, между которым строятся две сети, должны поддерживать PRP.

В протоколе PRP определены следующие типы устройств:

DANP (Double Attached Node for PRP) – устройство с двумя независимыми интерфейсами, может напрямую подключаться к двум параллельным сетям, работающим в системе PRP. Кроме того, DANP должны уметь взаимодействовать с дублированными пакетами (создавать и отбрасывать копии пакетов).
SAN (Single Attached Node) – конечное оборудование с одним сетевым интерфейсом. Для подключения SAN-устройств к PRP-сетям необходимо использовать RedBox.
RedBox (Redundancy Box) – устройство с двумя независимыми интерфейсами, служит для подключения SAN-устройств к PRP-сетям.

RedBox или DANP перед отправкой данных дублируют и маркируют пакеты. Маркировка осуществляется за счет добавления в конец стандартного Ethernet-фрейма идентификатора RCT (Redundancy Сontrol Trailer)

RCT состоит из:

Номер кадра в последовательности – 16 бит
Путь — идентификатор сети, по которой будет передаваться пакет – 4 бита
Размер поля данных – 12 бит (данные + RCT)
PRP суффикс – 16 бит (0x88FB)

При получении пакета RedBox или DANP анализируют пакет: номер последовательности и MAC-адрес отправителя. Если эти параметры совпадают с такими же параметрами предыдущих пакетов в течение определенного времени, то пакет будет отброшен. Фреймы из разных сетей будут отличаться только контрольной суммой и идентификатором сети.

У коммутаторов Moxa c поддержкой PRP время ожидания дубликата пакета составляет 10 мс для сетей Gigabit Ethernet и 100 мс для сетей Fast Ethernet.

Особенности протокола HSR

HSR (High-availability Seamless Redundancy) – протокол резервирования кольцевого соединения. HSR используют в кольцевых топологиях. Каждый передаваемый кадр дублируется и передается в обоих направления кольца HSR. Если до получателя доходят оба пакета, то пакет, который пришел позже, отбрасывается. Это позволяет обеспечить бесшовную передачу данных при одиночном обрыве линии связи.

Нулевое время восстановления.
Только кольцевые топологии.
Все оборудование кольца строится только на устройствах, поддерживающих HSR.

В протоколе HSR определены следующие типы устройств:

DANH (Double Attached Node for HSR) – устройство с двумя независимыми интерфейсами, могут напрямую подключаться в кольцо HSR.
SAN (Single Attached Node) – конечное оборудование с одним сетевым интерфейсом. Для подключения SAN устройств к кольцу HSR необходимо использовать RedBox.
RedBox (Redundancy Box) — устройство с двумя независимыми интерфейсами, служит для подключения SAN устройств к кольцу HSR и передает дублированные пакеты в обоих направлениях кольца.
Quadbox – устройство для объединения нескольких колец HSR в единую систему.

RedBox или DANH перед отправкой данных дублируют и маркируют пакеты. В отличие от протокола PRP, маркировка осуществляется за счет добавления в начало Ethernet фрейма HSR-идентификатора. За счет этого время на обработку пакетов при прохождении их по кольцу уменьшается.

HSR тег состоит из:

Типа HSR – 16 бит (0x892F)
Путь – 4 бита. У коммутаторов Moxa путь всегда равен «0000», так как сеть передачи данных одна.
Номер последовательности – 16 бит
Размер поля данных – 12 бит (данные + HSR-тег + тип)

Метод обработки пакетов у HSR такой же, как у PRP – анализируется MAC-адрес отправителя и номер последовательности. Каждое HSR-устройство в кольце анализирует все пакеты и отбирает пакеты со своим адресом в качестве получателя и multicast-пакеты. С unicast-пакетами устройство HSR поступает также, как и PRP – отбрасывает одинаковые пакеты, пришедшие в определенный период времени.

У коммутаторов Moxa c поддержкой HSR время ожидания дубликата пакета составляет 10 мс для сетей Gigabit Ethernet и 100 мс для сетей Fast Ethernet.

При получении multicast-пакета анализируется адрес отправителя: если пакет был отправлен этим же HSR устройством (то есть прошел все кольцо), то такой пакет тоже будет отброшен для предотвращения широковещательного шторма.

Объединение нескольких колец HSR в единую систему

Для масштабирования системы, построенной на кольцах HSR, используют устройства QuadBox.

Данные внутри колец передаются стандартно в двух направлениях. Между кольцами сквозь QuadBox передается только первый пакет, а дубликат отбрасывается.

PRP/HSR Coupling — построение гибкой системы

Чтобы можно было обойти топологические ограничения в технологиях PRP/HSR и построить более сложную резервированную и масштабируемую систему, используют технологию PRP/HSR Coupling.

При переходе кадра из сети PRP в кольцо HSR пограничный RedBox поменяет тег RCT на тег HSR, аналогично — при обратной пересылке кадра (тег HSR будет изменен на тег RCT).

RSTP Grouping

Самой популярной технологией резервирования сетей Ethernet является RSTP, и многие системы связи уже построены на ее основе. Но данная технология имеет ряд ограничений, в том числе достаточно длительное время восстановления и лимит на количество устройств в сети (Подробнее о протоколе RSTP). Компания Moxa разработала технологию RSTP Grouping, которая позволяет преодолеть эти ограничения, а также построить систему RSTP совместно с технологиями резервирования PRP и HSR.

В классическом варианте сеть RSTP не может быть подключена к кольцу HSR или PRP-подсетям. Стандартное оборудование PRP/HSR не распознаёт служебные пакеты (bpdu) протокола RSTP и не передаёт их в нужные подсети. Пакеты bpdu, не достигая своего получателя, продолжат передаваться по всей RSTP-сети, и этот участок не сможет корректно функционировать.

Специализированные коммутаторы Moxa понимают bpdu-пакеты протокола RSTP и передают их сквозь кольцо HSR или подсети PRP. Кроме того, для преодоления ограничения в количестве устройств в одной сети RSTP Moxa предложила разделять систему на отдельные RSTP-домены. При этом bpdu-пакеты каждой из RSTP-групп передаются сквозь сети HSR/PRP только на порты этой же RSTP группы. Как раз это и позволяет преодолеть ограничение по количеству устройств в RSTP системе.

Применение функции RSTP Grouping в PRP сетях наносит на них некоторые ограничения:

Каждая из PRP-сетей не должна быть построена с применением протокола RSTP. Иначе служебные пакеты RSTP подсети PRP могут привести к путанице с bpdu-пакетами цепочек RSTP Grouping.
Если нужно построить отказоустойчивую сеть внутри PRP подсетей, то следует использовать кольцевые топологии и протокол Turbo Ring v2. Только используя этот протокол можно наверняка предсказать поведения устройств внутри подсетей и гарантировать корректную передачу RSTP пакетов.
Для применения RSTP Grouping в PRP топологиях на коммутаторах PT-7728-PTP должна быть установлена специализированная прошивка*

Компания Moxa первая в Мире разработала Redbox с поддержкой всех топологий нулевого резервирования (PTP, HSR, Coupling, Quadbox) – PT-G503-PHR-PTP.

Коммутатор PT-7728-PTP совместно с модулем PM-7200-4GSFP-PHR-PTP или PM-7200-4GTX-PHR-PTP также может быть применен в топологиях PTP/HSR и RSTP Grouping.

*Прошивка с поддержкой RSTP Grouping в PRP предоставляется по запросу на [email protected]

Основы и типы с функциональностью

В цифровом мире протоколы связи создают множество правил. Например, в Интернете формирование этих протоколов может осуществляться такими группами, как ассоциация WWW (World Wide Web) или W3C, а IETF (Internet Engineering Task) помогает в обеспечении операций по всему миру и ограничивает различные виды ответственности, например а также уязвимости в этих технологиях. Протокол связи играет ключевую роль, когда HTTP превращается в HTTPS, в противном случае широкое использование сертификата SSL (Secure Sockets Layer) становится стандартом.Другие типы протоколов используют пакеты данных в маршрутах глобальной сети, и иногда это похоже на физику элементарных частиц. Итак, технологии развиваются день ото дня, поэтому в современных сетях используются разные протоколы связи. Интернет вещей (IoT) обеспечивает новейшие протоколы связи для подключения широкого набора устройств к универсальной сети. В этой статье обсуждается обзор протоколов связи во встроенных системах.

Что такое протоколы связи?

Соответствующие описания форматов цифровых сообщений, а также правила являются известными протоколами связи.Основная функция этих протоколов — обмен сообщениями от одной компьютерной системы к другой. Они важны в телекоммуникационных системах, поскольку они постоянно отправляют и получают сообщения. Эти протоколы охватывают обнаружение и исправление ошибок, сигнализацию и аутентификацию. Они также могут объяснить семантику, синтаксис и объединить аналоговую и цифровую связь.

Коммуникационные протоколы

Реализация этих протоколов может быть выполнена как в аппаратном, так и в программном обеспечении.Протоколы связи доступны около тысячи типов, которые используются повсюду в аналоговой и цифровой связи, поэтому компьютерные сети не могут существовать без них.

Введение

Протокол : Набор правил и положений называется протоколом.
Связь: Обмен информацией от одной системы к другой системе с помощью носителя называется связью.
Протокол связи: Набор правил и положений, которые позволяют двум электронным устройствам подключаться для обмена данными друг с другом.

Почему важен протокол связи?

Коммуникационные протоколы помогают различным сетевым устройствам взаимодействовать друг с другом путем передачи аналоговых сигналов, цифровых сигналов, различных файлов и обработки данных с одного устройства на другие устройства. Эти типы протоколов применимы в телекоммуникационных и компьютерных сетях, где выполняются подходящие правила для передачи информации от источника к месту назначения. Наиболее важными протоколами в сети являются TCP (протокол управления передачей) и протокол пользовательских дейтаграмм (UDP).

Типы протоколов связи

Существует два типа протоколов связи, которые классифицируются ниже:

Межсистемный протокол
Внутрисистемный протокол

Межсистемный протокол

Межсистемный протокол, используемый для связи двух разных устройств. Как связь между компьютером и микроконтроллером. Связь осуществляется через межшиновую систему.

Межсистемные протоколы шины

К различным категориям межсистемных протоколов в основном относятся следующие.

Протокол UART
Протокол USART
Протокол USB

Протокол UART

UART обозначает универсальный асинхронный передатчик и приемник. Протоколы UART — это последовательная связь с двумя проводными протоколами. Сигнальные линии кабеля данных обозначены как Rx и Tx. Последовательная связь обычно используется для передачи и приема сигнала. Он передается и принимает данные последовательно, побитно, без импульсов класса. UART принимает байты данных и последовательно отправляет отдельные биты.

UART — это полудуплексный протокол. Полудуплекс означает передачу и получение данных, но не одновременно. Большинство контроллеров имеют на борту аппаратный UART. Он использует одну линию данных для передачи и приема данных. Он имеет один стартовый бит, 8-битные данные и один стоповый бит, что означает, что сигнал передачи 8-битных данных имеет высокий или низкий уровень.

Пример: электронная почта, SMS, рация.

Протокол USART

USART обозначает универсальный синхронный и асинхронный передатчик и приемник.Это последовательная связь по двухпроводному протоколу. Сигнальные линии кабеля данных обозначены как Rx и TX. Этот протокол используется для передачи и приема данных побайтно вместе с тактовыми импульсами. Это полнодуплексный протокол, который означает одновременную передачу и прием данных на разных скоростях платы. Различные устройства взаимодействуют с микроконтроллером по этому протоколу.

Ex: -Телекоммуникации.

Протокол USB

USB — это универсальная последовательная шина.Опять же, это последовательная связь по двухпроводному протоколу. Сигнальные линии кабеля данных обозначены D + и D-. Этот протокол используется для связи с периферийными устройствами системы. Протокол USB используется для последовательной отправки и получения данных на хост и периферийные устройства. Для обмена данными через USB требуется программное обеспечение драйвера, которое зависит от функциональности системы. USB-устройства могут передавать данные на шина без запроса на главный компьютер.

Сегодня большинство устройств используют эту технику для связи по протоколу USB.Как компьютер для связи с контроллером ARM через USB. USB передает данные в разные режимы. Первый — это медленный режим от 10 кбит / с до 100 кбит / с; второй — полноскоростной режим от 500 кбит / с до 10 Мбит / с, высокоскоростной режим от 25 до 400 Мбит / с. Максимальная длина кабеля USB 4 метра.

Пример: мышь, клавиатура, концентраторы, переключатели, фломастер.

Различия между межсистемными протоколами

Межсистемные протоколы в основном включают UART, USART и USB

UART	USART	USB
Термин UART означает универсальный асинхронный передатчик и приемник	Термин USART означает универсальный синхронный и асинхронный передатчик и приемник данных	Термин USB означает универсальная последовательная шина
UART в основном включает два проводных протокола, таких как передатчик и приемник	USART — это двухпроводной протокол, такой как передатчик и приемник	USB — это двухпроводной протокол, такой как D + и D-
Он передает и принимает пакеты данных по байтам без классов pulse	Он передает и принимает блок данных через классы импульсов	Он передает и принимает данные посредством тактовых импульсов
UART — полудуплексная связь	USART — полнодуплексная связь	USB также является полнодуплексной связью
UART медленный по сравнению с USART	USART медленнее по сравнению с USB	Быстрее по сравнению с USART и UART

Внутрисистемный протокол

Системный протокол Intra используется для связи двух устройств на печатной плате.Используя эти внутрисистемные протоколы, не переходя на внутрисистемные протоколы, мы расширим периферию микроконтроллера. Сложность схемы и энергопотребление будут увеличены за счет использования внутрисистемного протокола. Благодаря сложности схемы внутрисистемных протоколов и потребляемой мощности стоимость снижается, и доступ к данным становится очень безопасным.

Внутрисистемные протоколы

К различным категориям внутрисистемных протоколов в основном относятся следующие.

Протокол I2C
Протокол SPI
Протокол CAN

Протокол I2C

I2C обозначает межинтегральную схему, и для нее требуется всего два провода, соединяющие все периферийные устройства с микроконтроллером.I2C требует двухпроводного SDA (последовательная линия данных) и SCL (последовательная линия синхронизации) для передачи информации между устройствами. Это ведущий протокол связи с ведомым устройством. Каждое ведомое устройство имеет уникальный адрес. Ведущее устройство отправляет адрес целевого ведомого устройства и считывает / записывает флаг. Адрес соответствует любому подчиненному устройству, на котором устройство включено, остальные подчиненные устройства находятся в отключенном режиме.

Как только адрес совпадает, связь продолжается между ведущим и этим ведомым устройством, а также осуществляется передача и прием данных.Передатчик отправляет 8-битные данные, приемник отвечает 1-битным подтверждением. Когда связь завершена, мастер выдает условие остановки. Шина I2C была разработана Philips Semiconductors. Его первоначальная цель — предоставить простой способ подключения ЦП к микросхемам периферийных устройств.

Периферийные устройства во встроенных системах часто подключаются к микроконтроллеру как устройства с отображением памяти. I2C требует всего два провода для подключения всех периферийных устройств к микроконтроллеру. Эти активные провода, называемые SDA и SCL, являются двунаправленными.Линия SDA — это линия последовательных данных, а линия SCA — это линия последовательной синхронизации.

I2C Подтягивающие резисторы

Почему с учетом подтягивающих резисторов в линии I2C SCL и SDA.

И SDA, и SCL — это драйверы с открытым стоком.
Он может управлять низким выходным сигналом.
Для того, чтобы линии могли работать высоко, вы должны установить подтягивающие резисторы

Протокол SPI

SPI означает последовательный периферийный интерфейс.Это один из протоколов последовательной связи, разработанных Motorola. Иногда протокол SPI также называют 4-проводным протоколом. Для этого требуется четырехпроводной протокол MOSI, MISO, SS и SCLK.SPI, используемый для связи между ведущими и ведомыми устройствами. Мастер сначала настраивает часы, используя частоту.

Затем ведущее устройство выбирает конкретное ведомое устройство для связи, нажимая кнопку выбора микросхемы. Это конкретное устройство выбирается и запускает связь между ведущим и этим конкретным ведомым.Мастер выбирает только одно подчиненное устройство за раз. Это полнодуплексный протокол связи. Не ограничивается 8-битными словами в случае битовой передачи.

Протокол CAN

CAN обозначает сеть контроллеров. Это протокол последовательной связи. Для этого требуется два провода CAN High (H +) и CAN low (H-). Он был разработан компанией Robert Bosh в 1985 году для автомобильных сетей. Он основан на протоколе передачи, ориентированном на сообщения.

Различия между внутрисистемными протоколами

Внутрисистемные протоколы в основном включают I2C, SPI и CAN

I2C	SPI	CAN
I2C — межинтегральная схема	SPI означает последовательный периферийный интерфейс	CAN означает сеть контроллеров
Реализован Philips	SPI разработан Motorola	CAN разработан Bosch
I2C — полудуплексный протокол	SPI — это полнодуплексный протокол	CAN — это полнодуплексный протокол
Синхронизация	Синхронизация	Синхронизация
Это двухпроводной протокол, такой как SCL и SDL	Это четырехпроводной протокол, такой как SCL, MISO, MOSI и SS	Это двухпроводной протокол, такой как CANH + и CAN H-
Это протокол с несколькими мастерами	Это единый главный протокол	Это протокол с несколькими мастерами.
Используется в печатной плате	Используется на печатной плате	Используется на двух платах

Протоколы связи в IoT

Устройства на базе Интернета вещей более подвержены угрозам.Таким образом, эти лазейки в системе безопасности можно уменьшить, используя правильные протоколы. Коммуникационные протоколы в IoT — это типы коммуникации, которые обеспечивают максимальную безопасность данных, которыми обмениваются устройства, подключенные к IoT.

Подключение этих устройств может быть выполнено через IP-сеть, в противном случае — не IP-сеть, но существует несоответствие в их мощности, диапазоне и используемой памяти. Соединение через IP-сети затруднено и требует от этих устройств огромного объема памяти, а также энергии, так как диапазон не является проблемой.В качестве альтернативы Bluetooth, который известен как не-IP-сети, требует низкого энергопотребления и памяти, однако у них есть ограничение в диапазоне.

Основными преимуществами протоколов связи IoT являются высокое качество, надежность, функциональная совместимость, инновационная гибкость и глобальная масштабируемость. Протоколы IoT доступны в двух типах, в основном сетевые протоколы IoT и протоколы данных IoT.

Список 10 лучших протоколов связи IoT включает следующее.

Wi-Fi
SigFox
Bluetooth
LoRaWAN
NFC (связь ближнего поля)
Z волна
Zigbee
OPC- UA
Сотовая связь
MQTT

Протоколы передачи данных

Протоколы передачи данных очень важны для связи, потому что они используются для понимания сетей, компьютеров или устройств друг с другом.

Эти типы протоколов используют типовые правила, а также методы, такие как общий язык, для взаимодействия с компьютерами или сетями друг с другом. Например, если пользователь хочет отправить электронное письмо другому, то пользователь создаст электронное письмо на своем персональном компьютере, включив детали вместе с сообщением и вложениями.
После того, как пользователь отправит электронное письмо, сразу же могут быть выполнены несколько действий, чтобы получатель получил электронное письмо. Сообщение перемещается по сети и достигает получателя.Эти протоколы предоставляют информацию о том, как будет заключена записка, чтобы она могла перемещаться по системе, как компьютер-получатель может проверять наличие ошибок и т. Д.

Протоколы связи ПЛК

Следующие основные протоколы связи используются для ПЛК, а также для других соединений в сети, которые поддерживаются с помощью различных программных продуктов ПЛК. Эти протоколы в основном зависят от трех основных частей, таких как скорость передачи, длина сети и количество узлов.Список протоколов связи ПЛК включает следующее.

Profibus
Interbus
ControlNet
ProfiNet
CompoNet
DirectNet
Modbus
MelsecNet
EtherCAT
Протокол DF-1
Optomux
Протокол связи с хостом
RAPIENet
тернет / IP
Mechatrolink
PPI- от точки к точке
Ethernet Powerlink
Многоточечный интерфейс (MPI)
Шоссе данных (DH)
Интерфейс датчика привода (ASI)
DeviceNet
Протокол удаленного датчика с адресацией по магистрали (HART)
Глобальные данные Ethernet (EGD)
Заводской интерфейс Сетевой сервисный протокол (FINS)
Протокол открытой интеллектуальной сети (OSGP)
Рекомендуемые стандартные протоколы (RS-232, RS-422 и RS-485)
Бристольский стандартный асинхронный протокол (BSAP)
Протокол распределенной сети (DNP3)
Протокол передачи запросов на обслуживание (SRTP)
Протокол интеллектуальной распределенной системы (SDS)
Протокол обмена образами процесса (PIEP)

Характеристики протоколов связи ПЛК

Стандартные протоколы используются после подключения модулей ПЛК по сети.Различные типы этих протоколов в основном поддерживают разную скорость, расстояние и количество подключаемых устройств.

Скорость передачи протокола Ethernet составляет 100 Мбит / с, длина — несколько километров, 255 узлов.
Скорость передачи RS-485 10 Кбит / с, длина 1,2 км, 32 узла
Profibus, скорость передачи 5-12 Мбит / с, длина 15 км, 127 узлов.
Скорость передачи RS-232 19,2 Кбит / с, длина 10 м и 1 узел
составляет 19,2-38 бод.4 Кб / с, длина 50 м и 32 узла.
Скорость передачи ПК-адаптера 9600 Кбит / с, длина 15 м, 1 узел
PPI составляет 187,5 Кбит / с, длина — 500 м, 1 узел.
Скорость передачи USB-адаптера 57,6 Кб / с, длина 10 м и 1 сек.
DH составляет 230,4 Кбит / с, длина — 3,048 км, 64 узла
Device Net составляет 500 Кбит / с, длина 0,487, 64 узла
Скорость передачи протокола Control Net 5 Мбит / с, длина 30 км

Протоколы связи в облачных вычислениях

Облако поддерживает два протокола связи для связи, а также соединение, например MQTT и HTTP.Связь этих устройств может осуществляться через Cloud IoT Core через мост через HTTP или MQTT. Эти мосты являются центральными компонентами Cloud IoT Core. После создания реестра устройства вы можете выбрать протоколы, разрешающие HTTP, MQTT и т. Д. Стандартный протокол, такой как MQTT, часто используется и поддерживается встроенными устройствами. Этот протокол является обычным для взаимодействия машины с машиной.

HTTP — это протокол без установления соединения, поэтому устройства не поддерживают соединение с ядром облачного Интернета вещей.В качестве альтернативы они отправляют запросы, а также получают ответы. Протоколы облачных вычислений — это набор правил, которые позволяют двум электронным элементам объединяться, а также обмениваться данными друг с другом. Он в основном используется для связи, хранения, шифрования, сетей, дешифрования, безопасности, управления входом пользователей и т. Д. Некоторые протоколы облачных вычислений включают

Протокол слухов
MTP (протокол передачи мультимедиа)
CLNP (сетевой протокол без подключения)
CEE (протокол Ethernet с расширенным охватом)
SRP (протокол государственной маршрутизации)
SSHP (протокол защищенной оболочки)
IGMP (протокол управления интернет-группами)

Таким образом, это все об обзоре протоколов связи, типов, различий между межсистемным протоколом и внутрисистемным протоколом.Вот вам вопрос, что такое протоколы связи Arduino?

Протоколы связи

IP 101 | Intrado

Большинство обычных пользователей Интернета понимают, что он предоставляет им доступ к поисковой информации через общедоступную сеть данных; но как эта информация заполняется и передается через поисковые системы, почтовые клиенты, веб-браузеры и так далее? Введите: протоколы связи IP. Далее мы рассмотрим типы IP-протоколов, которые используются для передачи информации через Интернет, и то, как они помогли развить современные коммуникации.

Типы коммуникационных Интернет-протоколов (IP)

В телекоммуникациях протоколы связи — это правила, определяющие формат и передачу данных. Эти протоколы могут быть реализованы с помощью аппаратных устройств, программного обеспечения или того и другого. Самые последние протоколы назначены Инженерной группой Интернета (IETF) для Интернет-коммуникаций и Международным союзом электросвязи (ITU-T) для телекоммуникационных протоколов, которые работают в коммутируемой телефонной сети общего пользования (PSTN).

Интернет-протокол (IP) определяется как протокол для отправки данных с одного компьютера на другой через Интернет, при этом каждый компьютер имеет по крайней мере один IP-адрес, который идентифицирует его со всех других компьютеров в Интернете. Этот протокол используется с другими протоколами IP-пакета, наиболее известными из которых являются:

Протокол управления передачей (TCP) — используется для передачи данных
Протокол дейтаграмм пользователя (UDP) — используется программами для отправки коротких сообщений дейтаграммы
Протокол управляющих сообщений Интернета (ICMP) — сообщения, используемые для диагностики или создания ошибок
Протокол передачи гипертекста (HTTP) — протокол приложения, использующий гиперссылки между узлами, содержащими текст
Post Office Protocol (POP) — используется локальными почтовыми клиентами для получения электронной почты с удаленного сервера через TCP IP
File Transfer Protocol (FTP) — протокол для передачи компьютерных файлов с сервера на клиент и наоборот
Протокол доступа к сообщениям в Интернете (IMAP) — протокол связи, используемый почтовыми клиентами для получения сообщений с почтового сервера через TCP IP

IP-связь осуществляется по протоколу без установления соединения, что означает отсутствие статического или непрерывного соединения между конечными точками на маршруте связи.Каждый уникальный пакет, который проходит через Интернет, не зависит от других и размещается в надлежащем порядке с использованием TCP, протокола, ориентированного на соединение, который отслеживает размещение пакетов в правильном порядке или последовательности.

TCP IP

TCP — один из основных протоколов пакета Интернет-протоколов. Он работает с IP и дополняет его, поэтому их часто объединяют вместе как TCP IP. TCP IP — наиболее широко используемый протокол связи. Он подготавливает и пересылает пакеты данных по сети, такой как Ethernet.Он был разработан в 1970-х годах Министерством обороны США и создан Винтоном Серфом и Бобом Каном. TCP IP используется как стандарт для всех локальных и глобальных сетей (LAN и WAN).

Телекоммуникационные сети

Телекоммуникационные сети используют эти Интернет-протоколы для обмена данными между терминалами. Эти сети состоят из оконечных узлов, которые связаны друг с другом для обеспечения связи между терминалами. Каналы передачи соединяют узлы вместе, используя коммутацию каналов, коммутацию сообщений или коммутацию пакетов, чтобы передать сигнал через соответствующие каналы и узлы, чтобы он достиг правильного терминала назначения.Каждый сетевой терминал имеет свой собственный уникальный адрес, поэтому соединения можно легко направить в нужное место назначения. Эта группа сетевых адресов или адресных пространств содержит диапазон действительных адресов, расположенных в системной памяти (физической или виртуальной), доступной для использования программой или процессом. Типы телекоммуникационных сетей могут включать: компьютерные сети — LAN или WAN; интернет; телефонные сети и так далее.

Cisco IP-коммуникации и корпоративные коммуникации

Простые телефонные сети с годами превратились в сети VoIP, а теперь сети VoIP превращаются в интегрированные услуги связи для предприятий.В настоящее время корпоративная связь осуществляется с помощью технологий, объединяющих телефонную сеть и сеть передачи данных. Унифицированные коммуникации (UC) — это текущая основа основных корпоративных коммуникаций, благодаря которой сотрудникам стало проще, чем когда-либо, связываться, общаться и сотрудничать друг с другом.

Унифицированные коммуникации

, работающие по протоколу IP-коммуникаций VoIP, объединяют сервисы сетевой коммуникации в реальном времени, такие как конференц-связь, обмен мгновенными сообщениями, присутствие, видео и голос, с такими сервисами, как электронная почта, текстовые сообщения и голосовая почта.UC также доступен через поставщиков услуг как унифицированные коммуникации как услуга (UCaaS). UCaaS предоставляет компаниям большие преимущества, например, улучшение совместной работы на рабочем месте, что приводит к повышению эффективности. Организации также имеют доступ к широкому спектру приложений и инструментов для повышения производительности через поставщика услуг UCaaS, который может интегрироваться с другим офисным программным обеспечением и услугами. UCaaS очень масштабируема и гибка, что позволяет предприятиям выбирать только те продукты и услуги, которые им необходимы, в необходимом количестве.

Cisco, ведущий поставщик UCaaS в телекоммуникационной и сетевой индустрии, предлагает комплексный инструмент IP-коммуникаций, который предоставляет предприятиям широкий спектр коммуникационных возможностей. Cisco Webex Teams сочетает голосовые и видеозвонки с расширенными функциями, такими как управление вызовами, службы каталогов и возможности планирования. По сути, он действует как непрерывная виртуальная среда, в которой пользователь может переключаться между аудио, видео и веб-встречами, а также от чата к обмену контентом и обмену сообщениями.Гибридная версия Webex Teams объединяется с VoiceMaxx CE от Intrado — корпоративным UCaaS, включая Cisco Hosted Collaboration Solution (HCS) — для создания полного корпоративного коммуникационного решения.

Корпоративные пользователи Cisco Teams Hybrid могут получить доступ к кому угодно и практически из любого места, независимо от того, какое приложение или устройство они используют. Они могут переключать вызовы между мобильными и настольными телефонами, планировать встречи с помощью почтовых клиентов, проводить совещания Webex и создавать комнаты команд для всех участников совещания, чтобы они могли сотрудничать до и после совещаний.А корпоративные контакты всегда доступны с помощью интерфейса, который синхронизирует Active Directory с облаком.

Общая стоимость владения (TCO) управляемого IP (унифицированные коммуникации)

Управляемый IP и унифицированные коммуникации помогают предприятиям снизить общие затраты на ИТ для бизнеса, значительно повышая эффективность и продуктивность своей рабочей силы. Капитальные затраты снижаются, поскольку в локальной сетевой инфраструктуре требуется меньше аппаратных устройств. Расходы на поддержку снижаются, так как требуется меньше обслуживающего персонала на месте.Техническое обслуживание, ремонт и обновления — это просто часть соглашения об уровне обслуживания (SLA) поставщика услуг и контракта на поддержку. Управляемая IP и UCaaS также сокращают командировочные и общие эксплуатационные расходы. Продукты и услуги UC, предлагаемые поставщиком, позволяют осуществлять совместную работу в офисах и по всему миру, даже имитируя личные встречи или разговоры в коридоре. Стоимость проникновения в систему безопасности также снижается с помощью управляемого IP и UCaaS, поскольку в сети организации осуществляется непрерывный мониторинг и фильтрация с использованием новейших и наиболее эффективных протоколов и мер безопасности.

Intrado может помочь в развитии вашего бизнеса с помощью передовых продуктов и услуг управляемой IP-связи. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать, что наши ведущие в отрасли решения UCaaS могут сделать для улучшения коммуникации на вашем предприятии сегодня.

коммуникационных протоколов

Протокол связи определяет правила отправки блоков данных. (каждый из которых известен как блок данных протокола (PDU)) от одного узла в сети до другой узел. Протоколы обычно определяются многоуровневым образом и предоставляют все или часть услуг, определенных уровнем стека протоколов.Спецификация протокола определяет работу протокола, а также может предлагать, как протокол должен быть реализован. Состоит из трех частей:

Определение заголовка PDU (также известного как информация управления протоколом, PCI)
Определение процедур для передачи и приема PDU
Определение услуг, предоставляемых каждым уровнем протокола

A Блок данных протокола

Протокол также определяет процедуры, которые определяют, как PDU будет обрабатываться на узлах передачи и приема.В процедурах указывается допустимые значения для полей PCI, и действие должно быть выполнено при получении каждого значения PCI (обычно на основе сохраненной управляющей информации). Примеры процедур, которые реализованы в протоколах, включают:

восстановление потерь для повторной передачи любых потерянных пакетов
управление потоком для предотвращения получения приемником большего количества данных, которые он может сохранить
сегментация в пакеты
выбор точки доступа к сервису
управление соединением для начала или завершения соединения

Документы, которые определяют процедуры протокола, обычно большие и редко бывают конкретными (т.е. они не могут быть напрямую переведены в исполняемые программы). Обычно они определяют действия, которые необходимо предпринять при обнаружении определенного условия, но не то, как это условие должно быть обнаружено. Было сказано, что «часть того, что делает протокол зрелым, — это хорошие руководящие принципы реализации и фольклор».

Успех TCP / IP набор протоколов во многом обусловлен кодом «промышленной мощи» доступны в свободно распространяемых эталонных реализациях.

Протокол, реализованный несколькими процессами (представленными кружками) общение с использованием очередей PDU, общей информационной области (показан прямоугольником) и вызовы функций между процессами (представлены стрелками)

Протоколы обычно реализуются путем написания ряда программ (процессов) которые общаются друг с другом через очереди и вызовы функций.Один или несколько таймеров также обычно требуется для обеспечения правильной работы протокола. Чтобы начать и остановить таймеры, протокол обычно использует интерфейс для работы компьютера система. Этот интерфейс также используется для запроса новых (пустых) буферов для полученных PDU (или PDU, созданные уровнем) и для освобождения буферов, которые не дольше требуется протоколом.

Протоколы

обычно описываются с использованием многоуровневой архитектуры, известной как эталонная модель OSI. Это абстрагирует детали протокола и позволяет простое описание услуги, предоставляемой протоколом на уровне протокола выше, и услуги, требуемой уровнем протокола, на уровне ниже.

Примеры протоколов:

Горри Фэрхерст — Дата: 10.01.2020

Определение протокола связи | PCMag

Аппаратное и программное обеспечение, управляющее передачей данных между компьютерами и мобильными устройствами. Протокол определяет сетевые команды и структуру пакета данных. «Набор протоколов» состоит из нескольких уровней, и их изучение необходимо для понимания этого предмета (см. Модель OSI).

TCP / IP
TCP / IP — стандартный протокол маршрутизации в Интернете и большинстве внутренних сетей.Это гарантирует, что каждое отправленное сообщение было получено полностью (см. TCP / IP). Ethernet — это метод физического доступа, который перемещает пакеты от одного узла к другому в локальной сети (см. Ethernet). Интернет использует несколько методов доступа (см. ATM и SONET).

Концептуально говоря TCP / IP
Ниже приводится концептуальный обмен TCP / IP:

Вы там? Да, я. Готовы принять? Да, я. А вот и сообщение — бла, бла, бла — вы поняли? Да, знал. А вот и следующая часть — бла, бла, бла — вы поняли? Нет, отправил повторно. Вот оно снова — бла, бла, бла — ты понял? Да, знал. Больше нет. До свидания. До свидания.

Примеры
Следующие протоколы связи широко используются или использовались ранее:

  Уровень   Протокол 

     1 порт RS-232
     1 V.35
     1 СОНЕТ

     1-2 Wi-Fi беспроводной
     1-2 Bluetooth беспроводной

     2 Ethernet
     2 Fast Ethernet
     2 Гбит Ethernet
     2 Token Ring
     2 FDDI
     2 банкомата

     3 IP (TCP / IP)
     3 IPX (NetWare)

     4 TCP (TCP / IP)
     4 UDP (TCP / IP)
     4 SPX (NetWare)
     4 NetBEUI (NetBIOS)

     5 NetBIOS

     6 ASN.1

     7 SMB (NetBEUI)
     7 AFP (AppleTalk)
     7 NCP (NetWare)
     7 NFS (TCP / IP)
     7 HTTP (TCP / IP)
     7 FTP (TCP / IP)
     7 SMTP (TCP / IP)
     7 DNS (TCP / IP)

Протокол связи

— обзор

3.2.4. Коммуникационные протоколы и приложения для виртуальных предприятий

Коммуникационные протоколы и приложения фактически являются движущей силой виртуального бизнеса. Короче говоря, протоколы — это наборы правил для оборудования / программного обеспечения, которым должны следовать конечные точки связи для обмена какой-либо информацией.Начиная с электронной почты, других интернет-сервисов (telnet и FTP), веб-технологий, технологий видеоконференцсвязи, приложений, ориентированных на транзакции, таких как EDI и электронная коммерция, вместе с аппаратными и программными протоколами связи, эти приложения позволяют компаниям организовать виртуальную бизнес. Коммуникационные приложения обычно поставляются в паре с программными протоколами, которые их активируют. Для виртуальных предприятий наиболее важными являются следующие комбинации: TCP / IP-Интернет, электронная почта / SMTP, Web / HTTP-HTML, WAP (протокол беспроводных приложений).Веб-технологии, например, предоставляют платформу для создания приложений интрасети и экстранета, с помощью которых компании создают виртуальные предприятия.

В качестве дополнения к стандартной технологии обмена сообщениями электронной почты технология видеоконференцсвязи позволяет удаленным пользователям не только общаться друг с другом, обмениваться стандартными данными, но и организовывать виртуальные встречи, обмениваться видео- и аудиоданными, а также обмениваться данными и приложениями. Для использования данной технологии, помимо стандартного ПК, необходим дополнительный набор программно-аппаратных средств.Он включает камеру, которая обычно устанавливается на ПК, динамики, микрофон и программное обеспечение для видеоконференцсвязи. Использование видеоконференцсвязи в современном бизнесе растет, так как цены на оборудование и средства связи падают. Эта технология особенно подходит для модели виртуального предприятия, основанной на групповой работе, но может использоваться и в других моделях.

Создание электронной коммерции между предприятиями может принимать различные формы в зависимости от используемой технологии. За последнее десятилетие электронный обмен данными — EDI использовался в качестве формы для обмена деловыми документами через частные сетевые инфраструктуры с использованием предварительно определенного формата данных-документов.С бурным развитием Интернета и веб-технологий, EDI был частично заменен приложениями электронной коммерции на базе Интернета, которые включают в себя несколько форм, таких как онлайн-каталоги, виртуальные торговые центры, онлайн-покупка и продажа и т. Д. Основное преимущество электронной коммерции перед EDI заключается в том, что что никакого дополнительного оборудования не требуется, транзакции могут осуществляться через инфраструктуру общедоступной сети, в то время как основной задачей электронной коммерции по-прежнему является безопасность.

Что такое протокол связи? — TCP / IP и объяснение — Видео и стенограмма урока

Терминология

Давайте рассмотрим важную терминологию в этом уроке:

IP : Интернет-протокол отвечает за перемещение данных в форме электронных пакетов по Интернет-сети до тех пор, пока пакеты не будут получены в предполагаемый пункт назначения или IP-адрес.
TCP : Протокол управления передачей отвечает за безопасную доставку каждого пакета данных от отправляющего узла к принимающему узлу в сети. Кроме того, поскольку пакеты данных могут быть неправильно направлены или повреждены во время передачи, TCP обнаруживает эти ошибки по мере их возникновения во время передачи и автоматически повторно передает каждый сомнительный пакет данных.

Описание

Как набор протоколов Интернета, TCP / IP состоит из пяти уровней протоколов.Эти уровни протокола связаны с семью уровнями, составляющими сетевую архитектуру взаимодействия открытых систем (или OSI). В представленной здесь таблице перечислены, описаны и сравниваются TCP / IP с моделью OSI. Как описано в этой таблице, TCP / IP стал стандартным протоколом, используемым в Интернете, интрасетях и экстрасетях. Лидеры в отрасли связи обеспечивают реконфигурацию своих устаревших сетей и систем связи для поддержки TCP / IP на всех организационных и операционных уровнях.

Как вы можете видеть здесь, уровни начинаются с первого уровня:

Физический уровень
Уровень сетевого интерфейса
Уровень протокола
Транспортный уровень и, наконец,
Уровень приложения и процесса

IP-адресация

Стандартизация IP произошла осенью 1981 года. На основе этого стандарта (или IPv4) каждой системе с подключением к Интернету должен быть назначен уникальный 32-битный Интернет-адрес.Для тех систем, которые связаны и взаимодействуют с двумя или более сетями, каждая действующая сеть должна иметь свой собственный уникальный IP-адрес. IPv4 по соглашению выражает IP-адрес как группу из трех цифр в четырехзначном наборе, имеющем числовые значения, разделенные точками, например: 135.109.98.1. Чтобы быть действительным IP-адресом, значения, используемые в наборе квадратов, должны находиться в диапазоне от 0.0.0.0 до 255.255.255.255, что указывает на возможность более 4 миллиардов возможных адресов. Именно правильное формирование и назначение IP-адресов позволяет нам определить местонахождение отдельного компьютера или узла, работающего в Интернете.

Резюме урока

Хорошо, прежде чем мы подведем итоги, давайте сделаем небольшой обзор того, что мы узнали в этом уроке. Подводя итог этому уроку и концепциям TCP и IP в одном простом определении, можно сказать, что TCP / IP — это набор Интернет-протоколов, отвечающих за перемещение пакетов данных по сети Интернет и обеспечение того, чтобы все передаваемые пакеты доставлялись на предполагаемый принимающий узел в пределах сети. сеть. TCP / IP состоит из пяти уровней протокола, которые соответствуют семи уровням модели OSI.

TCP / IP включает пять уровней протокола:

Физический уровень
Уровень сетевого интерфейса
Уровень протокола
Транспортный уровень и, наконец,
Уровень приложения и процесса

IPv4 — это 32-битный протокол адресации, используемый в качестве стандарта для интернет-коммуникаций, включая корпоративные интрасети и экстрасети.

открытых протоколов против.Собственные протоколы

Morgana Siggins
Специалист по мониторингу

Сетевой протокол связи — это система цифровых правил для обмена сообщениями внутри или между компьютерами. В мире телекоммуникаций очень важно знать, по какому протоколу «говорит» ваше оборудование, поскольку это язык, который используется вашим RTU (Remote Telemetry Unit) и главной станцией для связи друг с другом.

Представьте, что вы пытаетесь поговорить с человеком, который не говорит на том же языке, что и вы.Если и ваш RTU, и главная станция не говорят на одном языке, значит, нет эффективного обмена информацией.

Другими словами, протоколы связи позволяют контролируемым устройствам обмениваться информацией с контролирующими устройствами. Однако каждое устройство должно поддерживать один и тот же протокол одной и той же версии, и любые различия могут привести к ошибкам связи.

Если вы начинаете исследовать систему удаленного мониторинга, вы, вероятно, заметили, что производители выбирают протоколы, которым будет соответствовать их оборудование.Это означает, что вы должны выбрать не только свое решение для мониторинга, но и протокол, используемый для его поддержки. Устройства используют два основных типа протоколов: открытые и проприетарные.

Здесь, в DPS, мы более 30 лет предоставляем настраиваемые устройства удаленного мониторинга и видели все виды сценариев клиентов, использующих оба типа протоколов. Поскольку наши клиенты могут выбирать, какой протокол они хотят использовать в своих решениях для систем мониторинга, мы знаем, что как открытые, так и проприетарные протоколы имеют свои преимущества и недостатки.

Кроме того, мы не отдаем предпочтение одному варианту. Оба могут быть использованы с успешными результатами для клиентов. По этой причине мы хотим дать вам беспристрастное представление о каждом типе протокола и помочь вам оценить ваши уникальные потребности, прежде чем сделать выбор.

Давайте рассмотрим некоторые плюсы и минусы открытых протоколов по сравнению с проприетарными протоколами, чтобы в конце концов вы могли принять обоснованное решение.

Открытые протоколы

Определение открытого протокола очень простое.Это протоколы, которые могут быть включены в широкий спектр типов устройств от любого поставщика оборудования. Это означает, что производители, которые выбирают открытый протокол, хотят достичь взаимодействия протоколов при проектировании функций и возможностей своего оборудования.

Примеры открытых протоколов: SNMP, DNP3 и Modbus.

Плюсы

1. Может использоваться кем угодно

Открытые протоколы довольно универсальны — их может использовать кто угодно, а не одно лицо или компания.

Открытый протокол — это протокол, по которому производитель публикует эту информацию для всеобщего обозрения и использования. Вы можете использовать эту информацию свободно, без взимания платы и без каких-либо условий.

2. Вы избежите привязки к поставщику.

Системы удаленного мониторинга, использующие открытые протоколы, позволяют администратору сети выбирать между более широким набором производителей, которые поставляют устройства, говорящие на одном языке, для связи друг с другом.

Системы с открытым протоколом могут обслуживаться компаниями, не являющимися поставщиками системы.

3. Повышенная гибкость

Поскольку очень большое количество различных устройств поддерживает открытые стандартные протоколы, их легче заставить работать вместе.

Системы с открытым протоколом предлагают более высокую степень сетевой гибкости с большим количеством возможностей интеграции между существующим и новым оборудованием. Это означает, что вы можете добавлять новые устройства (независимо от производителя) в существующую сеть.

Вы можете выбрать среди множества различных поставщиков решение для мониторинга, которое наилучшим образом соответствует вашим потребностям — как с точки зрения технических требований, так и с точки зрения бюджета.

Минусы

1. Безопасность

Поскольку техническая информация открытых протоколов раскрыта для всех, хакерам намного проще изучить эти протоколы, чтобы узнать, как получить доступ к вашей сети удаленного мониторинга и управлять ею.

Хотя большинство из них предлагают функции безопасности, такие как аутентификация и криптография, это никогда не является полной гарантией того, что хакер не сможет найти нарушение в протоколе, к которому у них будет легкий доступ.

Собственные протоколы

Обычно устройства могут без проблем связываться друг с другом, если они принадлежат одному и тому же производителю, поскольку они, вероятно, будут поддерживать одну и ту же проприетарную сеть.Это означает, что проприетарные протоколы принадлежат определенной компании и защищаются ею, а устройства, поддерживающие этот протокол, могут взаимодействовать только с другим оборудованием, поддерживающим тот же протокол.

Примеры проприетарных протоколов: протокол SCAN, Larse и Granger.

Плюсы

1. Обычно имеет определенные функции и возможности.

Собственные протоколы обычно предлагают некоторые конкретные функции и возможности. Чтобы конкурировать с открытыми протоколами, они нацелены на людей, которым требуется определенный уровень персонализации.

Эти протоколы могут включать настраиваемые обновления, функции и инструменты.

2. Все элементы их устройств полностью совместимы друг с другом.

Выбор решения от производителя проприетарных протокольных систем предоставит вам компоненты, которые были разработаны для совместной работы.

Это означает, что все элементы их устройств полностью совместимы друг с другом, поскольку они предназначены для использования одного и того же языка общения.Если вы планируете развернуть оборудование, использующее только тот же проприетарный протокол, вся ваша система должна легко интегрироваться.

Минусы

1. Специфично для компании

Когда вы работаете с проприетарным протоколом, это в основном означает, что ваше оборудование работает по уникальному протоколу, который используется только вашим конкретным поставщиком. Это затрудняет добавление устройств от других поставщиков в вашу систему позже, и вы, вероятно, будете ограничены только этим поставщиком для поддержки и покупки будущих продуктов.

Другими словами, проприетарные протоколы блокируют клиентов и лишают их свободы выбора для расширения своей системы с помощью различных поставщиков.

2. Лицензионные сборы

Собственные протоколы обычно воспринимаются как ловушки. Это связано с тем, что большинство проприетарных систем требуют регулярных лицензионных сборов, поэтому затраты возрастают.

Периодические сборы подразумевают уплату некоторой суммы денег в течение определенного периода времени. Существуют разные виды регулярных сборов. Некоторые из них потребуют от вас умеренной начальной покупной цены, а затем вы будете платить меньшую комиссию из месяца в месяц, пока вы используете систему.

На самом деле существует множество разновидностей повторяющихся платежей. Существуют даже более современные модели, в которых вы ничего не платите заранее, но вам необходимо подписать контроль, чтобы платить какую-то ежемесячную плату навсегда — если вы хотите использовать проприетарный протокол.

Все это означает, что вы связаны на срок действия контракта и даже по истечении этих лет, если вы решите позже перейти на другую систему.

Plus, вы будете зависеть только от этой компании в вопросах обслуживания, поддержки, обновлений и обновлений.И вы можете столкнуться с плохим обслуживанием, медленным временем отклика и текущими расходами на обслуживание — в конце концов, вы зависите от них, чтобы ваша система работала.

Вы должны быть уверены, что полностью понимаете, что делаете, и знаете, что поставщик вашего собственного протокола не собирается заманить вас в ловушку в будущем. Лицензионные сборы могут иметь огромное влияние на ваш бюджет, и важно рассчитать истинную стоимость владения вашей системой удаленного мониторинга.

Какой вариант лучше всего подходит для ваших нужд?

Суть в том, что если вам нужна свобода выбора между поставщиками и для интеграции всех ваших устройств вместе, выбор работы с открытым протоколом может быть лучшим выбором для вас.

Может показаться, что открытый протокол всегда будет предпочтительным вариантом. Однако это не обязательно означает, что проприетарные протоколы плохи или что они не могут быть вашим правильным выбором. Если вам нужна гарантия оптимальной производительности между вашими устройствами, проприетарный протокол может предложить это для вас.

Суть в том, что неважно, какие устройства вам нужно контролировать на вашем удаленном сайте или объекте, есть плюсы и минусы, которые необходимо учитывать при выборе типа протокола, который вам нужен. работать с.

Как опытный поставщик решений для удаленного мониторинга, мы видели всевозможные сценарии и знаем, что зачастую у наших клиентов даже нет выбора между работой только с открытым или закрытым протоколом.