6.37: Протоколи зв'язку

Last updated
Save as PDF

Page ID: 33200

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Цілі навчання

Шари протоколу в комп'ютерних мережах.

Складність передачі інформації в комп'ютерній мережі - надійна передача бітів по каналу, маршрутизація та направлення інформації до правильного призначення в операційній системі комп'ютерів-призначення - вимагає всебічної концепції організації доставки інформації. Жоден унікальний набір правил не задовольняє різним обмеженням каналів зв'язку та місця організації мережі на передачу інформації. Наприклад, проблеми з випадковим доступом в Ethernet відсутні в широких мережах, таких як Інтернет. Протокол - це сукупність правил, які регулюють спосіб доставки інформації. Наприклад, для використання телефонної мережі протокол полягає в тому, щоб взяти в руки телефон, прослухати гудок, набрати номер, що має певну кількість цифр, дочекатися дзвінка телефону, і привітатися. У радіо станція використовує амплітудну або частотну модуляцію з певною несучою частотою та пропускною здатністю передачі, і ви знаєте, щоб увімкнути радіо та налаштуватися на станції. У технічному плані жоден протокол або набір протоколів не може бути використаний для будь-якої ситуації зв'язку. Як би там не було, інженери зв'язку виявили, що загальний потік проходить через організацію різних протоколів. Цей грандіозний дизайн організації передачі інформації проходить через усі сучасні мережі сьогодні.

Те, що було визначено як мережевий стандарт, - це багаторівнева, ієрархічна організація протоколу. Як показано на малюнку 6.37.1, протоколи організовані за функціями і рівнем деталізації.

Малюнок 6.37.1 Протоколи організовані відповідно до рівня деталізації, необхідного для передачі інформації. Протоколи на нижніх рівнях (показані до низу) стосуються надійної передачі бітів. Протоколи вищого рівня стосуються того, як біти організовані для представлення інформації, яка інформація визначається бітовими послідовностями, яке програмне забезпечення потребує інформації та як інтерпретувати інформацію. Такі органи, як IEEE (Інститут електроніки та електриків) та ISO (Міжнародна організація стандартів), визначають такі стандарти, як це. Незважаючи на те, що він є стандартом, він не обмежує реалізацію протоколу настільки, що інновації та конкурентна індивідуальність виключаються.

Поділ передачі інформації, маніпулювання та інтерпретації на ці категорії безпосередньо впливає на те, як організовані системи зв'язку та яку роль (и) виконують програмні системи. Хоча і не думали про це в більш ранні часи, ця організаційна структура керує тим, як інженери зв'язку думають про всі системи зв'язку, від радіо до Інтернету.

Вправа\(\PageIndex{1}\)

Як різні аспекти встановлення та підтримки телефонної розмови вписуються в цю багаторівневу організацію протоколу?

Рішення

Коли ви піднімаєте телефон, ви ініціюєте діалогове вікно з мережевим інтерфейсом, набравши номер. Мережа шукає місце призначення, відповідне цьому номеру, і відповідно направляє виклик. Маршрут залишається фіксованим до тих пір, поки виклик зберігається. Те, що ви говорите, дорівнює протоколу високого рівня, встановлюючи з'єднання та підтримуючи його, відповідає протоколу низького рівня.

Тепер ми чітко вказуємо, чи працюємо ми на фізичному рівні (наприклад, дизайн набору сигналів), рівні зв'язку даних (кодування джерела та каналу) або будь-якому іншому рівні. IP скорочує протокол Інтернету, і регулює шлюзи (як інформація передається між мережами, що мають різні внутрішні організації). TCP (протокол управління передачею) регулює, як пакети передаються через мережу широкої області, наприклад, Інтернет. Telnet - це протокол, який стосується того, як людина на одному комп'ютері входить до іншого комп'ютера через мережу. Протокол помірно високого рівня, такий як telnet, не стосується того, які канали передачі даних (провідні або бездротові) могли бути використані мережею або як пакети маршрутизуються. Швидше за все, він встановлює зв'язки між комп'ютерами і спрямовує кожен байт (передбачається, що представляє собою набраний символ) до відповідного компонента операційної системи на кожному кінці. Це не стосується того, що означають символи або які програми людина набирає. Цей аспект передачі інформації залишається протоколам на більш високих рівнях.

Останнім часом важливий набір протоколів створила Всесвітня павутина. Ці протоколи існують незалежно від інтернету. Інтернет гарантує, що повідомлення передаються ефективно та неушкоджено; Інтернет не стурбований (на сьогоднішній день) тим, що містять повідомлення. HTTP (протокол передачі гіпертексту) кадр, які повідомлення містять і що потрібно робити з даними. Надзвичайно швидкий розвиток Інтернету на вершині по суті застійного Інтернету є лише одним із прикладів сили організації того, як відбувається передача інформації, не надто обмежуючи деталі.