Протокол связи


Коммуникационный протокол — это система правил, которая позволяет двум или более объектам системы связи передавать информацию посредством любого изменения физической величины . Протокол определяет правила, синтаксис , семантику и синхронизацию связи , а также возможные методы устранения ошибок . Протоколы могут быть реализованы аппаратно , программно или их комбинацией. [1]

Коммуникационные системы используют четко определенные форматы для обмена различными сообщениями. Каждое сообщение имеет точное значение, предназначенное для получения ответа из диапазона возможных ответов, заранее определенных для данной конкретной ситуации. Заданное поведение обычно не зависит от того, как оно должно быть реализовано . Протоколы связи должны быть согласованы участвующими сторонами. [2] Для достижения соглашения протокол может быть разработан в виде технического стандарта . Язык программирования описывает то же самое для вычислений, так что существует близкая аналогия между протоколами и языками программирования: протоколы для связи такие же, как языки программирования для вычислений . [3]Альтернативная формулировка гласит, что протоколы для связи — то же, что алгоритмы для вычислений . [4]

Несколько протоколов часто описывают разные аспекты одного сообщения. Группа протоколов, предназначенных для совместной работы, известна как набор протоколов; когда они реализованы в программном обеспечении, они представляют собой стек протоколов .

Протоколы связи в Интернете публикуются Инженерной группой Интернета (IETF). IEEE ( Институт инженеров по электротехнике и электронике) занимается проводными и беспроводными сетями, а Международная организация по стандартизации (ISO) занимается другими типами. ITU-T обрабатывает телекоммуникационные протоколы и форматы для коммутируемой телефонной сети общего пользования (PSTN). По мере сближения PSTN и Интернета стандарты также стремятся к сближению.

Одно из первых применений термина « протокол » в контексте коммутации данных встречается в меморандуме под названием «Протокол для использования в сети передачи данных NPL» , написанном Роджером Скантлбери и Китом Бартлеттом в апреле 1967 года. [5] [6]

В ARPANET отправной точкой для связи между хостами в 1969 году был протокол 1822 , который определял передачу сообщений в IMP. [7] Программа управления сетью для ARPANET была впервые реализована в 1970 году. [8] Интерфейс NCP позволял прикладному программному обеспечению подключаться через ARPANET, реализуя протоколы связи более высокого уровня, что является ранним примером концепции многоуровневого протокола . [9]


Рисунок 2. Протоколы по отношению к многоуровневой схеме Интернета.
Рис. 2. Модель TCP/IP или многоуровневая схема Интернета и ее связь с некоторыми распространенными протоколами.
Рисунок 3. Потоки сообщений с использованием набора протоколов.
Рисунок 3. Потоки сообщений с использованием набора протоколов. Черные петли показывают фактические петли обмена сообщениями, красные петли — это эффективная связь между уровнями, обеспечиваемая более низкими уровнями.
Рисунок 5: Протокол и уровни программного обеспечения. Программные модули, реализующие протоколы, представлены кубами. Информационный поток между модулями представлен стрелками. Красные стрелки (две верхние горизонтальные) являются виртуальными. Синие линии отмечают границы слоев.