Какие бывают протоколы в информатике

Что такое протокол в информатике

Сложно представить современный мир без компьютерной техники. За последние годы ученые в изучении и разработке в области информационных технологий совершили огромный прорыв. Технологии продвинулись так, что далеко не каждый человек понимает, каким образом реализован тот или иной программный процесс. Разбор темы целесообразно начинать с основных понятий, чтобы не запутаться в терминологии. В первую очередь стоит рассмотреть механизм, по которому взаимодействуют между собой компьютерное оборудование и программные продукты.

В настоящее время производители из сферы IT предлагают богатый ассортимент устройств, способных синхронизироваться между собой для удобного управления и передачи важной информации. Ярким примером такого контакта служит подключение гарнитуры к смартфону для прослушивания музыки или приема звонков. Непосредственно телефон легко соединяется с компьютером или ноутбуком, которые, в свою очередь, обладают связью с серверами и имеют выход в Глобальную сеть. Все эти процессы реализованы посредством протоколов.

Протоколом в информационных технологиях называют совокупность правил, регламентирующих обмен данными между оборудованием и программными продуктами.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Если проанализировать данное определение, то несложно заметить, что протокол по своей сути является комплексом правил, разработанных для общения между собой разнообразных устройств и программ. Таким образом, речь, прежде всего, идет об языковой грамматике. В протоколе прописаны какие-либо предписания, к примеру:

  • механизм общения и приветствия;
  • формулы переговоров о характеристиках процесса, направленного на передачу информации;
  • действия на случай возникновения ошибок и деструктивного диалога;
  • сигнализация о завершении операций по передаче данных.
Примечание 1

У многих на слуху современные системы «умный дом». Это автоматизированный программно-аппаратный комплекс для удобного управления всеми домашними приборами, инженерными коммуникациями  и техникой. В основе этих решений лежат протоколы, по которым осуществляется транспортировка данных для синхронизации и отлаженной работы подключенных устройств, в режиме реального времени сообщающиеся с приложением на смартфоне пользователя.

Виды протоколов, для чего предназначены

Существует два типа протоколов, которые отличаются друг от друга конфигурацией, характером решаемых задач, способом реализации. К первой категории относят физические протоколы. Это правила, согласно которым происходит формирование и отправка сигналов между приемниками. К таковым относят генерирование и передачу импульсов по 5 вольт со скоростью 100 раз в течение одной секунды, либо при заданной частоте радиосигналов.

Физические протоколы необходимы для стабилизации взаимосвязей между устройствами. Когда связь налажена, допустимо запускать процедуры по информационному обмену. Нередко в литературных источниках можно встретить понятие сигнальных протоколов, которые и являются физическими.

В зоне ответственности логических протоколов назначение и передача информации после реализации этапа установления связей между принимающими и передающими устройствами. В качестве примера можно представить ситуацию с гарнитурой, смартфоном и парой Bluetooth-устройств. По итогам подключения оборудование обнаруживает возможность осуществлять общение между собой с помощью единого протокола. Когда связь налажена, перечисленная аппаратура может использовать ее для получения большего объема информации друг о друге, например:

  • версия Bluetooth на каждом оборудовании;
  • спектр доступных опций;
  • наличие поддержки мультимедийных кодеков;
  • уровень заряда аппаратуры;
  • возможность переключения на специальный режим экономии энергопотребления.

Исходя из вышесказанного, можно прийти к выводу о том, что целью физических протоколов является установление связи между оборудованием. В свою очередь, логические протоколы отвечают за транспортировку информации по этим каналам связи. Наглядно ознакомиться с особенностями и принципами работы перечисленных протоколов можно с помощью схемы, представленной на рисунке ниже:

протокол

Источник: thecode.media

Примеры

Известно, что интернет-браузер получает информацию, исходящую от серверов, посредством протокола HTTPS. С целью отправки и приема файлового формата данных требуется организовать связь по FTP-протоколу. Управление рабочими характеристиками сервера осуществляется с помощью SSH-протокола. Исходя из того, что перечисленные объекты функционируют по схожим принципам относительно построения связей и логики работы, сетевые протоколы обобщают и получают модели передачи данных в сети.

Модель в этом контексте представляет собой совокупность протоколов и прочих предметов, которые совместными усилиями способны решать задачи повышенного уровня сложности по сравнению с теми, которые они реализуют по отдельности.

Разобраться с озвученным понятием целесообразно на практическом примере из реальной жизни. Представим какой-то произвольный комплексный обед в кафе. Пусть в этот набор включено некоторое количество блюд, состоящих, в свою очередь, из определенного набора ингредиентов. Если объединить все эти продукты, то получится целый комплекс питательных веществ, восполняющих энергетический запас организма.

Таким образом, сетевая модель представляет собой некий «комплексный обед», в состав которого включены протоколы, разложенные на разных уровнях и нацеленные на решение определенных вопросов. В сфере информационных технологий принято различать пару ключевых сетевых моделей, обеспечивающих передачу данных:

  • OSI;
  • стек TCP/IP.

В качестве примера можно разобрать модель Open Systems Interconnection Model, которая является открытой. Всего в ней выделяют семь уровней:

  • физический;
  • канальный;
  • сетевой;
  • транспортный;
  • сеансовый;
  • представления;
  • прикладной.

При этом реализован механизм, когда более высокие уровни используют для своей работы более низкие уровни. Благодаря такой специфической системе распределения, разные специалисты получают доступ к отдельным задачам и не расходуют ресурсы на отработку прочих уровней.

пирамида

Источник: thecode.media

Необходимость в понимании реализации различных протоколов возникает, как правило, у тех, кто занимается разработкой, тестированием, безопасностью программного обеспечения и сетей. Обычные пользователи не нуждаются в подобных знаниях. С целью расширения кругозора можно обратить внимание на простое объяснение. Существует комплекс правил, регламентирующих функционирование всех моделей компьютерного оборудования, способных взаимно воспринимать информацию. Данные правила дополняют друг друга на разных уровнях. Такая схема обеспечивает взаимодействие машин на основе общепринятых протоколов.

Насколько полезной была для вас статья?

У этой статьи пока нет оценок.

Заметили ошибку?

Выделите текст и нажмите одновременно клавиши «Ctrl» и «Enter»