1.2.2 Протоколы обмена данными.

В любой беседе между двумя людьми есть много правил, или протоколов, которым обязаны следовать оба собеседника для того, чтобы сообщение было успешно доставлено и понято. К категории протоколов обмена информацией между людьми относится:

• идентификация отправителя и получателя;

• выбранное средство или канал связи (личный разговор, телефон, письмо, фотография);

• соответствующий режим обмена данными (устная или письменная речь, иллюстрации, интерактивная или односторонняя связь);

• общий язык;

• грамматическая структура и структура предложений;

• скорость и время доставки.

Представьте себе, что бы было, если бы протоколов общения людей друг с другом не существовало. Смогли бы вы понять других? Смогли бы вы прочесть абзац, не соответствующий общепринятым протоколам?

Рисунок 8. Данные до преобразования.

Рисунок 9. Данные после преобразования.

Выбор протоколов зависит от характеристик источника, канала и адресата сообщения. Правила общения с помощью одного средства связи, например, телефона, не обязательно совпадают с правилами другого средства связи, например, почты.

Протоколы (рисунок 10) определяют то, как передается и доставляется сообщение, т.е.:

• формат сообщения;

• размер сообщения;

• время доставки;

• способ подготовки;

• кодировку;

• схему стандартного сообщения.

Многие концепции и правила, которые делают человеческое общение надежнее и понятнее, применяются и при обмене данными с использованием компьютера.

Рисунок 10. Протоколы обмена данными.

1.2.3 Кодирование сообщений.

Один из первых этапов отправки сообщения - кодирование. При передаче мыслей с помощью текста, рисунков или разговорного языка используются уникальные наборы кодов, звуков, жестов и/или символов. Кодирование - это процесс преобразования мыслей в слова, символы или звуки для последующей передачи. Декодирование - это обратный процесс, то есть расшифровка мысли.

Вообразите себе человека, который смотрит на закат и звонит другому, чтобы обсудить красоту зрелища. Чтобы передать сообщение, отправителю, прежде всего, придется преобразовать свои мысли и впечатления от заката в слова. При разговоре по телефону слова преобразуются в звуки и модуляции разговорного языка, передающие информацию. Абонент на другом конце телефонной линии слушает описание заката, воспринимает и декодирует звуки, создавая у себя в голове представление о том, что описывает отправитель.

Кодирование используется и при обмене данными с помощью компьютера. Кодировка данных при обмене между узлами должна соответствовать среде связи. Прежде всего, узел-отправитель преобразует передаваемое по сети сообщение в биты. Каждый бит кодируется набором звуков, световых волн или электрических импульсов, в зависимости от типа сети. Хост-адресат(компьютер или другое сетевое устройство, являющееся получателем данных) принимает и декодирует сигналы и интерпретирует сообщение.

Рисунок 11. Шифрование и дешифрование информации при передаче.

1.2.4 Формат кадра.

При отправке сообщения из источника к адресату необходимо использовать определенный формат или структуру. Формат зависит от типа сообщения и канала доставки.

Одна из наиболее распространенных форм письменного общения между людьми - письмо. Общепринятый формат личных писем не меняется столетиями. Во многих культурах личное письмо состоит из следующих элементов:

• идентификатор получателя;

• приветствие;

• содержимое сообщения;

• заключительная фраза;

• идентификатор отправителя.

Большинство личных писем нужно не только составить в правильном формате, но и запечатать в конверт для доставки. На конверте, в специально отведенном месте, пишется адрес отправителя и получателя. Если адресат или формат неверен, письмо не дойдет.

Процесс размещения одного формата сообщения (письмо) внутри другого (конверт) называется инкапсуляцией. Распаковка производится в тот момент, когда получатель достает письмо из конверта.

Чтобы письмо дошло до получателя и было понято, автор должен использовать общепринятый формат. Аналогичным образом, для доставки и обработки письма в компьютерной сети необходимо придерживаться определенных правил форматирования. Подобно тому, как письмо вкладывается в конверт, компьютерное сообщение инкапсулируется. Для каждого сообщения используется особый формат, который называется кадром.

Кадр - логическая структура данных в передающей среде на канальном уровне. Кадр действует примерно так же, как и конверт; в нем указаны адреса узла-отправителя и получателя. На рисунок 12 изображена структура кадра.

Формат и содержимое кадра зависят от типа сообщения и канала передачи. Узел-адресат не может успешно получить и обработать неверно отформатированные сообщения.

Рисунок 12. Структура кадра.