为什么要进行协议转换

2025-05-02 08:56:39

现如今,计算机网络技术迅猛发展,建立了大量的多种多样的网络系统,随着各种类型的转换器的出现,在很大程度上扩大了各类仪表的使用范围,使的自动控制系统具有更多的灵活性和更广的适应性,在这方面,协议转换器的应用范围也是非常的广泛。

导致各种网络之间如何互连的问题。一个办法是推行国际标准, 051网络体系结构及通信协议的国际标准已越来越成熟。但是,要把大量已存在的非051体系的网络都改造成051体系都采用标准协议存在着很多的困难,而且网络技术在不断发展,在进行标准化的同时随时产生多样化,因此考虑异构网络的互连通信大概永远不可避免。在这个基础上提出了协议转换器。


工业现场的许多设备采用的通信接口各不相同,常用的有RS-232、RS-485、CAN和网络,由于各种通信结构的协议不兼容,使得异构网络之间的操作和信息交换难以进行。常用的协议转换器只能完成点对点的转换,多种协议之间的相互转换还是一个研究热点。

定义
协议转换指将一个设备的标准或协议转换成适用于另一设备的协议的过程,目的是为了使得不同协议之间实现互操作,协议转换器是互连网络中操作在OSI网络层之上的具有协议转换功能的设施。

之所以称为设施,是因为协议转换器不一定是一台设备,有可能在一台主机中实现协议转换器的功能。协议转换是一种映射,就是把某一协议的收发信息(或事件)序列映射为另一协议的收发信息序列。需要映射的信息为重要信息,因此协议转换可以看作是两个协议的重要信息之间的映射。所谓重要信息和非重要信息是相对而言的,要根据具体需要加以确定,选择不同的重要信息作映射,会得到不同的转换器。


协议转换器也就是网关,它能使处于通信网上采用不同高层协议的主机仍然互相合作,完成各种分布式应用。它工作在传输层或更高。接口协议转换器一般用一个ASIC芯片就可以完成,成本低,体积小。它可以将IEEE802.3协议的以太网或V.35数据接口同标准G.703协议的2M接口之间进行相互转换。也可以在232/485/422串口和E1、CAN接口及2M接口进行转换。我们现有的协议转换器主要分为E1/以太网系列和E1/V.35系列。

一句话,“协议转换器用于构架网络连接,将一种协议转换为另一种协议”。

协议转换器的作用

中继做用

由于信号在线路上传输,距离远后,信号会衰减。所以需要一个网络协议转换器将信号放大、中继。使之传输的更远的目标机上。

转换协议

举个最简单的例子:在串行网络中,最常使用的协议有RS232,RS485,CAN,USB等。如果你的PC机只有一个DB9的串口,而需要通信的另一台机器使用的是USB接口。怎么办呢?解决办法很简单,使用一个USB-RS232的协议转换器就可以了。将时两个不同的协议时序,电平等进行互换。


协议转换器的用途

在广域网工程中,协议转换器是电信终端设备,用在广域网线路的两端,其转换的其实是物理接口形式。比如,电信SDH线路是以光纤形式到用户的,然后通过光端机变成一对同轴(BNC),而用户方的路由器的广域口若是串口形式(如V.35)。那么为了实现BNC到串口的转换,就需要协议转换器这个东西。也就是说,此时协议转换器的输入是同轴 电缆 ,而输出则是串口,所以,它转换的应该是物理层的协议。  

另外,协议转换器上一般有一排物理跳线开关 ,其设置(如E1的帧格式)应该与电信线路一致。还有,如果把路由器看作DTE,它大概算是DCE。协议转换器的类别:工业通信需要多个设备之间的信息共享和数据交换,而常用的工控设备通信口有RS-232、RS-485、CAN和网络,由于各接口协议不同,使得异构网络之间的操作和信息交换难以进行,通过多协议转换器可以将不同接口设备组网,实现设备间的互操作。基于多种通信口和各种协议,形成种类繁多的协议转换器。主要类别有E1/以太网协议转换器、RS-232/485/422/CAN转换器/RS-232/485/CAN转换器等。