سریال سرور چیست؟

سریال سرور دستگاهی است که قابلیت تبدیل ارتباطات در بستر شبکه اترنت به ارتباطاتی در بستر سریال را فراهم می‌کند. به عبارتی یک دستگاه سریال سرور دستگاهی در بستر شبکه است که داده‌ها را بین یک شبکه محلی اترنت و پورت سریال کامپیوتر یا یک دستگاه دیگر منتقل می‌کند. این ویژگی به دستگاه سریال این قابلیت را می‌دهد تا در هرنقطه اتصال به شبکه از طریق اینترنت قابل دسترسی باشد. دستگاه‌های سریال سرور به عنوان سرورهای پورت سریال یا هدایت کننده های پورت نیز شناخته می‌شوند.

با یک تعریف کوتاه، سریال سرور اساسا سروری است که هر دستگاه سریال را به دستگاهی با قابلیت اترنت تبدیل می کند که می تواند در شبکه استفاده شود.

این امر توسط سریال سرور از طریق ایجاد پورت‌های سریال مجازی به دست می آید. در تصویر فوق، بین لپتاپ و سریال سرور یک پورت COM نگاشت می‌شود تا ارتباط مجازی سریال بر بستر اتصال فیزیکی اترنت شکل بگیرد.

سریال سرور می‌تواند یک دستگاه بسیار ساده باشد که هیچگونه احراز هویت و امنیت ارائه نمی‌دهد و فقط برای اتصال دستگاه سریال به شبکه می‌باشد. از طرفی نیز می‌تواند یک دستگاه پیچیده باشد که عملکردهای زیادی شبیه به سوییچ های صنعتی و مسیریاب های شبکه اترنت ارائه دهد.

دستگاه‌هایی که قابلیت امنیتی یا احراز هویت ندارند، در مکان‌ها و موقعیت‌هایی استفاده می‌شوند که در ارسال داده ها و اتصال دستگاه‌های سریال مانند چاپگرهای قدیمی، امنیت یک مسئله مهم نباشد. در مقابل سریال سرورهای رده بالاتر با رمزگذاری کامل و احراز هویت متعدد در شرایط حساس که امنیت از اهمیت بالایی برخوردار است، استفاده می‌شوند. از موقعیت‌های مهم می‌توانیم به سیستم‌های حیاتی کنترل از راه دور، مکانیزم‌های کنترل کارخانه و سایر کاربردهای صنعتی اشاره کرد.

بسته به مدل دستگاه، یک سریال سرور می‌تواند با چاپگرهای ساده قدیمی، صفحه نمایش‌های با اندازه بزرگ، ماشین­های مونتاژ رباتیک، تجهیزات پزشکی، حسگرها و سایر تجهیزات صنعتی که فقط از طریق پورت سریال قابل اتصال هستند، ارتباط برقرار کند.

برای درک بهتر از چگونگی انجام فرآیند­ها بهتر است در مورد استانداردهای سریال RS-232/RS-422/RS-485 اطلاعات کسب کنیم.

وقتی از کلمه سریال استفاده می‌شود، منظورمان یکی از استانداردهای RS-232,RS-422,RS-485 می‌باشد. RS-232 اولین و معمول ترین پروتکل استاندارد مورد استفاده بوده که اکنون جای خود را به دو پروتکل هم خانواده خود داده است که هم کاربرد بیشتر و متنوع تری را دارند و هم تجهیزات امروزی بیشتر از آن‌ها استفاده می‌کنند.

متداول ترین کانکتور مورد استفاده برای استاندارد سریال DB9 می‌باشد. شکل زیر یک معرفی ساده از این کانکتور است. این کانکتور از 9 پایه تشکیل شده است که هر کدام از آنها عملکرد مشخصی دارند.

استاندارد RS-422 نیز از لحاظ کارکرد و شکل ظاهری مشابه استاندارد RS-232 است، ولی از لحاظ سرعت و نویزگیری ارتقا یافته و جایگزین مناسبی برای RS-232 می‌باشد، چون که هم Full Duplex هست و هم حالت دیفرانسیلی اختلاف ولتاژ بین دو سیم ارسال و دریافت داده دارد که منجر به کاهش میزان نویزپذیری در فواصل طولانی می‌شود. مثلا سرعت انتقال داده در فاصله ۱۰ متر با استفاده از این پروتکل برابر با ۱۰ مگابیت بر ثانیه و در ۱۰۰۰ متر ۱۰ کیلو بیت بر ثانیه می‌باشد.

این استاندارد 4 سیم برای انتقال اطلاعات دارد. دو سیم برای دریافت و دو سیم برای ارسال اطلاعات و یک سیم رایج و معمول برای پایه زمین استفاده می‌شود.

هنگام اتصال دو دستگاه RS-422 باید پایه‌های آن‌ها را متقابل متصل نمود. پایه‌های ارسال دستگاه اول به پایه‌های دریافت دستگاه دوم و بالعکس متصل می‌شوند. ضمنا پایه‌های زمین هر دو دستگاه به هم متصل خواهند شد.

RS-485 بسیار شبیه RS-422 است. RS-485 در صنعت بیشترین استفاده را دارد؛ زیرا از توپولوژی MULTI POINT  استفاده می‌کند که به چندین دریافت کننده و ارسال کننده اجازه اتصال می‌دهد.

این پروتکل در دو حالت کار می‌کند:

• RS-485 با دو اتصال سیم که در حالت HALF DUPLEX  کار می‌کند.
• RS-485 با چهار اتصال سیم که در حالت FULL DUPLEX کار می‌کند.

در حالت FULL DUPLEX همزمان می‌توانید داده ها را ارسال یا دریافت کنید. اما در حالت HALF DUPLEX در یک لحظه یا ارسال اطلاعات صورت می‌گیرد و یا دریافت اطلاعات.

در یک سگمنت ارتباطی از RS-485 حداکثر تا 32 دستگاه می‌تواند وجود داشته باشد، اما با کمک REPEATER های اضافه و تقویت کننده های سیگنال می‌توان آن را به 256 دستگاه گسترش داد.

ولتاژ خطوط اتصال بین 7- تا 12+ ولت است. برای این پروتکل معمولا کانکتور خاصی تعریف نشده ولی از DB9 یا TERMINAL BLOCK استفاده می‌شود. شکل زیر اتصال دستگاه های RS-485 با دو اتصال سیم را نشان می‌دهد:

همچنین اتصال دستگاه های RS-485 بر بستر چهار سیم به شرح زیر می‌باشد: