По какому протоколу работает принтер

Обновлено: 17.01.2025

А так ли сложно разобраться в способах печати? Много ли их? На самом деле, основных, то есть тех, которые используются повсеместно и беспрерывно, всего лишь две: офисная и домашняя. Пугает градация? Тогда обозначим более формально: офисная – в 99 процентах случаев оказывается лазерной печатью, домашняя – струйной. Конечно, есть и исключения, о них поговорим подробней при описании каждого метода печати.

Зачем нам все это знать? Дело в том, что мы привыкли выбирать принтеры по своим привычкам – «был у меня всю жизнь струйный аппарат компании N, вот и куплю такой же, только посвежее». Согласитесь, такой подход к выбору техники не всегда логичен – принтер не холодильник, он устроен гораздо сложнее, да и возможности у разных моделей различны.

Основные технологии печати

Чтобы не заблудиться в лесу терминов и понятий, связанных с технологиями печати, давайте разберемся в каждой из них по порядку. Начнем, естественно, с самой популярной – лазерной.

Самая старая из всех технологий, именно она стоит в основе всех копировальных аппаратов – лазерная печать. Благодаря ее существованию, все офисные трудящиеся могут за несколько секунд распечатать текстовый документ (иногда, даже цветной) отличного качества.

Лазерные принтеры печатают очень быстро и четко, потому их и любят в офисах

Посмотрите на принтер, который стоит у вас в офисе – скорее всего, он является наглядным примером этого раздела нашего обора. Достаточно большой серый ящик, который выплевывает готовые распечатки с достаточно большой скоростью, практически не задумываясь. Что же у него внутри? Почему он так быстро и качественно печатает?

Внутри у такого аппарата находится барабан, на который наводится электрический заряд, соответствующий выводимому отпечатку. Этот заряд притягивает к себе тонер –специальный порошок (черный, или цветной в зависимости от типа принтера). Затем этот порошок переносится на лист бумаги (или на какой-либо промежуточный носитель, а только потом на бумагу). Чтобы картинка не осыпалась, лист проходит через печку – специальный нагреватель, который запекает тонер на бумаге. Из-за него во время долгой печати появляется неприятный запах. Впрочем, не только печка «портит атмосферу» - лазерные принтеры во время своей работы выделяют вредный газ озон.

Схема работы лазерного принтера

Что ж, основные отрицательные черты (плохой запах и выделение озона) лазерных принтеров мы вспомнили. Добавим к ним еще высокую стоимость самих аппаратов – вот и все недостатки такого решения. К безусловным же преимуществам лазерной печати можно отнести очень высокое качество и скорость печати.

Светодиодные принтеры – идеальные выбор для домашней печати текстов

Аналогом лазерных принтеров являются светодиодные. Работают они фактически также, только вместо лазера для формирования картинки на барабане используется ряд светодиодов. Метод имеет только один недостаток – качество печати чуть уступает лазерному. Скорость печати здесь зависит от количества цветов: черно-белые принтеры работают чуть медленнее лазерных аналогов, зато цветная светодиодная печать быстрее. По всем остальным параметрам светодиодные принтеры ушли далеко вперед – они мало стоят, их расходные материалы тоже дешевле (хотя и лазерные тонеры тоже стоят мало), а самое главное, они считаются менее вредными для здоровья, чем лазерные.

Полная противоположность лазерной печати – печать струйная. Как правило, это медленное нанесение высококачественной цветной картинки на бумагу, а вовсе не молниеносная распечатка черного текста. Давайте рассмотрим такой принтер изнутри.

Внутри у струйного принтера очень свободно

Очевидно, устройство такого аппарата куда проще, чем у лазерного. Нет здесь ни барабана, ни лазеров, ни печки. Только лишь одинокий картридж (или несколько) болтается внутри практически пустого корпуса. Итак, всего лишь два главных элемента в струйном принтере – картридж и печатающая головка. Кстати говоря, у некоторых производителей картриджи оборудованы встроенной печатающей головкой. Зачем же это нужно?

Струйных технологий человечество изобрело несколько. В зависимости от ваших потребностей та или иная технология печати будет подходить больше. Существует термоструйная и пьезоэлектрическая технология.

Схема работы пьезоэлектрического струйного принтера

Термоструйная технология предполагает применение дешевых печатающих головок. Сделано это для того, чтобы иметь возможность их менять при первой же необходимости. Производители принтеров разделились во мнениях насколько часто следует менять печатающую головку – кто-то считает, только в случае глобального засора, а кто-то – всякий раз при смене картриджа.

Сама технология основывается на том, что для нанесения картинки или текста на бумагу чернила резко нагревают, и они, расширяясь, вылетают наружу, отпечатывая на бумаге заветные точки. Дешевая печатающая головка здесь нужна именно для того, чтобы обеспечить спокойствие пользователя – а вдруг чернила намертво засохнут в соплах головки, не успев выйти из нее?

Схема работы термоструйного принтера

Основатели пьезоэлектрической технологии утверждают, что их печатающие головки буквально вечны и не требуют замены. Истинно ли так, вы узнаете, когда принтер откажется печатать всего лишь одну или две точки. Впрочем, сопла поддаются очистке – либо с помощью драйвера и большого количества свежих фирменных чернил, либо с помощью сервисного центра.

Зачем такие жертвы? Во-первых, картридж, представляющий из себя только лишь чернильницу в прямом смысле этого слова, стоит достаточно мало. А это радует безусловно всех пользователей. Во-вторых, технология действительно позволяет наносить на бумагу четкие микроскопические точки: на стадии зарождения этот метод печати был действительно самым лучшим (справедливости ради, стоит сказать, что сейчас обе технологии отлично справляются со своей задачей).

Обычно, у струйного принтера два катриджа – черный и цветной

Итак, с печатающими головками мы разобрались. А что же из себя представляют чернила? Уж точно, не ту цветную водичку, которой заправляют перьевые ручки. Чернила любого принтера по современным меркам должны удовлетворять как минимум двум условиям – быть влаго- и светостойкими, кроме того, желательно, чтобы из них можно было формировать микроскопические капли.

В настоящее время величина капли в некоторых принтерах не превышает одного пиколитра (по толщине эту величину можно приравнять одной десятой толщины человеческого волоса, то есть порядка 1/100 мм). Стоит заметить, что не все компании делают главную ставку на величину капли. Так, некоторые производители (к примеру, HP) стараются повысить качество за счет более качественного смешения цветов, а не уменьшения размеров неточных капель. Вообще говоря, минимальные размеры капли чернил колеблются от 1-1,5 (у Canon и Epson) до 4-5 (у Lexmark и НР) пиколитров.

В целом чернила делятся на две группы – пигментные и водорастворимые. Считается, что водорастворимые чернила лучше передают цвета картинки и фотографии, хотя в настоящее время оба варианта заслуживают очень теплых слов. Пигментные чернила являются водостойкими, хотя и водорастворимые (если их не вымачивать в воде) оказываются порой очень крепкими.

Кому-то мало?

Несомненно, две описанные технологии печати – это еще только начало. Есть множество методов печати, используемых либо по старой памяти, либо по профессиональной необходимости. Итак…

Самый дешевый метод нанести изображение или текст на бумагу – использовать матричный принтер. Помните пишущие машинки середины прошлого века? Такие тяжелые, с жесткими кнопками, по которым надо долбить пальцами в полную силу. Практически ничем устройство матричного принтера от тех машинок не отличается. Именно поэтому, кстати, работают они так шумно.

Матричные принтеры удобнее заправлять рулонной бумагой

Внутри принтера протянута красящая лента или несколько разноцветных лент в случае нанесения цветного узора. Для отображения картинки на бумаге, по ленте проходит печатающая головка, снабженная жесткими иголочками. Каждая из иголочек в нужный момент ударяет по ленте и на бумаге отпечатывается точка. Кстати говоря, матричными принтеры назвали из-за того, что иголки на головке образуют своеобразную матрицу, иностранцы же предпочитают такие аппараты называть «точечными».

Схема работы матричного принтера

Главное достоинство таких принтеров – в очень низкой себестоимости отпечатков: красящие ленты стоят копейки, а хватает их надолго.

Засохшие чернила

Существуют принтеры, внешним видом очень сильно напоминающие лазерные. Стиль работы, быстродействие – все в них подразумевает наличие лазера. Впрочем, качество печати у них слишком хорошее, сравнимое с настоящей полиграфией, а цена самих аппаратов испугает даже искушенных печатников. Речь идет о твердочернильной технологии печати.

Твердочернильные принтеры заправляются кусочками краски

Здесь объединили несколько технологий в одну, взяв у каждой только лучшее. Итак, закладываем в отсеки разноцветные блочки чернил, похожие на засохшую гуашь, включаем принтер, нажимаем кнопку «Распечатать» на нужном документе и наблюдаем, как за считанные секунды из аппарата вылетает распечатка идеального полиграфического качества. Мечта? Нет, реальность, только очень дорогая.

Схема работы твердочернильного принтера

Основа твердочернильной печати – в том, что чернила расплавляются непосредственно перед нанесением на бумагу. Главный компонент чернил – обычный воск, который очень быстро плавится, а попадая на бумагу сразу застывает. В целом же технология повторяет струйную: микроскопические разноцветные точки наносятся на бумагу и образуют на ней узор.

Главное и основное преимущество, повторим еще раз, в безупречном качестве печати. Причем, распечатки выглядят не просто хорошими, а профессиональными – воск блестит на свету, добавляя лоску.

Несомненно, в офисе, при наличии неограниченного количества дензнаков в бюджете, твердочернильный принтер станет незаменимым помощником. Существует и домашний вариант такого принтера: сублимационный фотопринтер. Увлеченным фотолюбителям понравится эта технология уже тем, что качество их отпечатков порой получается лучше, чем в фотолабораториях.

Сублимационные принтеры компактны и просты – их можно даже брать с собой в путешествие

Вообще-то технологии сублимационных и твердочернильных принтеров можно объединить в единую – термопечать. Не сделали мы этого по той причине, что предназначение у аппаратов совершенно различное. Да и оптимальное качество отпечатков достигается не за счет четкости и правильности нанесения точек на бумагу, а напротив, за счет смешивания, наложения соседних точек друг на друга. Именно благодаря этому проявлению технологии, она так ценится фотолюбителями.

Схема работы сублимационного принтера

В основном, в сублимационных принтерах используются пленочные четырехслойные картриджи. В специальном ролике расположена пленка, на которую нанесены три основных цвета и защитный слой. Принтер разогревает последовательно каждый цветной слой пленки и чернила, испаряясь, попадают на фотобумагу. Чтобы слои не стерлись во время использования распечатки, поверх чернил наносится защитный слой – он стерпит и грязные руки смотрящего, и даже подводное плавание.

Каждому по потребностям

Конечно, существуют и другие технологии печати, а значит и другие сферы применения принтеров на работе или дома. Но даже из этого обзора главных методов печати можно сделать неутешительный вывод о том, что привычка использовать одну и ту же технологию на протяжении долгих лет просто нецелесообразно. Вам нужна дома только фотопечать? Замените струйный принтер на сублимационный. А если есть необходимость радовать клиентов красивыми фирменными брошюрами – задумайтесь о покупке твердочернильного аппарата.

В любом случае, краткое введение в основы печатных технологий должно облегчить не только выбор нового аппарата, но и лучшего взаимопонимания со старым.

Протоколы печати относятся к высшему уровню модели взаимодействия открытых систем — прикладному (OSI Layer 7 или просто L7). При печати в Windows, протоколы могут представляться в виде провайдеров удалённой печати, когда речь идёт об отправке заданий на настоящий компьютерный сервер печати, и в виде мониторов удалённых портов, когда задания обрабатываются на клиентском компьютере и отправляются на принтер, оснащённый сетевым адаптером.

Наиболее популярные протоколы нижних уровней разбираются в Глоссарии.

Microsoft Network Printing

Псевдонимы: Lanman Printing (сокр. от LAN Manager), SMB Printing.

Общие сведения: Стандартный провайдер удалённой печати для Windows, основанный на универсальных протоколах SMB и RPC. Поддерживаются все возможности семейства операционных систем Windows, включая обзор и поиск сетевых принтеров, автоматическую установку драйверов, контроль доступа и учёт использования. Причём от обычных пользователей не требуется никаких специальных знаний — настолько всё интуитивно понятно.

Установка: Клиент печати устанавливается в Windows по умолчанию. В роли сервера печати может выступать любой компьютер, когда в свойствах сетевого интерфейса установлена привязка Службы доступа к файлам и принтерам сетей Microsoft. При этом сетевыми становятся все принтеры, в свойствах которых на вкладке Доступ включён режим общего доступа и задано сетевое имя.

Особенности: Поскольку перед тем, как показать пользователю диалог настройки печати, клиентский компьютер должен получить текущие настройки с сервера, иногда возникают заметные паузы.

Транспортный порт: 139/tcp (тот же, что и для SMB).

Спецификация: Желающие познакомиться с этим протоколом поближе, могут обратиться на сайт Microsoft.

Аналог SMB Printing для серверов Unix называется Samba Printing.

Novell Printing

Псевдонимы: NetWare Printing, NCP Printing.

Общие сведения: Является для сетевой среды Novell NetWare тем же, чем Lanman Printing для среды Microsoft. Название NCP Printing, как и SMB Printing, происходит от используемого универсального протокола доступа к файлам, принтерам и другим объектам.

Особенности: Сервер печати периодически опрашивает указанный ему файловый сервер о новых заданиях, что похоже на POP3-печать.

Установка: Провайдер удалённой печати устанавливается дополнительно через свойства сетевого адаптера: называется там Клиентом для сетей NetWare.

AppleTalk Printing

Псевдонимы: ATPS (AppleTalk Printing Services), PAP Printing.

Общие сведения: А это, соответственно, стандартная система печати для платформы Macintosh на базе протокола доступа к принтерам (PAP). Несмотря на кажущуюся невостребованность Apple и Novell, поддержка этих технологий в принт-серверах встречается гораздо чаще, чем более современные и универсальные протоколы.

LPR (Line Printer Requestor или Line Printer Resource)

Псевдонимы: LPD (Line Printer Daemon).

Общие сведения: Стандарт де-факто для UNIX-систем, предоставляющий базовые возможности печати. В отличие от Windows-печати, оперирует не принтерами, а очередями; в простейшем случае очередь отождествляется с именем порта принтера: например, очередь lpt2 будет обозначать принтер, подключённый к порту LPT2 на сервере печати.

Основные команды: добавить задание в очередь, удалить задание, отобразить задания в очереди и их состояние, управление очередью.

Транспортный порт: 515/tcp.

Установка: Стандартный монитор сетевых портов Windows 2000 и более новых версий, который устанавливается по умолчанию, поддерживает LPR; программное обеспечение для Windows 9x обычно поставляется вместе с принт-сервером. Чтобы превратить ваш компьютер в LPR-сервер, следует добавить Службу печати UNIX через конфигуратор системных компонентов (Установка и удаление программ).

Особенности: В диалоге настройки этого монитора, расслабляющего своей простотой, есть опция Разрешён подсчёт байт в LPR — очевидно, что она позволяет вычислить размер задания до отправки на принт-сервер, но пользоваться ей без необходимости не стоит, так как для подсчёта требуется повторное прохождение нескольких стадий обработки. (Вообще-то в справке это сказано прямым текстом, но кто ж её читает, правда?)

Спецификация: RFC 1179.

Raw Printing

Псевдонимы: Port Printing, Port 9100, PDL data-stream.

Общие сведения: Данные из сетевого пакета (точнее выражаясь, транспортного сегмента) напрямую поступают на принтер. Очевидно, что простора для фантазии (то есть для управления печатью) в рамках самого протокола не предусмотрено никакого, и что одновременная работа одного клиента с несколькими принтерами невозможна даже чисто теоретически. Поэтому для каждого принтера выделяется отдельный транспортный порт: например, 9100/tcp соответствует первому принтеру на сервере печати, 9101 — второму, и т. д.

Установка: Стандартный монитор сетевых портов также поддерживает и протокол Raw.

IPP (Internet Printing Protocol)

Установка: Клиентскую работу с IPP обеспечивает стандартный монитор сетевых портов. Создать IPP-сервер можно с помощью веб-сервера Microsoft — программы Internet Information Services.

Спецификация: RFC 2565–2568.

CUPS (Common UNIX Printing System)

Общие сведения: Система печати UNIX на базе IPP, обеспечивающая ограниченную поддержку SMB.

DLC Printing (Data Link Control)

Общие сведения: Название происходит от функции канального уровня, отвечающей за передачу информации между машинами локальной сети, потому что при использовании этого протокола взаимодействие с принт-сервером происходит напрямую, без участия протоколов более высокого уровня, например, TCP/IP. Соответственно, область действия DLC ограничивается единственным доменом локальной сети — сравните с IPP, который позволяет передавать задания через всю Глобальную сеть, и вы поймёте, почему поддержка DLC в Windows XP уже не предусмотрена.

PRTmate

Псевдонимы: Print-Mate («помощник в вопросах печати»).

Общие сведения: Используется во многих сетевых комбайнах как единственный доступный вариант. Исходя из того, что веб-интерфейс этих комбайнов не имеет настроек печати, можно сделать вывод о схожести с протоколом Raw. В отличие от последнего, поддерживается выбор принтера на стороне клиента, однако изученные автором реализации позволяют иметь в системе только один сетевой порт типа PRTmate, то есть для каждой смены сервера печати или подключённого к нему принтера необходимо заходить в свойства этого порта.

Установка: Для добавления в систему монитора порта требуется дополнительное программное обеспечение от производителя сетевого комбайна.

Транспортный порт: 515/tcp (несмотря на столь большую разницу с LPR, порт тот же).

FTP Printing (File Transfer Protocol)

Общие сведения: Всем известный протокол передачи файлов FTP с успехом адаптируется для нужд печати: каждый принтер, подключённый к серверу, представляется отдельным каталогом, либо существует только корневой каталог, если у сервера всего один порт для принтера.

Установка: Отправка заданий выглядит как обычное закачивание файла, например, с помощью стандартного FTP-клиента, встроенного в Проводник, или консольной программы ftp.exe, поэтому дополнительных драйверов не нужно. (Разумеется, закачиваемые файлы должны быть не в формате Word, а на языке принтера, то есть полученные с помощью перенаправления печати в файл.) Если в системе установлены дополнительные программы, позволяющие работать с FTP как с обычным диском, печатать можно в один заход, указывая в качестве выходного файла что-нибудь вроде ftp://server/port/myfile.

Транспортный порт: 21/tcp. Основная часть трафика проходит по вспомогательному соединению (обычно на порт 20/tcp). Классическая реализация FTP, описанная в документе RFC 959, предполагает, что сервер устанавливает вспомогательное соединение к клиенту, а не наоборот, но такая модель взаимодействия нежелательна с точки зрения сетевой безопасности клиента. Поэтому позже протокол был расширен (RFC 1579), позволяя серверу оставаться в пассивном режиме, то есть только обслуживать входящие запросы клиентов, но не активно вызывать клиентов на связь. Несмотря на то, что этому усовершенствованию уже много лет, поддержка пассивного режима до сих пор не является обязательной ни для клиентов, ни для серверов, а поддерживать активный режим до сих пор не является обязательным для брандмауэров.

SMTP Printing (Simple Mail Transfer Protocol), POP3 Printing (Post-Office Protocol v. 3)

Псевдонимы: Mail Printing (некорректный термин, потому что обобщает принципиально разные протоколы).

Особенности: Слабым местом SMTP является отсутствие аутентификации в его первой версии (RFC 821). В последствии были предложены механизмы аутентификации самой разной степени сложности, но когда речь идёт о простейших реализациях в принт-серверах, её там либо вообще нет, либо она ограничена передачей реквизитов в открытом виде. POP3 является клиентским протоколом, поэтому его эволюция протекала мирно, накопив к третей версии (RFC 1939) вполне солидный багаж функций. Однако и тут не всё гладко: чем меньше период опроса POP3-сервера, тем больше нагрузка на него; чем период больше, тем больше задержка перед началом печати.

Транспортный порт: 25/tcp (SMTP), 110/tcp (исходящее подключение к POP3-серверу).

Прочие протоколы

За очень редким исключением, все прочие указываемые в спецификациях протоколы непосредственного отношения к задачам печати не имеют. Их определения см. в Глоссарии.

OSI — модель взаимодействия открытых систем;
Протоколы сетевой печати.