打印机系统通信协议的应用研究

2021-03-27赵刘岗

中文信息 2021年5期

关键词：端口号通信协议打印机

赵刘岗

（上海汉图科技有限公司，上海 201210）

引言

了解打印机系统的通信协议，是开发打印机系统的必要基础，所以研究打印机系统的通信协议对打印机开发而言是非常重要的。而本文涉及多种打印机协议，其中提到的IPP协议作为打印机协议的工业标准是非常重要的一块。

一、打印机设备发现协议

关于设备发现服务，需要提到mDNS/DNS-SD协议，很多系统的打印机发现是基于这个技术。例如，苹果的AirPrint规范，Android的Mopria规范，Windows 10中发现IPP打印机等。

DNS-SD协议，基于DNS的服务发现主要用到DNS现有的三种类型记录：PTR记录、SRV记录、TXT记录，其中：

1.服务发现

设备会先发送一个查询PTR记录的数据包到组播组，所查询服务格式为：..，其中service表示服务，transport是传输的协议：TCP UDP，domain表示域，在mDNS中为.local。

2.获取服务实例的主机名和端口号

服务实例确定后，通过查询SRV记录，查询服务实例的主机名和端口号。客户端先发送一个mDNS请求，然后具有对应服务实例的设备会响应SRV记录，SRV记录有这个服务实例对应的主机名和端口号。

3.服务实例更详细的信息

服务实例除了所在设备的端口号和主机名这些信息以外，还可以提供更多的附加信息，服务实例的附加信息记录在TXT记录中，以“key=value”的格式记录。

在计算机网络中，组播DNS（mDNS）协议将主机名解析为无本地DNS的小型网络中的IP地址，使用与单播DNS基本相同的编程接口，数据包格式和操作语义。

二、苹果系统打印协议规范

苹果公司的AirPrint可以从iPad，iPhone，iPod touch和Mac进行即时打印，扫描和传真无须安装驱动程序或特定软件。具有非常好的用户使用体验，iOS设备和Mac计算机中打印只需要最少硬件和软件支持，为系统原生提供的功能，只需要打印机符合AirPrint规范即可。

AirPrint技术基于用于打印的Internet打印协议（IPP），用于打印机发现的Bonjour和通用的文档打印的光栅格式（URF）和JPEG文件格式的打印照片。AirPrint进一步建议支持可移植文档格式（PDF）用于增强文档打印。AirPrint可在无线和有线网络以及USB上运行，使用IPP USB打印协议。AirPrint是macOS首选打印机协议，也是iOS唯一支持的打印协议。

三、Android系统打印协议规范

Mopria打印技术是Mopria联盟制定的标准，提供了一种简单而无缝的方式来打印，任何Mopria认证的打印机无须安装任何其他软件或驱动程序，无论打印机品牌如何，都可以轻松打印。安卓8及更高版本手机上的安卓默认打印服务采用了Mopria的核心打印技术。

Windows 10也支持Mopria认证的打印机，因此，当您安装新打印机并且Windows更新不可用时，Windows将自动安装Mopria认证的打印机。Windows通常还使用WSD打印协议，基于HTTP服务和SOAP的协议。

Mopria打印方式和苹果公司的AirPrint十分类似，核心都是基于IPP打印协议，都提供了统一简单的用户使用方式，提高了用户体验，并且无须安装驱动和软件，具有即时发现即时打印的能力。

四、互联网打印协议

互联网打印协议（IPP）是打印机的标准协议，已成为打印机行业事实上的工业标准，属于应用层协议，主要用于网络技术的打印。协议定义了规则用于编码IPP操作，属性和值放入“application/ipp”类型的MIME媒体中。它还定义了传输消息正文通过HTTP/HTTPS传输的Content-Type为“application/ipp”的规则。基于HTTPS的IPP通信方式称为IPPS，它是基于了IPP和HTTPS的安全通信层，SSL/TLS提供了更好的打印安全性的保证。

IPP数据模型和操作语义Internet打印协议/1.1：模型和语义（RFC 8011）。IPP定义了一些操作，主要有Print-Job、Create-Job、Get-Printer-Attributes、Send-Document、Cancel-Job、Get-Job-Attributes等，根据名称就大概能知道是什么含义。这里要说明的是Print-Job操作，附带了需要打印的数据文件，而Create-Job和Send-Document是组合使用的操作，创建Job后再发送打印数据。

通常IPP协议的使用会结合打印机发现协议共同使用。用户端设备首先会使用发现协议，发现打印机，得到和打印机通信方式（例如IPP打印服务），再使用IPP协议获取打印机的设备状态。在用户发起打印任务时，设备向打印机创建打印任务并传递具体的打印参数，并将数据发送到打印机进行打印。