打印機系統(tǒng)通信協(xié)議的應用研究

趙劉崗

（上海漢圖科技有限公司，上海 201210）

引言

了解打印機系統(tǒng)的通信協(xié)議，是開發(fā)打印機系統(tǒng)的必要基礎，所以研究打印機系統(tǒng)的通信協(xié)議對打印機開發(fā)而言是非常重要的。而本文涉及多種打印機協(xié)議，其中提到的IPP協(xié)議作為打印機協(xié)議的工業(yè)標準是非常重要的一塊。

一、打印機設備發(fā)現(xiàn)協(xié)議

關于設備發(fā)現(xiàn)服務，需要提到mDNS/DNS-SD協(xié)議，很多系統(tǒng)的打印機發(fā)現(xiàn)是基于這個技術。例如，蘋果的AirPrint規(guī)范，Android的Mopria規(guī)范，Windows 10中發(fā)現(xiàn)IPP打印機等。

DNS-SD協(xié)議，基于DNS的服務發(fā)現(xiàn)主要用到DNS現(xiàn)有的三種類型記錄：PTR記錄、SRV記錄、TXT記錄，其中：

1.服務發(fā)現(xiàn)

設備會先發(fā)送一個查詢PTR記錄的數(shù)據(jù)包到組播組，所查詢服務格式為：..，其中service表示服務，transport是傳輸?shù)膮f(xié)議：TCP UDP，domain表示域，在mDNS中為.local。

2.獲取服務實例的主機名和端口號

服務實例確定后，通過查詢SRV記錄，查詢服務實例的主機名和端口號?？蛻舳讼劝l(fā)送一個mDNS請求，然后具有對應服務實例的設備會響應SRV記錄，SRV記錄有這個服務實例對應的主機名和端口號。

3.服務實例更詳細的信息

服務實例除了所在設備的端口號和主機名這些信息以外，還可以提供更多的附加信息，服務實例的附加信息記錄在TXT記錄中，以“key=value”的格式記錄。

在計算機網(wǎng)絡中，組播DNS（mDNS）協(xié)議將主機名解析為無本地DNS的小型網(wǎng)絡中的IP地址，使用與單播DNS基本相同的編程接口，數(shù)據(jù)包格式和操作語義。

二、蘋果系統(tǒng)打印協(xié)議規(guī)范

蘋果公司的AirPrint可以從iPad，iPhone，iPod touch和Mac進行即時打印，掃描和傳真無須安裝驅動程序或特定軟件。具有非常好的用戶使用體驗，iOS設備和Mac計算機中打印只需要最少硬件和軟件支持，為系統(tǒng)原生提供的功能，只需要打印機符合AirPrint規(guī)范即可。

AirPrint技術基于用于打印的Internet打印協(xié)議（IPP），用于打印機發(fā)現(xiàn)的Bonjour和通用的文檔打印的光柵格式（URF）和JPEG文件格式的打印照片。AirPrint進一步建議支持可移植文檔格式（PDF）用于增強文檔打印。AirPrint可在無線和有線網(wǎng)絡以及USB上運行，使用IPP USB打印協(xié)議。AirPrint是macOS首選打印機協(xié)議，也是iOS唯一支持的打印協(xié)議。

三、Android系統(tǒng)打印協(xié)議規(guī)范

Mopria打印技術是Mopria聯(lián)盟制定的標準，提供了一種簡單而無縫的方式來打印，任何Mopria認證的打印機無須安裝任何其他軟件或驅動程序，無論打印機品牌如何，都可以輕松打印。安卓8及更高版本手機上的安卓默認打印服務采用了Mopria的核心打印技術。

Windows 10也支持Mopria認證的打印機，因此，當您安裝新打印機并且Windows更新不可用時，Windows將自動安裝Mopria認證的打印機。Windows通常還使用WSD打印協(xié)議，基于HTTP服務和SOAP的協(xié)議。

Mopria打印方式和蘋果公司的AirPrint十分類似，核心都是基于IPP打印協(xié)議，都提供了統(tǒng)一簡單的用戶使用方式，提高了用戶體驗，并且無須安裝驅動和軟件，具有即時發(fā)現(xiàn)即時打印的能力。

四、互聯(lián)網(wǎng)打印協(xié)議

互聯(lián)網(wǎng)打印協(xié)議（IPP）是打印機的標準協(xié)議，已成為打印機行業(yè)事實上的工業(yè)標準，屬于應用層協(xié)議，主要用于網(wǎng)絡技術的打印。協(xié)議定義了規(guī)則用于編碼IPP操作，屬性和值放入“application/ipp”類型的MIME媒體中。它還定義了傳輸消息正文通過HTTP/HTTPS傳輸?shù)腃ontent-Type為“application/ipp”的規(guī)則?；贖TTPS的IPP通信方式稱為IPPS，它是基于了IPP和HTTPS的安全通信層，SSL/TLS提供了更好的打印安全性的保證。

IPP數(shù)據(jù)模型和操作語義Internet打印協(xié)議/1.1：模型和語義（RFC 8011）。IPP定義了一些操作，主要有Print-Job、Create-Job、Get-Printer-Attributes、Send-Document、Cancel-Job、Get-Job-Attributes等，根據(jù)名稱就大概能知道是什么含義。這里要說明的是Print-Job操作，附帶了需要打印的數(shù)據(jù)文件，而Create-Job和Send-Document是組合使用的操作，創(chuàng)建Job后再發(fā)送打印數(shù)據(jù)。

通常IPP協(xié)議的使用會結合打印機發(fā)現(xiàn)協(xié)議共同使用。用戶端設備首先會使用發(fā)現(xiàn)協(xié)議，發(fā)現(xiàn)打印機，得到和打印機通信方式（例如IPP打印服務），再使用IPP協(xié)議獲取打印機的設備狀態(tài)。在用戶發(fā)起打印任務時，設備向打印機創(chuàng)建打印任務并傳遞具體的打印參數(shù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到打印機進行打印。

結語

針對目前打印機系統(tǒng)的實際應用需要，本文研究了當前打印機系統(tǒng)的相關通信協(xié)議。當然具體的打印機開發(fā)，還涉及具體的協(xié)議開發(fā)工作。本文介紹的打印機相關通信協(xié)議可以為打印機系統(tǒng)開發(fā)的協(xié)議選擇提供指導作用。