Co to jest kompatybilność wsteczna? Funkcja, zastosowania i zalety

Wraz z ewolucją naszego społeczeństwa zmienia się także technologia, na której polegamy. Z każdym dniem jesteśmy świadkami rozwoju i udoskonalania niezliczonych produktów i zastosowań.

Ale czy zastanawiałeś się kiedyś, w jaki sposób te aplikacje zachowują pamięć i pamięć przy każdej aktualizacji?

Odpowiedź leży we wstecznej kompatybilności, która umożliwia starszemu sprzętowi dalsze działanie wraz z nowszą technologią.

Dbając o kompatybilność wsteczną, inwestowanie w oprogramowanie, takie jak rozwiązania do wymiany danych, pomaga w skutecznej wymianie informacji bez zmiany ich nieodłącznego znaczenia.

Kompatybilność wsteczna pozwala zachować oryginalne komponenty oprogramowania i sprzętu, podczas gdy firmy IT, firmy z branży gier i firmy telekomunikacyjne modernizują swoje systemy, standardy i produkty.

Na przykład język przetwarzania tekstu Perl został stworzony, aby wyeliminować niedociągnięcia wcześniejszego języka znanego jako AWK. Chociaż Perl ostatecznie wyparł AWK, nadal ma kilka struktur podobnych do AWK do zadań manipulacji tekstem, dzięki czemu Perl jest wstecznie kompatybilny z AWK.

Microsoft stworzył markę gier wideo Xbox. Seria Xbox X/S, system gier czwartej generacji firmy, została wypuszczona w listopadzie 2020 roku. Wszystkie oryginalne gry i konsole do gier Xbox były wstecznie kompatybilne z nowymi systemami wydanymi na konsolę Xbox.

Produkty Microsoft Office, w tym Excel, PowerPoint, Word itp., są również świetnymi przykładami. Istnieje kompatybilność wsteczna pomiędzy programami Microsoft Word 2016 i Microsoft Word 2013.

Zgodność wsteczna jest łatwiejsza do wdrożenia, gdy poprzednie wersje systemu zawierają wtyczki, interfejsy programowania aplikacji (API) lub elementy zaczepowe, które umożliwiają instalację nowych funkcji bez wpływu na wydajność systemu.

Zastosowania kompatybilności wstecznej

Zastosowań kompatybilności wstecznej jest kilka i można je ogólnie podzielić na branże sprzętu i oprogramowania.

Sprzęt komputerowy

Systemy radiowe z modulacją częstotliwości (FM) stały się coraz bardziej dostępne w latach czterdziestych XX wieku. Usługi te wykorzystywały nadawanie monofoniczne, w którym pojedynczy sygnał reprezentował jeden kanał audio.

Później, w latach sześćdziesiątych, stereo FM przejęło i wyparło monofoniczne usługi FM. Stereo FM zawierało dwa kanały audio do nadawania materiału. Jednak wiele osób nadal korzystało wówczas z radia monofonicznego. Oznaczało to, że zestaw stereo FM musiał być wstecznie kompatybilny z radiem FM, aby słuchacze mogli nadal korzystać ze starszego sprzętu FM.

Osiągnięto to poprzez multipleksowanie kanałów sygnału stereo i zapewnienie kompatybilności odbiorników monofonicznych w przód poprzez połączenie lewego i prawego kanału audio (L+R) w jednym sygnale i oddzielenie ich w innym (LR). W tym scenariuszu odbiorniki monofoniczne mogłyby nagrywać i dekodować sygnał L+R, ignorując sygnał LR.

Innym przykładem jest rodzina jednostek centralnych (CPU) x86. Te mikroprocesory są wstecznie kompatybilne ze swoimi poprzednikami, 16-bitowymi procesorami Intel 8086/8088 wprowadzonymi na rynek w latach 70-tych. Ta kompatybilność wsteczna gwarantowała, że ​​nowy sprzęt, taki jak procesory x86, będzie mógł przeprowadzać operacje binarne bez konieczności stosowania nowego zestawu instrukcji, systemu operacyjnego lub aplikacji.

Co więcej, ze względu na integrację na bardzo dużą skalę (VLSI), ostatnio popularne stało się cyfrowe sterowanie układami scalonymi (IC). VLSI i cyfrowe zarządzanie układami scalonymi zaowocowały obwodami, które są mniejsze, mają mniej elementów pasywnych, a zatem mają niższe koszty projektowania niż starsze obwody.

Sterowanie cyfrowe często wypierało sterowniki analogowe. Jednakże wszystkie cyfrowe elementy sterujące zaprojektowano tak, aby były wstecznie kompatybilne z ich analogowymi odpowiednikami, co umożliwiło im współistnienie w nowym systemie. Na przykład w układach scalonych cyfrowe i analogowe sterowniki mocy pracują w tandemie.

Oprogramowanie

Oprócz sprzętu, kompatybilność wsteczna jest dość powszechna w oprogramowaniu. Przyjrzyj się środowisku programistycznemu.

Podobnie jak Perl jest kompatybilny z AWK, kompilator jest krytycznym komponentem kładącym nacisk na wsteczną kompatybilność w programowaniu. Oznacza to, że kompilator zaakceptuje nowy język programowania tak samo, jak akceptował wcześniejsze modele języków. Co więcej, format danych używany przez nowe programy językowe jest zgodny z prawem, ponieważ zachowane jest jego prawdziwe znaczenie.

Kompatybilność wsteczną można wykazać poprzez aplikacje mobilne wykorzystywane w życiu codziennym. Mimo że system operacyjny telefonu jest na bieżąco aktualizowany do nowszych wersji, po tym czasie nadal można korzystać z aplikacji.

Oprogramowanie do wymiany danych

Rozwiązania w zakresie wymiany danych umożliwiają przedsiębiorstwom wysyłanie, pozyskiwanie i wzbogacanie danych bez zmiany ich podstawowego znaczenia w trakcie ich pozyskiwania. Wsteczna kompatybilność platform wymiany danych może zapewnić, że nowsze wersje oprogramowania będą nadal mogły skutecznie komunikować się i wymieniać dane ze starszymi wersjami.

Międzybranżowy wpływ kompatybilności wstecznej

Kompatybilność wsteczna jest szeroko stosowana w grach, telekomunikacji i technologiach informatycznych (IT).

Gry wideo i konsole

Funkcje kompatybilności wstecznej w projektach gier wideo i konsolach są stałe dzięki ciągłym aktualizacjom gier.

Na przykład konsola Xbox 360 firmy Microsoft wykorzystuje aplikacje emulujące, aby zachować kompatybilność z nowymi grami wydanymi w poprzednich wersjach.

Podobnie systemy gier Sony PlayStation 2 (PS2), PlayStation 3 (PS3) i PlayStation 5 (PS5) są wstecznie kompatybilne z oryginalnym PS. Co więcej, konsola PS3 posiada silnik wykrywający emocje dla graczy, dzięki czemu mogą z łatwością grać w gry w wersji na PS2.

Telekomunikacja

Według danych Federalnej Komisji Łączności Stanów Zjednoczonych (FCC) z maja 2021 r. nowo wprowadzone telefony 5G są wstecznie kompatybilne z sieciami poprzedniej wersji na obszarach, gdzie obsługa sieci 5G jest niedostępna.

Dane sugerują również, że wielu dostawców chce zaprzestać świadczenia usług 3G w ciągu najbliższych kilku lat. W rezultacie telefony obsługujące technologię 3G mogą utracić łączność. W rezultacie lepiej jest zapytać dostawców usług o ich plany dotyczące telefonów 3G. FCC ostrzega również, że przestarzałe telefony 3G i 4G mogą nie być wstecznie kompatybilne z urządzeniami 5G. Aby móc korzystać z usług 5G, może być wymagane urządzenie obsługujące 5G.

Standardy wierności sieci bezprzewodowej (Wi-Fi) podlegają podobnej zasadzie. Niedawno zmieniono standard sieci bezprzewodowej, znany jako 802.11ax. Jest wstecznie kompatybilny z wcześniejszymi wersjami sprzętu. Wiąże się to jednak z kosztem wydajności.

Na przykład urządzenie działające w standardzie 802.11b może łączyć się z bezprzewodową siecią lokalną (WLAN), co powoduje znaczne pogorszenie szybkości. Oznacza to, że chociaż urządzenia są nominalnie kompatybilne, urządzenie 802.11b ma trudności z konkurowaniem w środowisku dużej szybkości standardu 802.11ax ze względu na różnice w szybkości transmisji danych.

Przetwarzanie danych

Kompatybilność wsteczna ma kluczowe znaczenie dla operacji kryptograficznych. Na przykład algorytm potrójnego szyfrowania danych (T-DES) jest ulepszonym wariantem zwykłego algorytmu DES opublikowanego w latach 70. XX wieku w celu ochrony wrażliwych danych rządowych przed atakami zewnętrznymi. T-DES wykorzystuje szyfr blokowy trzy razy dla każdej jednostki danych.

Istnieją trzy opcje kluczowania dla szyfrowania T-DES. Opcja pierwsza zapewnia najsolidniejsze szyfrowanie, ponieważ każdy klucz jest niezależny. Pierwsze dwa klucze w opcji drugiej są zależne. W opcji trzeciej wszystkie klawisze są takie same. Z tego powodu szyfrowanie jest wstecznie kompatybilne z oryginalnym DES. Ponieważ jednak identyczne klucze czterokrotnie zwiększają ryzyko podatności na zagrożenia w kryptografii, szyfrowanie jest najsłabsze ze wszystkich.

Kompatybilność wsteczna a kompatybilność w przód

Kompatybilność wsteczna odnosi się do projektu, który działa z wcześniejszymi wersjami samego siebie. Projekt, który jest kompatybilny z przyszłością, dostosowuje się do przyszłych iteracji samego siebie.

Kompatybilność przyszłościowa jest także synonimem zabezpieczenia na przyszłość. Można to rozumieć jako zdolność systemu do akceptowania zmian lub wkładów w przyszłości lub w przyszłych edycjach. Kompatybilność w przód może być wykorzystywana w różnych kontekstach business-to-business (B2B) i business-to-consumer (B2C), w tym w oprogramowaniu do zarządzania danymi, formatami plików, infrastrukturą elektryczną i elektroniczną itp.

Utworzenie kompatybilności z poprzednimi wersjami jest bardziej skomplikowane niż zgodność z poprzednimi wersjami, ponieważ programiści muszą wziąć pod uwagę przyszłe dodatki do planu i nieprzewidywalne projekty.

Korzyści z kompatybilności wstecznej

Kompatybilność wsteczna gwarantuje, że konsumenci mogą bezproblemowo korzystać ze starszych urządzeń i wersji oprogramowania. Niektóre z jego zalet omówiono poniżej.

• Kompatybilność wsteczna zmniejsza potrzebę rozpoczynania procesu od zera, gdy organizacje kontynuują wdrażanie aktualizacji oprogramowania lub rewizji produktów. Operacje aktualizacji mogą zostać wznowione tam, gdzie zostały przerwane wcześniejsze modyfikacje, obsługując kilka starszych plików lub dokumentów.
• Kompatybilność wsteczna umożliwia firmom utrzymanie różnorodnych wersji sprzętu i oprogramowania . Z każdą aktualizacją firmy zachowują kontrolę nad wcześniejszymi wersjami produktów, ponieważ zawsze mają dostęp do wcześniejszej wersji produktu. Co więcej, użytkownicy mogą aktualizować i nadal używać tego samego produktu z kompatybilnością wsteczną, zamiast kupować nowy sprzęt lub oprogramowanie.
• Sprzedaż produktów ulega przyspieszeniu, ponieważ użytkownicy kupują tańsze aktualizacje niż zupełnie nowe produkty. Umożliwia im to wsteczna kompatybilność, co skutkuje wzrostem całkowitej sprzedaży. Jest to powszechne w branży hazardowej i telekomunikacyjnej.
• Kompatybilność wsteczna pozwala przedsiębiorstwom korzystać ze stabilnej bazy klientów , którzy już zainstalowali ich produkty i wprowadzać elementy uzupełniające zgodnie z innymi produktami, szczególnie dla swoich konsumentów. Firmy czerpią korzyści z wcześniej zarejestrowanych abonentów, co daje im przewagę konkurencyjną.
• Kompatybilność wsteczna umożliwia organizacjom planowanie wydań produktów i zarządzanie nimi , co poprawia ogólne wyniki biznesowe. Przepływ pracy jest przyspieszony dzięki kontrolowanej dystrybucji aktualizacji, ponieważ każda wersja jest kompatybilna z poprzednią. Firmy mogą zatem skoncentrować się na wdrażaniu aktualizacji etapami, a nie na jednej istotnej dacie wydania.

Wyzwania kompatybilności wstecznej

Jak już wspomniano, kompatybilność wsteczna ma wiele zalet. Korzyści te są jednak okupione kompromisami, które znacząco wpływają na rozwój aplikacji, baz danych, aplikacji, sprzętu itp. W rezultacie ma to wpływ na ogólną wydajność systemu.

Awaria systemu

Ten problem utrudnia kompatybilność wsteczną. Załóżmy, że tworzysz aplikację na smartfony do udostępniania zdjęć innym urządzeniom. Aplikacja zawiera kanał użytkownika, który pokazuje ostatnio udostępnione zdjęcia. Kilka miesięcy później decydujesz się ulepszyć aplikację, włączając udostępnianie wideo. Ta nowa wersja aplikacji może być odpowiednia dla zmodernizowanego sklepu z aplikacjami.

Jednakże odpowiedzi na pytanie użytkowników, którzy ostatni raz używali lub aktualizowali oprogramowanie od miesięcy, nadal wymaga odpowiedzi. W takiej sytuacji kanał użytkownika może w pewnym momencie ulec awarii, ponieważ program przy pierwszym załadowaniu spełnia nieznane typy danych. Taka sytuacja może czasami wystąpić również w grach kompatybilnych wstecz.

Niespójność danych

Niespójności danych mogą wystąpić w wyniku zmian, do których użytkownik musi się dostosować. Rozważ udostępnioną aktualizację udostępniania wideo, która wyświetla materiał wideo na przykładzie ekranu użytkownika. Użytkownicy niezaznajomieni z udostępnianiem lub przesyłaniem filmów do aplikacji prawdopodobnie stracą wiele świetnych materiałów dostępnych w aplikacji.

W innej sytuacji załóżmy, że zmieniasz ustawienia prywatności aplikacji. W takim przypadku starsi użytkownicy, którzy nadal muszą aktualizować swoje aplikacje, mogą naruszyć swoją prywatność z powodu rozbieżności w danych. Aby rozwiązać takie problemy, firma powinna ocenić zachowanie swoich klientów i w zależności od wyników zapewnić dodatkową funkcjonalność.

Aplikacje wymagające odpowiedzi od serwera zazwyczaj napotykają taką barierę. Jeśli tworzysz program dla jednego gracza lub program offline, być może nie będziesz musiał się martwić jakością danych na dysku twardym ani rozbieżnościami między wersjami.

Słabe wsparcie sprzętowe

Załóżmy, że uaktualniasz interfejs API do nowszej wersji działającej w systemie rozproszonym – zbiorze procesów komunikujących się za pośrednictwem sieci. Chociaż aktualizacja jest uzasadniona, podstawowy sprzęt może być niekompatybilny.

W wyniku błędów i defektów w kodzie komputerowym oprogramowanie przestaje działać. Podczas dodawania nowych funkcjonalności do oprogramowania, szczególnie w systemach rozproszonych, monitorowanie obsługi sprzętu lub rozważenie aktualizacji zgodnych wstecz z obecnym sprzętem ma kluczowe znaczenie.

Problemy finansowe

Zgodność wsteczna oznacza, że ​​starszy sprzęt i oprogramowanie muszą nadal działać. Jednak wydatki związane z jego utrzymaniem mogą być znaczne. Jest to szczególnie prawdziwe, jeśli chodzi o sprzęt. Musisz zagwarantować dostępność materiału sprzętowego u producenta, wymienić zwalniające komponenty, zmienić lub dodać jednostki sprzętowe zdolne obsłużyć zaawansowane okna oprogramowania itp. Wszystkie te zmienne zwiększają koszty.

Innym problemem, przed którym stają przedsiębiorstwa, jest to, że nie należy utrudniać stosowania najnowszych osiągnięć i oczekiwań użytkowników, zachowując jednocześnie kompatybilność wsteczną. Dotyczy to bibliotek gier, ponieważ firmy porzucają przestarzałe systemy po wprowadzeniu nowszych gier lub wersji konsolowych. Metoda ta obniża cenę utrzymania starszych urządzeń jednocześnie zwiększając sprzedaż nowych wersji gier.

Droga naprzód

Nadążanie za stale zmieniającym się stanem technologii może być wyzwaniem. O ile nie ma wątpliwości co do zalet najnowocześniejszej technologii, o tyle jeśli nie będzie ona kompatybilna ze starszymi systemami, użytkownicy będą musieli wszystko wymienić, aby móc dalej korzystać z rozwiązań.

Może to być żmudne, czasochłonne i kosztowne. Jednak zapewnienie klientowi odpowiedniego rozwiązania jest ważniejsze niż zapewnienie mu najnowszej wersji.

Aby to osiągnąć, codziennie wypuszcza się na rynek coraz więcej oprogramowania, każde lepsze od swojej poprzedniej wersji, co pomaga w rozprzestrzenianiu się cyfrowego świata. Testowanie oprogramowania to jeden z najważniejszych etapów rozwoju oprogramowania, który pomoże organizacjom efektywnie tworzyć produkty.

Dowiedz się o automatyzacji testów i o tym, jak upraszcza ona tworzenie oprogramowania.