Netværkslag: Typer og dets designproblemer

Inden for hele datalogi er tilgangen til Netværk Layer hjælper med at vide om indviklede netværksinteraktioner. Der kommer eksponeringen af ​​mange netværkslag, men den ene velkendte model er OSI-tilgangen med 7 lag. OSI (Open System Interconnection) -modellen skitserer det klare billede af datatransmission gennem standardprotokoller. Men hvad udfører disse syv lag? I denne netværksramme arbejder de nederste lag (1-4) for det meste på datatransmission, og de øvre lag (5-7) adresserer data på applikationsniveau. Hvert lag sendes med tilsvarende opgaver og videregiver derefter informationen til det næste lag. I denne artikel skal vi gå med begrebet netværkslag, funktionaliteter, problemer, protokoller og tjenester.

Hvad er netværkslag?

Netværkslaget har ansvaret for styring undernet ydeevne. Dette lag er mere fokuseret til at kontrollere driften af ​​datatransmission, routing og switchteknologi, pakkevideresendelse og sekventering, fejlhåndtering, adressering af oprettelse af logiske ruter og overbelastningskontrol.

Typer af netværkslag

Den samarbejdsvillige ydeevne for alle de syv lag i OSI-netværksmodellen gør det til den mest implementerede tilgang i alle applikationer.

OSI tilgang

Nedenstående session beskriver hvert lags funktionalitet:

1). Applikationslag

Det vedligeholder alle menneskelige og computerinteraktioner, og hvor applikationen kan have adgang til netværksaktiviteterne. Det betyder, at applikationslaget tilbyder tjenester til aktiviteter såsom e-mail, netværkssoftware og filoverførsler. I OSI-modellen har dette lag kommunikationsprotokoller og grænseflademetoder, der anvendes til proces-til-proces-kommunikation via en IP. Dette lag standardiserer bare kommunikationen og er baseret på nedenstående transportlag til at administrere informationsudveksling og etablere host-to-data dataoverførselsruter.

2). Præsentationslag

Her vedligeholdes information i et brugbart format, og her sker datafunktionaliteten kryptering . Præsentationslaget fungerer til at overføre informationen i den model, som applikationslaget accepterer. I få tilfælde betegnes dette lag som et syntakslag. Dette lag sørger for, at data, der leveres af applikationslaget i det ene system, kan dechiffreres af applikationslaget for det andet system.

3). Session Layer

Arbejder med funktionaliteten af ​​forbindelser og har ansvaret for at styre forskellige sessioner og porte. Sessionslaget arbejder med at koordinere og afslutte samtaler, diskussioner mellem applikationer og udvekslinger.

4). Transportlag

Dette lag udfører aktiviteten af ​​datatransmission gennem protokoller bestående af UDP og TCP. Den overfører information på tværs af værter og slutsystemer. Administrerer end-to-end fejlgendannelse og flowregulering. Transportlaget leverer tjenester som strømningshåndtering, multiplexing, forbindelsesorienteret kommunikation og endda styre konsistens. Dette lag har ansvaret for levering af information til den nøjagtige ansøgningsproces gennem værtscomputrene. Det har også statistisk multiplexing, hvor dette går med datasegmentering, tilføjelse af kilde- og destinationsport-id'er i transportlagets overskrift.

5). Netværkslag

Det bestemmer adressen på den fysiske sti, som informationen skal transmitteres. Dette lag er mere fokuseret til at styre operationerne af datatransmission, routing og switchteknologi, videresendelse af pakke og sekventering, fejlhåndtering, adressering af oprettelse af logiske ruter og overbelastningskontrol.

6). Data Link Layer

Dette lag fungerer på driften af ​​kryptering og dekryptering af datapakker. Det giver information om transmissionsprotokol og styrer fejl, der opstår i det fysiske lag, flowregulering og rammesynkronisering. Dette lag leverer tjenester som datapakkeindramning, rammesynkronisering, fysisk adressering, skift-og-frem-skift og mange andre.

7). Fysisk lag

Sender rå slags information gennem det fysiske medium. Det fysiske lag tilvejebringer det mekaniske, proceduremæssige og elektriske interface til transmissionsmediet. Det beskriver endda udsendelsesfrekvenser, ejendommen til elektriske stik og andre faktorer på lavt niveau.

Netværkslagets funktioner

Lad os være tydelige på ovenstående terminologier, som netværkslaget udfører:

• Adressering - Vedligeholder både kilde- og destinationsadresserne ved rammeoverskriften. Netværkslaget udfører adressering for at finde ud af de specifikke enheder på netværket.
• Pakning - Netværkslaget fungerer på konvertering af pakker, der modtages fra dets øverste lag. Denne funktion opnås ved hjælp af Internet Protocol (IP).
• Routing - Da det betragtes som den største funktionalitet, vælger netværkslaget den bedste vej til datatransmission fra et kildepunkt til destinationen.
• Internetarbejde - Internetworking arbejder på at levere en logisk forbindelse på tværs af flere enheder.

Problemer med netværkslagdesign

Netværkslag kommer med visse designproblemer, og de kan beskrives som nedenfor:

1). Store-og-frem-pakkeskift

Her er de vigtigste elementer transportørens udstyr (forbindelsen mellem routere gennem transmissionslinjer) og kundens udstyr.

lagre og fremad pakkeomskiftning

• H1 har en direkte forbindelse med carrier router 'A', mens H2 er forbundet til carrier router 'F' på en LAN-forbindelse.
• En af carrier routeren 'F' peges uden for transportørens udstyr, da den ikke kommer under transportøren, mens den betragtes som protokoller, software og konstruktion.
• Dette skiftende netværk fungerer, når transmission af data sker, når værten (H1) med en pakke overfører den til den nærliggende router gennem LAN (eller) punkt-til-punkt-forbindelse til transportøren. Transportøren opbevarer pakken, indtil den ankommer helt, og bekræfter dermed kontrolsummen.
• Derefter transmitteres pakken over stien, indtil H2 nås.

2). Tjenester leveret til transportlaget

Via grænsefladen netværk / transportlag leverer netværkslaget sine tjenester til transportlaget. Man kan komme på tværs af spørgsmålet om, hvilken type tjenester tilbyder netværkslaget?

Så vi bevæger os med den samme forespørgsel og finder ud af de tilbudte tjenester.

Tjenester, der tilbydes af netværkslaget, er skitseret i betragtning af få mål. De er:

• At tilbyde tjenester må ikke afhænge af router-teknologi
• Transportlaget skal beskyttes mod type, nummer og topologi for de tilgængelige routere.
• Netværk, der adresserer transportlaget, skal følge et konsekvent nummereringsscenarie også ved LAN- og WAN-forbindelser.

Bemærk: Dernæst kommer scenariet med forbindelsesorienteret eller forbindelsesløs

Her er to grupperinger mulige baseret på de tilbudte tjenester.

Forbindelsesfri - Her udføres routing og indsættelse af pakker i undernet individuelt. Ingen yderligere opsætning er nødvendig

Forbindelsesorienteret - Subnet skal tilbyde pålidelig service, og alle pakkerne sendes over en enkelt rute.

3). Implementering af forbindelsesfri service

I dette scenarie betegnes pakker som datagrammer, og det tilsvarende undernet betegnes som datagramundernet. Routing i datagram-undernet er som følger:

datagram undernet

sandhedstabel

Når meddelelsesstørrelsen, der skal transmitteres, er 4 gange størrelsen på pakken, så opdeles netværkslaget i 4 pakker og sender derefter hver pakke til router 'A' gennem et par protokoller. Hver router er forsynet med en routingtabel, hvor den bestemmer destinationspunkterne.
I ovenstående figur er det klart, at pakker fra 'A' skal transmitteres enten til B eller C, selv når destinationen er 'F'. Rutetabellen for 'A' er tydeligt beskrevet ovenfor.

Mens det er tilfældet med pakke 4, bliver pakken fra 'A' dirigeret til 'B', selv destinationsknudepunktet er 'F'. Pakke 'A' vælger at sende pakke 4 gennem en anden sti end de første tre stier. Dette kan ske på grund af trafikpropper langs stien ACE. Så

4). Implementering af forbindelsesorienteret service

Her fungerer funktionaliteten af ​​forbindelsesorienteret service på det virtuelle undernet. Et virtuelt undernet udfører operationen for at undgå en ny sti for hver pakkeoverførsel. Som en erstatning for dette, når der dannes en forbindelse, vælges og opretholdes en rute fra en kildeknude til en destinationsnode i tabeller. Denne rute udfører sin handling på tidspunktet for trafikbelastning.

På det tidspunkt, hvor forbindelsen frigives, bliver det virtuelle undernet også afvist. I denne tjeneste bærer hver pakke sin egen identifikator, der angiver den nøjagtige adresse på det virtuelle kredsløb. Nedenstående diagram viser routingsalgoritme i det virtuelle undernet.

Implementering af forbindelsesorienteret service

Netværkslag routing protokoller

Netværksrutingsprotokoller er af mange typer. Alle protokoller er beskrevet nedenfor:

1). Routing Information Protocol

Denne protokol er hovedsageligt implementeret i LAN- og WAN-netværket. Her klassificeres det som en indvendig gateway-protokol intern for brugen af ​​en afstandsvektoralgoritme.

2). Interior Gateway Routing Protocol

Denne protokol bruges til dirigering af information internt i det uafhængige system. Hovedformålet med denne protokol er at udslette begrænsningerne ved RIP i de komplicerede netværk. Det administrerer endda forskellige målinger for hver sti sammen med konsistens, båndbredde og forsinkelsesbelastning. Det største hop er på 255, og routingopdateringer transmitteres med en hastighed på 90 sekunder.

3). Åbn korteste sti først

Det betragtes som den aktive routingsprotokol, der oftest bruges i internetprotokoller. Især er det link-state routing-protokollen og bevæger sig ind i klassificeringen af ​​den indre gateway-protokol.

4). Udvendig Gateway-protokol

Den bedste routingsprotokol, der er valgt til internetaktivitet, er den udvendige gateway-protokol. Det har et andet scenario sammenlignet med sti og afstandsvektorprotokoller. Denne protokol følger topologien som et træ.

5). Forbedret Interior Gateway Routing Protocol

Det er routing-protokollen for afstandsvektor, der forbedrer optimeringsfaldende ustabilitet i routing, der sker efter topologimodifikation ud over brugen af ​​båndbredde og behandlingsevne. Generelt afhænger optimering af DUAL-arbejde fra SRI, der sørger for en loop-fri proces og giver mulighed for et hurtigt kryds.

6). Border Gateway-protokol

Denne protokol er ansvarlig for vedligeholdelsen af ​​en tabel over internetprotokolnetværk, der styrer netværkets tilgangsevne mellem AS. Dette artikuleres i form af en stivektorprotokol. Her implementeres generelle IGP-målinger ikke, men følger beslutninger afhængigt af stien og netværksreglerne.

7). Mellemliggende system til mellemliggende system

Dette bruges hovedsageligt af netværksenheder, hvor det beslutter den bedste metode til transmission af et datagram, og dette scenarie-id kaldes routing.

Network Layer Services

Netværkslaget leverer tjenester, der tillader slutenheder til informationsudveksling på tværs af netværket. For at opnå dette bruger den fire processer, hvor de er af

• Adressering af slutenheder
• Indkapsling
• Routing
• Afkapsling

Med alle routingsprotokoller, typer, tjenester og andre rammer står netværkslaget som en god understøttelse af OSI-modellen. Netværkslagets funktionalitet indeholder i hver router. De mest generelle protokoller, der er i forhold til netværkslaget, er Internetprotokol og Netware IPX / SPX. Da netværkslaget har været implementeret af mange organisationer, skal du lære dybere indsigt i, hvad er de tilgange, som netværkslaget er forbundet med?