Layer ng Network: Mga Uri at Isyu sa Disenyo nito

Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





Sa saklaw ng buong computer science, ang diskarte ng Network Tumutulong ang layer na malaman ang tungkol sa mga pakikipag-ugnay na pakikipag-ugnayan sa network. Dumarating ang pagkakalantad ng maraming mga layer ng network, ngunit ang isang kilalang modelo ay ang diskarte ng OSI na may 7 layer. Ang modelo ng OSI (Open System Interconnection) ay nagbabalangkas ng malinaw na larawan ng paghahatid ng data sa pamamagitan ng mga karaniwang protokol. Ngunit, ano nga ba ang ginagawa ng pitong mga layer na ito? Sa balangkas na ito sa networking, ang mga mas mababang mga layer (1-4) ay halos gumagana sa paghahatid ng data at itaas na mga layer (5-7) na tumutukoy sa data sa antas ng aplikasyon. Ang bawat layer ay naka-consign ng mga kaukulang gawain at pagkatapos ay ipinapasa ang impormasyon sa susunod na layer. Sa artikulong ito, pupunta kami sa konsepto ng layer ng network, mga pagpapaandar, isyu, mga protokol , at mga serbisyo.

Ano ang Network Layer?

Hawak ng layer ng network ang responsibilidad ng pamamahala subnet pagganap Ang layer na ito ay higit na nakatuon upang makontrol ang mga pagpapatakbo ng paghahatid ng data, mga teknolohiya sa pagruruta at paglipat, pagpapasa at pagsunud-sunod ng packet, paghawak ng error, pagtugon sa paglikha ng mga lohikal na ruta, at pagkontrol ng kasikipan.




Mga uri ng Mga Layer sa Network

Ang nagtutulungan na pagganap ng lahat ng pitong mga layer sa OSI modelo ng networking ay ginagawa itong pinaka malawak na ipinatupad na diskarte sa lahat ng mga application.

Diskarte sa OSI

Diskarte ng OSI



Inilalarawan ng session sa ibaba ang pagpapaandar ng bawat layer:

1). Application Layer

Pinapanatili nito ang lahat ng pakikipag-ugnayan ng tao at computer at kung saan ang application ay maaaring magkaroon ng kakayahang mai-access para sa mga aktibidad ng network. Nangangahulugan ito na ang layer ng application ay nag-aalok ng mga serbisyo para sa mga aktibidad tulad ng e-mail, network software, at paghahatid ng file. Sa modelo ng OSI, ang layer na ito ay may mga protocol ng komunikasyon at mga diskarte sa interfacing na ginamit para sa proseso ng proseso na komunikasyon sa pamamagitan ng isang IP. Ang pamagat na ito ay ginagawang pamantayan lamang ang komunikasyon at batay sa ibaba ng layer ng transportasyon upang pangasiwaan ang palitan ng impormasyon at maitaguyod ang mga ruta ng paglilipat ng data ng host-to-data.

2). Layer ng Pagtatanghal

Dito napanatili ang impormasyon sa isang magagamit na format at dito nangyayari ang pagpapaandar ng data naka-encrypt . Nagpapatakbo ang layer ng pagtatanghal upang maipadala ang impormasyon sa modelo na tinatanggap ng layer ng application. Sa ilang mga kaso, ang layer na ito ay tinukoy bilang isang layer ng syntax. Tinitiyak ng layer na ito na ang data na naihatid ng layer ng application sa isang system ay maaaring maintindihan ng layer ng application ng iba pang system.


3). Layer ng Session

Gumagawa sa pag-andar ng mga koneksyon at humahawak sa responsibilidad para sa pamamahala ng iba't ibang mga session at port. Gumagana ang layer ng session upang i-coordinate at tapusin ang mga pag-uusap, talakayan sa pagitan ng mga application at palitan.

4). Layer ng Transport

Ginagawa ng layer na ito ang aktibidad ng paghahatid ng data sa pamamagitan ng mga protocol na binubuo ng UDP at TCP. Naglilipat ito ng impormasyon sa mga host at end system. Pinamamahalaan ang end-to-end error sa pag-recover at pag-regulate ng daloy. Naghahatid ang layer ng transportasyon ng mga serbisyo tulad ng pamamahala ng daloy, multiplexing, komunikasyon na nakatuon sa koneksyon at kahit na pamahalaan ang pagkakapare-pareho. Hawak ng layer na ito ang responsibilidad para sa paghahatid ng impormasyon sa eksaktong proseso ng aplikasyon sa pamamagitan ng mga host computer. Mayroon din itong statistical multiplexing kung saan napupunta ito sa paghihiwalay ng data, pagdaragdag ng mapagkukunan at patutunguhan na mga port ID sa header ng transport layer.

5). Layer ng Network

Napagpasyahan nito ang address ng pisikal na landas na kailangang maiparating ang impormasyon. Ang layer na ito ay higit na nakatuon upang makontrol ang mga pagpapatakbo ng paghahatid ng data, pagruruta at paglipat ng mga teknolohiya, pagpapasa at pagsunud-sunod ng packet, paghawak ng error, pagtugon sa paglikha ng mga lohikal na ruta, at pagkontrol ng kasikipan.

6). Layer ng Data Link

Gumagana ang layer na ito sa pagpapatakbo ng pag-encrypt at pag-decryption ng mga packet ng data. Nagbibigay ito ng impormasyon tungkol sa paghahatid ng transmisyon at kinokontrol ang mga pagkakamali na nagaganap sa pisikal na layer, regulasyon ng daloy, at pagsabay sa frame. Nagbibigay ang layer na ito ng mga serbisyo tulad ng pag-frame ng packet ng data, pagsabay sa frame, pisikal na pagtugon, paglipat ng store-and-forward, at marami pang iba.

7). Pisikal na layer

Nagpapadala ng hilaw na uri ng impormasyon sa pamamagitan ng pisikal na daluyan. Nagbibigay ang pisikal na layer ng mekanikal, pamamaraan at elektrikal na interface para sa daluyan ng paghahatid. Inilalarawan din nito ang mga frequency ng pagsasahimpapaw, pag-aari ng mga konektor ng kuryente, at iba pang mga salik na may mababang antas.

Mga pagpapaandar ng Network Layer

Malinaw tayo sa mga terminolohiya sa itaas na gumaganap ang layer ng network:

  • Pagdiriwang - Pinapanatili ang parehong mga mapagkukunan at patutunguhang address sa frame header. Nagsasagawa ang layer ng network ng pagtugon upang malaman ang mga tukoy na aparato sa network.
  • Pag-packetizing - Gumagana ang layer ng network sa pag-convert ng mga packet na natanggap mula sa itaas na layer. Ang tampok na ito ay nagagawa ng Internet Protocol (IP).
  • Ruta - Ang pagiging isinasaalang-alang bilang pangunahing pangunahing pag-andar, pipiliin ng layer ng network ang pinakamahusay na landas para sa paghahatid ng data mula sa isang mapagkukunang punto patungo sa patutunguhan.
  • Internetworking - Gumagana ang Internetworking upang makapaghatid ng isang lohikal na koneksyon sa maraming mga aparato.

Mga Isyu sa Disenyo ng Layer ng Network

Ang layer ng network ay may mga tiyak na isyu sa disenyo at mailalarawan ang mga ito sa ibaba:

1). Store-and-Forward Packet Switching

Dito, ang pinakamahalagang elemento ay ang kagamitan ng carrier (ang koneksyon sa pagitan ng mga router sa pamamagitan ng mga linya ng paghahatid) at kagamitan ng customer.

Store-and-Forward Packet Switching

paglipat ng store-and-forward packet

  • Ang H1 ay may direktang koneksyon sa carrier router na 'A', habang ang H2 ay konektado sa carrier router 'F' sa isang koneksyon sa LAN.
  • Ang isa sa carrier router na 'F', ay itinuro sa labas ng kagamitan ng carrier dahil hindi ito napapailalim sa carrier, samantalang isinasaalang-alang bilang mga protokol, software, at konstruksyon.
  • Gumaganap ang switching network na ito habang nangyayari ang Paghahatid ng data kapag ang host (H1) na may isang packet ay inililipat ito sa kalapit na router sa pamamagitan ng LAN (o) point-to-point na koneksyon sa carrier. Iniimbak ng carrier ang packet hanggang sa ganap itong makarating kaya kumpirmahing ang checkum.
  • Pagkatapos pagkatapos, ang packet ay naililipat sa daanan hanggang sa maabot ang H2.

2). Mga Serbisyong Ibinigay sa Transport Layer

Sa pamamagitan ng interface ng network / transport layer, naghahatid ang layer ng network ng mga serbisyo nito sa layer ng transportasyon. Maaaring mapagtanto ng isang tao kung anong uri ng mga serbisyo ang ibinibigay ng layer ng network?

Kaya, lilipat kami sa parehong query at alamin ang mga inaalok na serbisyo.

Ang mga serbisyong inaalok ng layer ng network ay nakabalangkas isinasaalang-alang ang ilang mga layunin. Iyon ang mga:

  • Ang pag-aalok ng mga serbisyo ay hindi dapat nakasalalay sa teknolohiya ng router
  • Ang layer ng transportasyon ay kailangang protektahan mula sa uri, numero at topolohiya ng mga magagamit na mga router.
  • Ang network na tumutugon sa layer ng transportasyon ay kailangang sundin ang isang pare-parehong sitwasyon sa pagnunumero din sa mga koneksyon sa LAN at WAN.

Tandaan: Susunod na darating ang senaryo ng koneksyon-oriented o koneksyon

Dito, posible ang dalawang pagpapangkat batay sa inaalok na mga serbisyo.

Walang koneksyon - Dito, ang pagruruta at pagpasok ng mga packet sa subnet ay natapos nang paisa-isa. Walang kinakailangang karagdagang pag-setup

Nakatuon sa koneksyon - Dapat mag-alok ang Subnet ng maaasahang serbisyo at lahat ng mga packet ay naipadala sa isang solong ruta.

3). Pagpapatupad ng Serbisyo na Walang Koneksyon

Sa senaryong ito, ang mga packet ay tinukoy bilang mga datagram at ang kaukulang subnet ay tinawag bilang datagram subnet. Ang pagruta sa datagram subnet ay ang mga sumusunod:

Datagram Subnet

datagram subnet

Talahanayan ng Katotohanan

table ng katotohanan

Kapag ang laki ng mensahe na kailangang maipadala ay 4 na beses sa laki ng packet, pagkatapos ay ang layer ng network ay nahahati sa 4 na packet at pagkatapos ay inililipat ang bawat packet sa router 'A' sa pamamagitan ng ilang mga protokol. Ang bawat router ay binibigyan ng isang talahanayan ng pagruruta kung saan ito ang magpapasya sa mga patutunguhang puntos.
Sa figure sa itaas, malinaw na ang mga packet mula sa 'A' ay kailangang maipadala alinman sa B o C kahit na ang patutunguhan ay 'F'. Ang talahanayan ng pagruruta ng 'A' ay malinaw na nakabalangkas sa itaas.

Samantalang sa kaso ng packet 4, ang packet mula sa 'A' ay inililipat sa 'B', kahit na ang patutunguhang node ay 'F'. Pinili ng packet 'A' na magpadala ng packet 4 sa pamamagitan ng ibang landas kaysa sa paunang tatlong mga landas. Maaaring mangyari ito dahil sa siksikan ng trapiko sa kahabaan ng landas ACE. Kaya ang

4). Pagpapatupad ng Serbisyong Nakatuon sa Koneksyon

Dito, gumagana ang pag-andar ng serbisyo na nakatuon sa koneksyon sa virtual subnet. Ginagawa ng isang virtual subnet ang pagpapatakbo ng pag-iwas sa isang bagong landas para sa bawat paghahatid ng packet. Bilang isang kapalit nito, kapag may bumubuo ng isang koneksyon, ang isang ruta mula sa isang pinagmulan node patungo sa isang patutunguhan na node ay pinili at panatilihin sa mga talahanayan. Ginagawa ng rutang ito ang pagkilos nito sa oras ng pagsisikip ng trapiko.

Sa oras kung kailan inilabas ang koneksyon, ang virtual subnet ay maaalis din. Sa serbisyong ito, ang bawat packet ay nagdadala ng sarili nitong identifier na nagsasaad ng eksaktong address ng virtual circuit. Ipinapakita ng diagram sa ibaba ang routing algorithm sa virtual subnet.

Pagpapatupad ng Serbisyong Nakatuon sa Koneksyon

Pagpapatupad ng Serbisyong Nakatuon sa Koneksyon

Mga Proteksyon ng Layer ng Layer ng Network

Ang mga network routing protocol ay maraming uri. Ang lahat ng mga protocol ay inilarawan sa ibaba:

1). Protokol ng Impormasyon sa Ruta

Pangunahing ipinatutupad ang protokol na ito sa LAN at WAN network. Dito, naiuri ito bilang panloob na protokol ng gateway sa loob ng paggamit ng isang distansya-vector algorithm.

2). Protocol ng Routing ng Panloob na Gateway

Ginagamit ang protokol na ito para sa pagruruta ng impormasyong panloob sa independyenteng sistema. Ang pangunahing layunin sa likod ng protokol na ito ay upang lipulin ang mga limitasyon ng RIP sa mga kumplikadong network. Namamahala pa ito ng iba't ibang mga sukatan para sa bawat landas kasama ang pagkakapare-pareho, bandwidth at pagka-antala ng pagkarga. Ang pinakadakilang hop ay 255 at ang mga pag-update sa pagruruta ay nakukuha sa rate na 90 segundo.

3). Buksan Mo muna ang Pinakamabilis na Landas

Ito ay isinasaalang-alang bilang aktibong routing protocol na halos ginagamit sa mga protokol sa internet. Lalo na, ito ay ang link-state routing protocol at lumilipat sa pag-uuri ng interior gateway protocol.

4). Exterior Gateway Protocol

Ang pinakamahusay na piniling router na pinili para sa aktibidad sa internet ay ang panlabas na gateway protocol. Mayroon itong iba't ibang senaryo kung ihinahambing sa mga path at distansya na mga vector protocol. Sinusundan ng protokol na ito ang topolohiya tulad ng isang puno.

5). Pinahusay na Interior Gateway Routing Protocol

Ito ang distansya-vector routing protocol sa pagpapabuti sa pag-optimize ng pagbawas ng kawalang-tatag sa pagruruta na nangyayari pagkatapos ng pagbabago ng topology, bilang karagdagan sa paggamit ng bandwidth at kakayahan sa pagproseso. Sa pangkalahatan, ang pag-optimize ay nakasalalay sa DUAL na gawain mula sa SRI na tinitiyak ang proseso ng walang loop at nagbibigay ng saklaw para sa isang mabilis na kantong.

6). Border Gateway Protocol

Ang protokol na ito ay responsable para sa pagpapanatili ng isang talahanayan ng mga network ng mga network ng internet na namamahala sa papalapit na kakayahan sa network sa pagitan ng AS. Ito ay ipinahayag sa anyo ng isang path vector protocol. Dito, hindi ipinatupad ang mga pangkalahatang sukatan ng IGP ngunit napupunta sa mga pagpapasya depende sa mga patakaran sa landas at network.

7). Makabagong Sistema ng Sistema-hanggang-Makapagitna

Karamihan ito ay nagtatrabaho ng mga aparato sa network kung saan nagpapasya ito ng pinakamahusay na pamamaraan para sa paghahatid ng isang datagram at ang senaryong ito na id na tinukoy bilang pagruruta.

Mga Serbisyo sa Layer ng Network

Nagbibigay ang layer ng network ng mga serbisyo na nagpapahintulot sa pagtatapos ng mga aparato para sa pagpapalitan ng impormasyon sa buong network. Upang makamit ito, gumagamit ito ng apat na proseso kung saan ang mga iyon ay

  • Ang pagtugon sa mga end device
  • Encapsulasyon
  • Ruta
  • De-encapsulation

Sa lahat ng mga routing protocol, uri, serbisyo, at iba pang mga balangkas, ang layer ng network ay nakatayo bilang isang mahusay na suporta para sa modelo ng OSI. Naglalaman ang pagpapaandar ng layer ng network sa bawat router. Ang pinaka-pangkalahatang mga protokol na nauugnay sa layer ng network ay Protokol sa Internet at Netware IPX / SPX. Tulad ng pagpapatupad ng layer ng network ng maraming mga organisasyon, alamin ang mas malalim na mga pananaw sa kung ano ang mga diskarte na nauugnay ang layer ng network?