Network Layer: Typer og dens designproblemer

I omfanget av hele informatikk, tilnærmingen til Nettverk Layer hjelper å vite om kronglete nettverksinteraksjoner. Der kommer eksponeringen til mange nettverkslag, men den velkjente modellen er OSI-tilnærmingen med 7 lag. OSI (Open System Interconnection) -modellen skisserer det klare bildet av dataoverføring gjennom standardprotokoller. Men hva utfører disse syv lagene? I dette nettverksrammeverket fungerer de nedre lagene (1-4) for det meste med dataoverføring, og de øvre lagene (5-7) adresserer data på applikasjonsnivå. Hvert lag sendes med tilsvarende oppgaver og sender informasjonen videre til neste lag. I denne artikkelen skal vi gå med begrepet nettverkslag, funksjonaliteter, problemer, protokoller , og tjenester.

Hva er Network Layer?

Nettverkslaget har ansvaret for å administrere undernett opptreden. Dette laget er mer fokusert for å kontrollere driften av dataoverføring, ruting og bytte teknologier, videresending og sekvensering av pakker, feilhåndtering, adressering av opprettelsen av logiske ruter og overbelastningskontroll.

Typer nettverkslag

Samarbeidsytelsen til alle de syv lagene i OSI-nettverksmodellen gjør det til den mest implementerte tilnærmingen i alle applikasjonene.

OSI-tilnærming

Økten nedenfor beskriver funksjonene til hvert lag:

1). Applikasjonslag

Den vedlikeholder alle menneskelige og datamaskininteraksjoner og hvor applikasjonen kan ha tilgjengelighet for nettverksaktivitetene. Det betyr at applikasjonslaget tilbyr tjenester for aktiviteter som e-post, nettverksprogramvare og filoverføringer. I OSI-modellen har dette laget kommunikasjonsprotokoller og grensesnitttilnærminger som brukes for prosess-til-prosess-kommunikasjon gjennom en IP. Dette laget standardiserer bare kommunikasjonen og er basert på nedenstående transportlag for å administrere informasjonsutveksling og etablere dataoverføringsveier fra data til vert.

2). Presentasjonslag

Her opprettholdes informasjonen i et brukbart format, og her skjer datas funksjonalitet kryptering . Presentasjonslaget fungerer for å overføre informasjonen i modellen som applikasjonslaget godtar. I få tilfeller blir dette laget betegnet som et syntakslag. Dette laget sørger for at data levert av applikasjonslaget i det ene systemet kan dekrypteres av applikasjonslaget til det andre systemet.

3). Øktelag

Jobber med funksjonaliteten til tilkoblinger og har ansvaret for å administrere ulike økter og porter. Øktelaget jobber med å koordinere og ende opp samtaler, diskusjoner mellom applikasjoner og utvekslinger.

4). Transportlag

Dette laget utfører aktiviteten til dataoverføring gjennom protokoller som består av UDP og TCP. Den overfører informasjon på tvers av verter og sluttanlegg. Behandler end-to-end feilgjenoppretting og strømningsregulering. Transportlaget leverer tjenester som strømningshåndtering, multipleksing, tilkoblingsorientert kommunikasjon og til og med administrere konsistens. Dette laget har ansvaret for informasjonslevering til den eksakte søknadsprosessen gjennom vertsdatamaskinene. Den har også statistisk multiplexing der dette går med datasegmentering, tillegg av kilde- og destinasjonsport-ID-er i transportlagets overskrift.

5). Nettverkslag

Den bestemmer adressen til den fysiske banen som informasjonen skal overføres. Dette laget er mer fokusert for å kontrollere driften av dataoverføring, ruting og bytte teknologier, videresending og sekvensering av pakker, feilhåndtering, adressering av opprettelse av logiske ruter og overbelastningskontroll.

6). Data Link Layer

Dette laget fungerer på driften av kryptering og dekryptering av datapakker. Den gir informasjon om overføringsprotokoll og kontrollerer feil som oppstår i det fysiske laget, strømningsregulering og rammesynkronisering. Dette laget tilbyr tjenester som datapakkeinnramming, rammesynkronisering, fysisk adressering, lagring og fremover-bytte og mange andre.

7). Fysisk lag

Overfører rå informasjon gjennom det fysiske mediet. Det fysiske laget gir det mekaniske, prosessuelle og elektriske grensesnittet for overføringsmediet. Den beskriver til og med kringkastingsfrekvenser, egenskapene til elektriske kontakter og andre faktorer på lavt nivå.

Funksjoner av nettverkslag

La oss være tydelige på de ovennevnte terminologiene som nettverkslaget utfører:

• Adressering - Vedlikeholder både kilde- og destinasjonsadressene i rammeoverskriften. Nettverkslaget utfører adressering for å finne ut de spesifikke enhetene i nettverket.
• Pakking - Nettverkslaget fungerer på konvertering av pakker som mottas fra det øvre laget. Denne funksjonen oppnås med Internet Protocol (IP).
• Rute - Å bli betraktet som den viktigste funksjonaliteten, velger nettverkslaget den beste banen for dataoverføring fra et kildepunkt til destinasjonen.
• Internettarbeid - Internetworking arbeider for å levere en logisk tilkobling på tvers av flere enheter.

Problemer med nettverkslagdesign

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

1). Lagre og fremover Pakkebytte

Her er de fremste elementene transportørens utstyr (forbindelsen mellom rutere gjennom overføringslinjer) og kundens utstyr.

lagre og videresend pakkeveksling

• H1 har en direkte forbindelse med carrier router ‘A’, mens H2 er koblet til carrier router ‘F’ på en LAN-tilkobling.
• En av transportørruteren ‘F’ er peket utenfor transportørens utstyr, da den ikke kommer under transportøren, mens den betraktes som protokoller, programvare og konstruksjon.
• Dette byttenettverket fungerer som overføring av data skjer når verten (H1) med en pakke overfører den til den nærliggende ruteren gjennom LAN (eller) punkt-til-punkt-forbindelse til transportøren. Transportøren lagrer pakken til den kommer helt, og bekrefter dermed kontrollsummen.
• Deretter overføres pakken over banen til H2 er nådd.

2). Tjenester levert til transportlaget

Gjennom nettverks- / transportlaggrensesnittet leverer nettverkslaget sine tjenester til transportlaget. Man kan komme over spørsmålet om hvilken type tjenester nettverkslaget gir?

Så vi skal bevege oss med det samme spørsmålet og finne ut tjenestene som tilbys.

Tjenester som tilbys av nettverkslaget er skissert med tanke på få mål. Dette er:

• Å tilby tjenester må ikke avhenge av ruteteknologi
• Transportlaget må beskyttes mot type, nummer og topologien til tilgjengelige rutere.
• Nettverk som adresserer transportlaget må følge et konsekvent nummereringsscenario også ved LAN- og WAN-tilkoblinger.

Merk: Deretter kommer scenariet med tilkoblingsorientert eller tilkoblingsløs

Her er to grupperinger mulig basert på tilbudte tjenester.

Koblingsløs - Her utføres ruting og innsetting av pakker i delnett individuelt. Ingen ekstra oppsett er nødvendig

Forbindelse orientert - Subnet må tilby pålitelig service, og alle pakkene overføres over en enkelt rute.

3). Implementering av tilkoblingsfri tjeneste

I dette scenariet blir pakker betegnet som datagrammer, og det tilsvarende delnettet betegnes som datagram-delnett. Rutingen i datagrammet er som følger:

datagram subnet

sannhetstabell

Når meldingsstørrelsen som skal overføres er 4 ganger størrelsen på pakken, deles nettverkslaget i 4 pakker og sender deretter hver pakke til ruteren ‘A’ gjennom noen få protokoller. Hver ruter er utstyrt med en rutetabell der den bestemmer destinasjonspunktene.
I figuren ovenfor er det klart at pakker fra ‘A’ må overføres enten til B eller C selv når destinasjonen er ‘F’. Rutetabellen til ‘A’ er tydelig skissert ovenfor.

Mens i tilfelle av pakke 4, blir pakken fra 'A' dirigert til 'B', selv destinasjonsnoden er 'F'. Pakke ‘A’ velger å overføre pakke 4 gjennom en annen bane enn de tre første banene. Dette kan skje på grunn av trafikkbelastning langs stien ACE. Så

4). Implementering av tilkoblingsorientert tjeneste

Her fungerer funksjonaliteten til tilkoblingsorientert tjeneste på det virtuelle delnettet. Et virtuelt delnett utfører operasjonen for å unngå en ny bane for hver pakkeoverføring. Som en erstatning for dette, når det danner en forbindelse, velges en rute fra en kildenode til en destinasjonsnode og vedlikeholdes i tabeller. Denne ruten utfører sin handling på tidspunktet for trafikkbelastning.

På det tidspunktet da forbindelsen frigjøres, blir det virtuelle delnettet også avvist. I denne tjenesten har hver pakke sin egen identifikator som oppgir den nøyaktige adressen til den virtuelle kretsen. Diagrammet nedenfor viser rutealgoritme i det virtuelle subnettet.

Implementering av tilkoblingsorientert tjeneste

Ruteprotokoller for nettverkslag

Nettverksrutingsprotokoller er av mange typer. Alle protokollene er beskrevet nedenfor:

1). Routing Information Protocol

Denne protokollen er hovedsakelig implementert i LAN- og WAN-nettverket. Her er den klassifisert som en indre gateway-protokoll intern for bruken av en avstandsvektoralgoritme.

2). Interior Gateway Routing Protocol

Denne protokollen brukes til ruting av informasjon internt i det uavhengige systemet. Hovedmålet bak denne protokollen er å tilintetgjøre begrensningene for RIP i de kompliserte nettverkene. Den administrerer til og med forskjellige beregninger for hver vei sammen med konsistens, båndbredde og forsinkelsesbelastning. Den største hopen er på 255, og rutingoppdateringer overføres med en hastighet på 90 sekunder.

3). Åpne korteste vei først

Det regnes som den aktive rutingsprotokollen som hovedsakelig brukes i internettprotokoller. Spesielt er det link-state routing-protokollen og beveger seg inn i klassifiseringen av den indre gateway-protokollen.

4). Utvendig Gateway-protokoll

Den beste rutingsprotokollen som er valgt for internettaktivitet er den utvendige gateway-protokollen. Den har et annet scenario sammenlignet med sti og avstandsvektorprotokoller. Denne protokollen følger topologien som i et tre.

5). Enhanced Interior Gateway Routing Protocol

Det er ruteprotokollen for avstandsvektor som forbedrer optimaliseringsreduserende ustabilitet i ruting som skjer etter endring av topologi, i tillegg til bruk av båndbredde og prosesseringsevne. Generelt er optimalisering avhengig av DUAL-arbeid fra SRI som sørger for den loopfrie prosessen og gir rom for et raskt kryss.

6). Border Gateway-protokoll

Denne protokollen er ansvarlig for vedlikehold av en tabell over internettprotokollnettverk som administrerer evnen til å nærme seg nettverk mellom AS. Dette er artikulert i form av en stivektorprotokoll. Her implementeres ikke generelle IGP-beregninger, men følger beslutninger avhengig av banen og nettverksreglene.

7). Mellomliggende system til mellomliggende system

Dette brukes hovedsakelig av nettverksenheter der det bestemmer den beste metoden for overføring av et datagram og dette scenario-id betegnes som ruting.

Network Layer Services

Nettverkslaget gir tjenester som tillater sluttapparater for informasjonsutveksling på tvers av nettverket. For å oppnå dette bruker den fire prosesser der de er av

• Adressering av sluttapparater
• Innkapsling
• Rute
• Avkapsling

Med alle rutingsprotokoller, typer, tjenester og andre rammer, står nettverkslaget som en god støtte for OSI-modellen. Funksjonaliteten til nettverkslaget inneholder i alle rutere. De mest generelle protokollene som er i forhold til nettverkslaget er Internett protokoll og Netware IPX / SPX. Ettersom nettverkslaget har blitt implementert av mange organisasjoner, kan du lære dypere innsikt i hva er tilnærmingene som nettverkslaget er forbundet med?