Мрежов слой: Видове и неговите проблеми с дизайна

В обхвата на цялата компютърна наука подходът на Мрежа Layer помага да се знае за обърканите мрежови взаимодействия. Идва експозицията на много мрежови слоеве, но един добре познат модел е OSI подходът със 7 слоя. Моделът OSI (Open System Interconnection) очертава ясната картина на предаването на данни чрез стандартни протоколи. Но какво точно изпълняват тези седем слоя? В тази мрежова рамка долните слоеве (1-4) работят най-вече върху предаването на данни, а горните слоеве (5-7) адресират данните на ниво приложение. Всеки слой се изпраща със съответни задачи и след това предава информацията на следващия слой. В тази статия ще разгледаме концепцията за мрежовия слой, функционалностите, проблемите, протоколи , и услуги.

Какво представлява мрежовият слой?

Мрежовият слой носи отговорността за управлението подмрежа производителност. Този слой е по-фокусиран върху контрола върху операциите по предаване на данни, маршрутизиране и превключване на технологии, препращане и пакетиране на пакети, обработка на грешки, адресиране на създаването на логически маршрути и контрол на задръстванията.

Видове мрежови слоеве

Ефективността на съвместната работа на всички седем слоя в мрежовия модел на OSI го прави най-широко прилагания подход във всички приложения.

OSI подход

По-долу сесията описва функционалността на всеки слой:

1). Приложен слой

Той поддържа всички човешки и компютърни взаимодействия и където приложението може да има достъп до мрежовите дейности. Това означава, че приложният слой предлага услуги за дейности като електронна поща, мрежов софтуер и предаване на файлове. В модела OSI този слой има комуникационни протоколи и подходи за взаимодействие, използвани за комуникация от процес към процес чрез IP. Този слой просто стандартизира комуникацията и въз основа на транспортния слой по-долу, за да администрира обмена на информация и да установи маршрути за пренос на данни от хост към данни.

2). Представителен слой

Тук информацията се поддържа в използваем формат и тук се случва функционалността на данните криптиране . Презентационният слой работи за предаване на информацията в модела, която приложението приема. В няколко случая този слой се нарича синтаксисен слой. Този слой гарантира, че данните, доставени от приложния слой в едната система, могат да се дешифрират от приложния слой на другата система.

3). Сесиен слой

Работи върху функционалността на връзките и носи отговорността за управлението на различни сесии и портове. Сесийният слой работи за координиране и завършване на разговори, дискусии между приложения и обмени.

4). Транспортен слой

Този слой извършва дейността по предаване на данни чрез протоколи, състоящи се от UDP и TCP. Той прехвърля информация през хостове и крайни системи. Управлява възстановяване на грешки от край до край и регулиране на потока. Транспортният слой предоставя услуги като управление на потока, мултиплексиране, ориентирана към връзка комуникация и дори управление на последователността. Този слой носи отговорността за доставката на информация до точния процес на кандидатстване през хост компютрите. Той също така има статистическо мултиплексиране, където това се отнася до сегментиране на данни, добавяне на идентификатор на порт на източник и дестинация в заглавката на транспортния слой.

5). Мрежов слой

Той решава адреса на физическия път, който информацията трябва да бъде предадена. Този слой е по-фокусиран върху контрола върху операциите по предаване на данни, маршрутизиране и превключване на технологии, препращане и пакетиране на пакети, обработка на грешки, адресиране създаване на логически маршрути и контрол на задръстванията.

6). Слой за връзка към данни

Този слой работи върху операцията по криптиране и декриптиране на пакети данни. Той предоставя информация относно протокола за предаване и контролира грешки, които възникват във физическия слой, регулирането на потока и синхронизирането на кадрите. Този слой предоставя услуги като рамкиране на пакети данни, синхронизация на кадрите, физическо адресиране, превключване на хранилището и напред и много други.

7). Физически слой

Предава суров вид информация чрез физическия носител. Физическият слой осигурява механичен, процедурен и електрически интерфейс за предавателната среда. Той дори описва честотите на излъчване, свойството на електрическите съединители и други фактори на ниско ниво.

Функции на мрежовия слой

Нека изясним горните терминологии, които мрежовият слой изпълнява:

• Адресиране - Поддържа адресите на източника и местоназначението в заглавката на кадъра. Мрежовият слой извършва адресиране, за да открие конкретните устройства в мрежата.
• Пакетиране - Мрежовият слой работи върху преобразуването на пакетите, получени от горния му слой. Тази функция се осъществява чрез Интернет протокол (IP).
• Маршрутизиране - Считан за основна функционалност, мрежовият слой избира най-добрия път за предаване на данни от изходна точка до местоназначението.
• Работа в интернет - Работата в мрежа работи за осигуряване на логическа връзка между множество устройства.

Проблеми с дизайна на мрежовия слой

Мрежовият слой има определени проблеми с дизайна и те могат да бъдат описани по-долу:

1). Запазване и препращане на пакетни комутации

Тук най-важните елементи са оборудването на оператора (връзката между маршрутизаторите през преносните линии) и оборудването на клиента.

съхраняване и препращане на пакети

• H1 има директна връзка с маршрутизатор на оператор „A“, докато H2 е свързан с маршрутизатор на оператор „F“ по LAN връзка.
• Един от маршрутизаторите на оператора „F“ е насочен извън оборудването на превозвача, тъй като не попада под носача, докато се счита за протоколи, софтуер и конструкция.
• Тази комутационна мрежа изпълнява, тъй като предаването на данни се случва, когато хостът (H1) с пакет го прехвърля на близкия рутер през LAN (или) връзка от точка до точка към превозвача. Превозвачът съхранява пакета, докато не пристигне напълно, като по този начин потвърждава контролната сума.
• След това пакетът се предава по пътя, докато се достигне H2.

2). Услуги, предоставяни на транспортния слой

Чрез интерфейса мрежов / транспортен слой мрежовият слой предоставя услугите си към транспортния слой. Човек може да се натъкне на въпроса какъв тип услуги предоставя мрежовият слой?

И така, ще се придвижим със същата заявка и ще разберем предлаганите услуги.

Услугите, предлагани от мрежовия слой, са очертани, като се имат предвид няколко цели. Тези, които са:

• Предлагането на услуги не трябва да зависи от технологията на рутера
• Транспортният слой трябва да бъде защитен от типа, номера и топологията на наличните рутери.
• Мрежовото адресиране на транспортния слой трябва да следва последователен сценарий на номериране и при LAN и WAN връзки.

Забележка: Следва сценарият на ориентирана към връзка или без връзка

Тук са възможни две групировки въз основа на предлаганите услуги.

Без връзка - Тук маршрутизирането и вмъкването на пакети в подмрежата се извършва индивидуално. Не е необходима допълнителна настройка

Ориентиран към връзката - Подмрежата трябва да предлага надеждна услуга и всички пакети се предават по един маршрут.

3). Внедряване на услуга без връзка

В този сценарий пакетите се наричат ​​дейтаграми, а съответната подмрежа се нарича подмрежа на дейтаграми. Маршрутизирането в подмрежата на дейтаграмите е както следва:

дейтаграма подмрежа

таблица на истината

Когато размерът на съобщението, който трябва да бъде предаден, е 4 пъти по-голям от размера на пакета, тогава мрежовият слой се разделя на 4 пакета и след това предава всеки пакет на рутер „А“ чрез няколко протокола. Всеки рутер е снабден с таблица за маршрутизиране, където той определя точките на местоназначението.
На горната фигура е ясно, че пакетите от „A“ трябва да се предават или на B, или C, дори когато дестинацията е „F“. Таблицата за маршрутизиране на „А“ е ясно очертана по-горе.

Докато в случай на пакет 4, пакетът от „A“ се насочва към „B“, дори възелът на местоназначението е „F“. Пакет „A“ избира да предаде пакет 4 по различен път от първоначалните три пътя. Това може да се случи поради задръствания по трафика ACE. Така че

4). Внедряване на ориентирана към връзката услуга

Тук функционалността на услугата, ориентирана към свързване, работи във виртуалната подмрежа. Виртуална подмрежа извършва операцията по избягване на нов път за всяко предаване на пакети. Като заместител на това, когато има връзка, се избира маршрут от възел източник до възел дестинация и се поддържа в таблици. Този маршрут изпълнява действието си по време на задръствания.

По времето, когато връзката е освободена, виртуалната подмрежа също се отхвърля. В тази услуга всеки пакет носи свой собствен идентификатор, който посочва точния адрес на виртуалната верига. Диаграмата по-долу показва алгоритъм за маршрутизиране във виртуалната подмрежа.

Внедряване на ориентирана към връзката услуга

Протоколи за маршрутизиране на мрежови слоеве

Протоколите за мрежово маршрутизиране са много видове. Всички протоколи са описани по-долу:

1). Информационен протокол за маршрутизиране

Този протокол се прилага основно в LAN и WAN мрежата. Тук той е класифициран като протокол за вътрешен шлюз, който е вътрешен за използването на алгоритъм за вектор на разстояние.

2). Протокол за маршрутизиране на вътрешния шлюз

Този протокол се използва за маршрутизиране на информация, вътрешна към независимата система. Основната цел на този протокол е да унищожи ограниченията на RIP в сложните мрежи. Той дори управлява различни показатели за всеки път заедно с последователност, честотна лента и забавяне на натоварването. Най-големият хоп е от 255 и маршрутизационните актуализации се предават със скорост от 90 секунди.

3). Първо отворете най-краткия път

Той се счита за активен протокол за маршрутизация, който се използва най-вече в интернет протоколите. Особено това е протоколът за маршрутизиране на състоянието на връзката и преминава в класификацията на протокола за вътрешен шлюз.

4). Протокол за външен шлюз

Най-добрият протокол за маршрутизация, избран за активност в интернет, е протоколът за външен шлюз. Той има различен сценарий в сравнение с векторни протоколи за път и разстояние. Този протокол следва топологията като тази на дърво.

5). Подобрен протокол за маршрутизиране на вътрешния шлюз

Това е протоколът за маршрутизиране на разстоянието-вектор в подобрение на оптимизацията, намаляваща нестабилността в маршрутизирането, което се случва след модификация на топологията, в допълнение към използването на честотна лента и способност за обработка. Като цяло оптимизацията зависи от DUAL работата на SRI, която гарантира сигурността на процеса без цикъл и осигурява възможност за бързо свързване.

6). Протокол за граничен шлюз

Този протокол е отговорен за поддържането на таблица от мрежи за интернет протоколи, които управляват способността за мрежово приближаване между AS. Това е формулирано под формата на протокол за вектор на пътя. Тук общи IGP метрики не се прилагат, но се вземат решения в зависимост от пътя и правилата на мрежата.

7). Междинна система към междинна система

Това се използва най-вече от мрежови устройства, където той решава най-добрия метод за предаване на дейтаграма и този сценарий се обозначава като маршрутизация.

Услуги на мрежовия слой

Мрежовият слой предоставя услуги, които позволяват на крайните устройства за обмен на информация в мрежата. За да постигне това, той използва четири процеса, където те са

• Адресиране на крайни устройства
• Капсулиране
• Маршрутизиране
• Де-капсулиране

С всички маршрутизиращи протоколи, типове, услуги и други рамки, мрежовият слой е чудесна поддръжка за модела OSI. Функционалността на мрежовия слой се съдържа във всеки рутер. Най-общите протоколи, които са във връзка с мрежовия слой, са Интернет протокол и Netware IPX / SPX. Тъй като мрежовият слой се прилага от много организации, научете по-задълбочени идеи за това с какви подходи е свързан мрежовият слой?