Netwerklaag: typen en de ontwerpkwesties

In het kader van de hele informatica is de benadering van Netwerk Layer helpt om meer te weten te komen over ingewikkelde netwerkinteracties. Er komen veel netwerklagen bloot, maar het enige bekende model is de OSI-benadering met 7 lagen. OSI-model (Open System Interconnection) schetst het duidelijke beeld van gegevensoverdracht via standaardprotocollen. Maar wat doen deze zeven lagen precies? In dit netwerkframework werken de onderste lagen (1-4) meestal op gegevensoverdracht en de bovenste lagen (5-7) richten zich op gegevens op toepassingsniveau. Elke laag krijgt bijbehorende taken en geeft de informatie vervolgens door aan de volgende laag. In dit artikel gaan we in op het concept van de netwerklaag, functionaliteiten, problemen, protocollen , en diensten.

Wat is een netwerklaag?

De netwerklaag heeft de verantwoordelijkheid voor het beheer subnet prestatie. Deze laag is meer gericht op het besturen van de bewerkingen van datatransmissie, routering en schakeltechnologieën, pakketdoorsturen en sequencing, foutafhandeling, het aanpakken van het creëren van logische routes en congestiecontrole.

Typen netwerklagen

De gezamenlijke prestaties van alle zeven lagen in het OSI-netwerkmodel maken het tot de meest geïmplementeerde benadering in alle applicaties.

OSI-benadering

De onderstaande sessie beschrijft de functionaliteit van elke laag:

1). Applicatielaag

Het onderhoudt alle menselijke en computerinteracties en waar de applicatie toegankelijk kan zijn voor de netwerkactiviteiten. Dit betekent dat de applicatielaag services biedt voor activiteiten zoals e-mail, netwerksoftware en bestandsoverdracht. In het OSI-model heeft deze laag communicatieprotocollen en interfacing-benaderingen die worden gebruikt voor proces-naar-proces-communicatie via een IP. Deze laag standaardiseert alleen de communicatie en op basis van de onderstaande transportlaag om informatie-uitwisseling te beheren en host-to-data-gegevensoverdrachtroutes vast te stellen.

2). Presentatie laag

Hier wordt informatie bijgehouden in een bruikbaar formaat en hier gebeurt de functionaliteit van gegevens versleuteling ​De presentatielaag verzendt de informatie in het model die de applicatielaag accepteert. In enkele gevallen wordt deze laag een syntaxislaag genoemd. Deze laag zorgt ervoor dat gegevens die door de applicatielaag in het ene systeem worden aangeleverd, ontcijferd kunnen worden door de applicatielaag van het andere systeem.

3). Sessielaag

Werkt aan de functionaliteit van verbindingen en is verantwoordelijk voor het beheren van verschillende sessies en ports. De sessielaag werkt om gesprekken, discussies tussen applicaties en uitwisselingen te coördineren en te beëindigen.

4). Transport laag

Deze laag voert de activiteit van datatransmissie uit via protocollen die bestaan ​​uit UDP en TCP. Het draagt ​​informatie over tussen hosts en eindsystemen. Beheert end-to-end foutherstel en stroomregeling. De transportlaag levert diensten als flow management, multiplexing, verbindingsgerichte communicatie en zelfs het managen van consistentie. Deze laag is verantwoordelijk voor de levering van informatie aan het exacte aanvraagproces via de hostcomputers. Het heeft ook statistische multiplexing waar dit gaat met gegevenssegmentatie, de toevoeging van bron- en bestemmingspoort-ID's in de kop van de transportlaag.

5). Netwerklaag

Het bepaalt het adres van het fysieke pad waarnaar informatie moet worden verzonden. Deze laag is meer gericht op het besturen van de bewerkingen van datatransmissie, routerings- en schakeltechnologieën, pakket doorsturen en sequencing, foutafhandeling, adressering, creatie van logische routes en congestiecontrole.

6). Datalinklaag

Deze laag werkt aan de werking van versleuteling en ontsleuteling van datapakketten. Het biedt informatie over het transmissieprotocol en beheert fouten die optreden in de fysieke laag, stroomregeling en framesynchronisatie. Deze laag biedt services zoals framing van datapakketten, framesynchronisatie, fysieke adressering, schakelen tussen opslaan en doorsturen en vele andere.

7). Fysieke laag

Verzendt ruwe informatie via het fysieke medium. De fysieke laag vormt de mechanische, procedurele en elektrische interface voor het transmissiemedium. Het beschrijft zelfs uitzendfrequenties, de eigenschap van elektrische connectoren en andere factoren op laag niveau.

Functies van netwerklaag

Laten we duidelijk zijn over de bovenstaande terminologieën die de netwerklaag presteert:

• Adressering - Behoudt zowel de bron- als bestemmingsadressen bij de frameheader. De netwerklaag voert adressering uit om de specifieke apparaten op het netwerk te achterhalen.
• Verpakkingen - De netwerklaag werkt aan de conversie van pakketten die zijn ontvangen van de bovenste laag. Deze functie wordt bereikt door Internet Protocol (IP).
• Routing - Beschouwd als de belangrijkste functionaliteit, kiest de netwerklaag het beste pad voor datatransmissie van een bronpunt naar de bestemming.
• Internetwerkend - Internetwerken zorgt voor een logische verbinding tussen meerdere apparaten.

Problemen met het ontwerp van netwerklagen

De netwerklaag komt met bepaalde ontwerpproblemen en deze kunnen als volgt worden beschreven:

1). Pakketwisseling opslaan en doorsturen

Hier zijn de belangrijkste elementen de apparatuur van de vervoerder (de verbinding tussen routers via transmissielijnen) en de apparatuur van de klant.

store-and-forward pakketschakeling

• H1 heeft een directe verbinding met carrier-router 'A', terwijl H2 is verbonden met carrier-router 'F' via een LAN-verbinding.
• Een van de 'F' van de carrier-router is buiten de apparatuur van de carrier gericht, aangezien deze niet onder de carrier valt, terwijl het wordt beschouwd als protocollen, software en constructie.
• Dit schakelnetwerk functioneert als de overdracht van gegevens wanneer de host (H1) met een pakket het naar de nabijgelegen router verzendt via LAN (of) point-to-point-verbinding met de vervoerder. De vervoerder slaat het pakket op totdat het volledig arriveert en bevestigt dus de checksum.
• Daarna wordt het pakket over het pad verzonden totdat H2 is bereikt.

2). Diensten verleend aan de transportlaag

Via de netwerk / transportlaaginterface levert de netwerklaag zijn diensten aan de transportlaag. Je zou de vraag kunnen tegenkomen: wat voor soort diensten levert de netwerklaag?

We zullen dus met dezelfde vraag verder gaan en de aangeboden diensten ontdekken.

Diensten aangeboden door de netwerklaag worden geschetst met inachtneming van enkele doelstellingen. Die zijn:

• Het aanbieden van diensten mag niet afhankelijk zijn van routertechnologie
• De transportlaag moet worden beschermd tegen type, nummer en de topologie van de beschikbare routers.
• Netwerk dat de transportlaag aanpakt, moet een consistent nummeringsscenario volgen, ook bij LAN- en WAN-verbindingen.

Notitie: Vervolgens komt het scenario van verbindingsgericht of verbindingsloos

Hier zijn twee groeperingen mogelijk op basis van de aangeboden diensten.

Verbindingloos - Hier wordt het routeren en invoegen van pakketten in het subnet individueel uitgevoerd. Er is geen extra installatie nodig

Verbindingsgericht - Subnet moet betrouwbare service bieden en alle pakketten worden via één route verzonden.

3). Implementatie van verbindingsloze service

In dit scenario worden pakketten datagrammen genoemd en wordt het bijbehorende subnet datagramsubnet genoemd. Routing in datagramsubnet is als volgt:

datagram-subnet

waarheidstabel

Als de berichtgrootte die moet worden verzonden vier keer zo groot is als het pakket, dan verdeelt de netwerklaag zich in 4 pakketten en verzendt vervolgens elk pakket naar router 'A' via een paar protocollen. Elke router is voorzien van een routeringstabel waar hij de bestemmingspunten bepaalt.
In de bovenstaande afbeelding is het duidelijk dat pakketten van ‘A’ naar B of C moeten worden verzonden, zelfs als de bestemming ‘F’ is. De routeringstabel van ‘A’ wordt hierboven duidelijk beschreven.

Terwijl in het geval van pakket 4 het pakket van ‘A’ naar ‘B’ wordt gerouteerd, is zelfs het bestemmingsknooppunt ‘F’. Pakket ‘A’ kiest ervoor om pakket 4 via een ander pad te verzenden dan de eerste drie paden. Dit kan gebeuren vanwege verkeersopstoppingen langs het ACE-pad. Dus de

4). Implementatie van verbindingsgerichte service

Hier werkt de functionaliteit van verbindingsgerichte service op het virtuele subnet. Een virtueel subnet zorgt ervoor dat er voor elke pakketoverdracht een nieuw pad wordt vermeden. Als vervanging hiervoor wordt, wanneer er een verbinding tot stand komt, een route van een bronknooppunt naar een bestemmingsknooppunt geselecteerd en bijgehouden in tabellen. Deze route voert zijn actie uit op het moment van verkeersopstoppingen.

Op het moment dat de verbinding wordt verbroken, wordt het virtuele subnet ook gesloten. In deze service heeft elk pakket zijn eigen ID die het exacte adres van het virtuele circuit aangeeft. Het onderstaande diagram toont de routeringsalgoritme in het virtuele subnet.

Implementatie van verbindingsgerichte service

Netwerklaag-routeringsprotocollen

Er zijn veel soorten netwerkrouteringsprotocollen. Alle protocollen worden hieronder beschreven:

1). Routing Informatie Protocol

Dit protocol wordt voornamelijk geïmplementeerd in het LAN- en WAN-netwerk. Hier wordt het geclassificeerd als een intern gateway-protocol dat intern is voor het gebruik van een afstand-vectoralgoritme.

2). Interior Gateway Routing Protocol

Dit protocol wordt gebruikt voor het routeren van interne informatie naar het onafhankelijke systeem. Het belangrijkste doel achter dit protocol is om de beperkingen van RIP in de gecompliceerde netwerken op te heffen. Het beheert zelfs verschillende statistieken voor elk pad, samen met consistentie, bandbreedte en vertragingsbelasting. De grootste sprong is 255 en routeringsupdates worden verzonden met een snelheid van 90 seconden.

3). Open het kortste pad eerst

Het wordt beschouwd als het actieve routeringsprotocol dat meestal wordt gebruikt in internetprotocollen. Het is vooral het link-state routeringsprotocol en gaat over in de classificatie van het interne gateway-protocol.

4). Exterieur Gateway-protocol

Het beste routeringsprotocol dat is gekozen voor internetactiviteit is het externe gateway-protocol. Het heeft een ander scenario in vergelijking met vectorprotocollen voor pad en afstand. Dit protocol volgt de topologie zoals die van een boom.

5). Verbeterd routeringsprotocol voor interne gateway

Het is het afstand-vectorrouteringsprotocol ter verbetering van de optimalisatie, waardoor instabiliteit in routering die optreedt na wijziging van de topologie, wordt verminderd, naast het gebruik van bandbreedte en verwerkingscapaciteit. Over het algemeen is optimalisatie afhankelijk van DUAL-werk van SRI dat zorgt voor een lusvrij proces en ruimte biedt voor een snelle overgang.

6). Border Gateway-protocol

Dit protocol is verantwoordelijk voor het onderhoud van een tabel met internetprotocolnetwerken die de netwerkbenaderingscapaciteit tussen AS beheren. Dit wordt verwoord in de vorm van een padvectorprotocol. Hier worden algemene IGP-statistieken niet geïmplementeerd, maar gaan ze samen met beslissingen, afhankelijk van het pad en de netwerkregels.

7). Gemiddeld systeem-naar-gemiddeld systeem

Dit wordt meestal gebruikt door netwerkapparaten, waar het de beste methode bepaalt voor de verzending van een datagram en dit scenario-ID wordt routing genoemd.

Netwerklaagservices

De netwerklaag biedt services waarmee eindapparaten informatie over het netwerk kunnen uitwisselen. Om dit te bereiken maakt het gebruik van vier processen waar die van zijn

• Adressering van eindapparaten
• Inkapseling
• Routing
• De-inkapseling

Met alle routeringsprotocollen, typen, services en andere frameworks vormt de netwerklaag een uitstekende ondersteuning voor het OSI-model. De functionaliteit van de netwerklaag zit in elke router. De meest algemene protocollen die betrekking hebben op de netwerklaag zijn Internet Protocol en Netware IPX / SPX. Aangezien de netwerklaag door veel organisaties wordt geïmplementeerd, leert u diepere inzichten over wat zijn de benaderingen waarmee de netwerklaag wordt geassocieerd?