Network Layer: Typer och dess designproblem

Inom ramen för hela datavetenskap, tillvägagångssättet för Nätverk Layer hjälper till att veta om inblandade nätverksinteraktioner. Där kommer exponeringen av många nätverkslager, men den välkända modellen är OSI-metoden med 7 lager. OSI-modellen (Open System Interconnection) beskriver den tydliga bilden av dataöverföring genom standardprotokoll. Men vad exakt utför dessa sju lager? I detta nätverksramverk arbetar de nedre lagren (1-4) mestadels med dataöverföring och övre lagren (5-7) adresserar data på applikationsnivå. Varje lager skickas med motsvarande uppgifter och skickar sedan informationen till nästa lager. I den här artikeln ska vi gå med begreppet nätverkslager, funktioner, frågor, protokoll och tjänster.

Vad är Network Layer?

Nätverksskiktet har ansvaret för att hantera undernät prestanda. Detta lager är mer fokuserat för att styra operationerna för dataöverföring, dirigering och växlingsteknologi, vidarebefordran av paket och sekvensering, felhantering, adressering av skapandet av logiska vägar och överbelastningskontroll.

Typer av nätverkslager

Samarbetsprestanda för alla de sju lagren i OSI-nätverksmodellen gör det till det mest implementerade tillvägagångssättet i alla applikationer.

OSI-tillvägagångssätt

Nedanstående session beskriver funktionerna för varje lager:

1). Applikationsskikt

Den underhåller alla mänskliga och datorinteraktioner och där applikationen kan ha tillgänglighet för nätverksaktiviteterna. Det betyder att applikationslagret erbjuder tjänster för aktiviteter som e-post, nätverksprogramvara och filöverföringar. I OSI-modellen har detta lager kommunikationsprotokoll och gränssnittsmetoder som används för process-till-process-kommunikation via en IP. Detta lager standardiserar bara kommunikationen och baseras på nedanstående transportlager för att administrera informationsutbyte och etablera värd-till-data-dataöverföringsvägar.

2). Presentationslager

Här upprätthålls informationen i ett användbart format och här händer funktionaliteten hos data kryptering . Presentationslagret fungerar för att överföra informationen i modellen som applikationslagret accepterar. I några fall kallas detta lager som ett syntaxlager. Detta lager säkerställer att data som levereras av applikationslagret i ett system kan dechiffreras av applikationslagret i det andra systemet.

3). Session Layer

Fungerar med funktionaliteten i anslutningar och har ansvaret för att hantera olika sessioner och portar. Sessionsskiktet arbetar för att samordna och avsluta samtal, diskussioner mellan applikationer och utbyten.

4). Transportskikt

Detta lager utför aktiviteten för dataöverföring genom protokoll som består av UDP och TCP. Den överför information över värdar och slutsystem. Hanterar end-to-end felåterställning och flödesreglering. Transportskiktet levererar tjänster som flödeshantering, multiplexering, anslutningsorienterad kommunikation och till och med hanterar konsistens. Detta lager har ansvaret för informationsleverans till den exakta ansökningsprocessen via värddatorerna. Den har också statistisk multiplexering där detta går med datasegmentering, tillägg av käll- och destinationsport-ID i transportlagrets rubrik.

5). Nätverksskikt

Den bestämmer adressen till den fysiska väg som informationen måste överföras. Detta lager är mer fokuserat för att styra dataöverförings-, routing- och växlingsteknologier, vidarebefordran av paket och sekvensering, felhantering, adressering av skapande av logiska rutter och överbelastningskontroll.

6). Datalänkskikt

Detta lager fungerar på driften av kryptering och dekryptering av datapaket. Den ger information om överföringsprotokoll och kontrollerar fel som uppstår i det fysiska lagret, flödesreglering och ramsynkronisering. Detta lager erbjuder tjänster som datapaketramning, ramsynkronisering, fysisk adressering, lagring och vidarebefordring och många andra.

7). Fysiskt lager

Sänder rå typ av information genom det fysiska mediet. Det fysiska skiktet tillhandahåller det mekaniska, procedurella och elektriska gränssnittet för överföringsmediet. Den beskriver även sändningsfrekvenser, egenskapen hos elektriska kontakter och andra lågnivåfaktorer.

Nätverksskiktets funktioner

Låt oss vara tydliga på ovanstående terminologier som nätverkslagret utför:

• Adressering - Underhåller både käll- och destinationsadresserna i ramhuvudet. Nätverksskiktet utför adressering för att ta reda på de specifika enheterna i nätverket.
• Förpackning - Nätverkslagret fungerar på konvertering av paket som tas emot från dess övre lager. Denna funktion uppnås med Internet Protocol (IP).
• Routing - Med tanke på att det är den största funktionaliteten väljer nätverkslagret den bästa vägen för dataöverföring från en källpunkt till destinationen.
• Internetarbete - Internetworking arbetar för att leverera en logisk anslutning över flera enheter.

Problem med nätverksskiktdesign

Nätverkslagret kommer med vissa designproblem och de kan beskrivas nedan:

1). Store-and-Forward Packet Switching

Här är de främsta elementen transportörens utrustning (anslutningen mellan routrar via överföringsledningar) och kundens utrustning.

lagra och vidarebefordra paketväxling

• H1 har en direktanslutning med bärarrouter 'A', medan H2 är ansluten till bärarrouter 'F' på en LAN-anslutning.
• En av operatörsroutern 'F' pekar utanför transportörens utrustning eftersom den inte kommer under transportören, medan den betraktas som protokoll, programvara och konstruktion.
• Detta växlingsnätverk fungerar som överföring av data sker när värden (H1) med ett paket överför den till den närliggande routern genom LAN (eller) punkt-till-punkt-anslutning till transportören. Transportören lagrar paketet tills det kommer helt och bekräftar således kontrollsumman.
• Därefter sänds paketet över banan tills H2 nås.

2). Tjänster som tillhandahålls i transportskiktet

Genom gränssnittet nätverk / transportlager levererar nätverkslagret sina tjänster till transportlagret. Man kan stöta på frågan om vilken typ av tjänster nätverkslagret tillhandahåller?

Så vi ska flytta med samma fråga och ta reda på vilka tjänster som erbjuds.

Tjänster som erbjuds av nätverkslagret beskrivs med tanke på få mål. De är:

• Tjänster som erbjuds får inte bero på routerteknik
• Transportskiktet måste skyddas från typ, nummer och topologin för de tillgängliga routrarna.
• Nätverk som adresserar transportlagret måste följa ett konsekvent numreringsscenario även vid LAN- och WAN-anslutningar.

Notera: Därefter kommer scenariot anslutningsorienterat eller anslutningsfritt

Här är två grupperingar möjliga baserat på de tjänster som erbjuds.

Anslutningsfri - Här genomförs routing och insättning av paket i undernät individuellt. Ingen ytterligare installation är nödvändig

Anslutningsorienterad - Subnet måste erbjuda tillförlitlig service och alla paket sänds över en enda rutt.

3). Implementering av anslutningsfri tjänst

I det här scenariot betecknas paket som datagram och motsvarande delnät kallas datagram undernät. Routning i datagrams undernät är som följer:

datagram undernät

sanningstabellen

När meddelandestorleken som måste sändas är fyra gånger storleken på paketet, delas nätverksskiktet i fyra paket och överför sedan varje paket till routern 'A' genom några protokoll. Varje router är försedd med en routingtabell där den bestämmer destinationspunkterna.
I figuren ovan är det tydligt att paket från 'A' måste överföras antingen till B eller C även när destinationen är 'F'. Ruttabellen för 'A' beskrivs tydligt ovan.

Medan i fallet med paket 4 dirigeras paketet från 'A' till 'B', även målnoden är 'F'. Paket 'A' väljer att sända paket 4 genom en annan väg än de tre första banorna. Detta kan hända på grund av trafikstockningar längs vägen ACE. Så, den

4). Implementering av anslutningsorienterad service

Här fungerar funktionaliteten för anslutningsorienterad tjänst på det virtuella undernätet. Ett virtuellt undernät utför operationen för att undvika en ny sökväg för varje paketöverföring. Som en ersättning för detta, när det bildas en anslutning, väljs en rutt från en källnod till en destinationsnod och underhålls i tabeller. Denna rutt utför sin åtgärd vid trafikstockningar.

Vid den tidpunkt då anslutningen släpps avvisas också det virtuella undernätet. I den här tjänsten har varje paket sin egen identifierare som anger den exakta adressen till den virtuella kretsen. Nedanstående diagram visar routningsalgoritm i det virtuella undernätet.

Implementering av anslutningsorienterad service

Routerprotokoll för nätverksskikt

Nätverks routingsprotokoll är av många slag. Alla protokoll beskrivs nedan:

1). Routing Information Protocol

Detta protokoll implementeras främst i LAN- och WAN-nätverket. Här klassificeras det som ett inre gateway-protokoll internt för användningen av en distansvektoralgoritm.

2). Interior Gateway Routing Protocol

Detta protokoll används för dirigering av information internt i det oberoende systemet. Huvudsyftet bakom detta protokoll är att utplåna begränsningarna av RIP i de komplicerade nätverken. Det hanterar till och med olika mätvärden för varje väg tillsammans med konsistens, bandbredd och fördröjningsbelastning. Det största hoppet är 255 och dirigeringsuppdateringar sänds med hastigheten 90 sekunder.

3). Öppna den kortaste vägen först

Det betraktas som det aktiva routningsprotokollet som oftast används i internetprotokoll. Speciellt är det länk-tillstånd routing-protokollet och går in i klassificeringen av interna gateway-protokollet.

4). Exterior Gateway Protocol

Det bästa routningsprotokollet som valts för internetaktivitet är det externa gatewayprotokollet. Det har ett annat scenario jämfört med väg- och distansvektorprotokoll. Detta protokoll följer topologin som ett träd.

5). Enhanced Interior Gateway Routing Protocol

Det är distansvektor-routningsprotokollet för förbättring av optimeringsminskande instabilitet i routing som händer efter topologimodifiering, förutom användningen av bandbredd och bearbetningskapacitet. I allmänhet är optimering beroende av DUAL-arbete från SRI som säkerställer den loopfria processen och ger utrymme för en snabb korsning.

6). Border Gateway Protocol

Detta protokoll är ansvarigt för underhållet av en tabell över internetprotokollnätverk som hanterar nätverkets förmåga mellan AS. Detta är ledad i form av ett vägvektorprotokoll. Här implementeras inte allmänna IGP-mätvärden utan går med beslut beroende på sökväg och nätverksregler.

7). Intermediate System-to-Intermediate System

Detta används främst av nätverksenheter där det bestämmer den bästa metoden för överföring av ett datagram och detta scenario-ID kallas routing.

Network Layer Services

Nätverksskiktet tillhandahåller tjänster som tillåter slutanordningar för informationsutbyte över nätverket. För att uppnå detta använder den fyra processer där de är av

• Adressering av slutenheter
• Inkapsling
• Routing
• Avkapsling

Med alla routingsprotokoll, typer, tjänster och andra ramar står nätverkslagret som ett utmärkt stöd för OSI-modellen. Nätverkets funktionalitet innehåller i varje router. De mest allmänna protokollen som är i förhållande till nätverkslagret är Internet protokoll och Netware IPX / SPX. Eftersom nätverkslagret har implementerats av många organisationer, lär du dig djupare insikter om vilka metoder som nätverkslagret är förknippat med?