Сетевые протоколы

Сетевые протоколы — это набор правил, регулирующих обмен информацией простым, надежным и безопасным способом. Прежде чем мы обсудим наиболее распространенные протоколы, используемые для передачи и получения данных по сети, нам необходимо понять, как сеть логически организована или спроектирована. Наиболее популярной моделью, используемой для установления открытого взаимодействия между двумя системами, является модель открытого интерфейса системы (OSI), предложенная ISO.

Модель OSI

Модель OSI не является сетевой архитектурой, поскольку она не определяет точные службы и протоколы для каждого уровня. Он просто говорит, что должен делать каждый слой, определяя свои входные и выходные данные. Сетевые архитекторы должны реализовать уровни в соответствии со своими потребностями и доступными ресурсами.

Это семь уровней модели OSI —

• Физический уровень — это первый уровень, который физически соединяет две системы, которые должны взаимодействовать. Он передает данные в битах и ​​управляет симплексной или дуплексной передачей по модему. Он также управляет аппаратным интерфейсом сетевой интерфейсной карты к сети, таким как кабели, ограничители кабеля, топография, уровни напряжения и т. Д.

• Уровень канала передачи данных — это уровень встроенного программного обеспечения сетевой интерфейсной карты. Он собирает дейтаграммы в кадры и добавляет флаги запуска и остановки в каждый кадр. Это также решает проблемы, вызванные поврежденными, потерянными или дублирующимися кадрами.

• Сетевой уровень. Он связан с маршрутизацией, коммутацией и управлением потоком информации между рабочими станциями. Он также разбивает дейтаграммы транспортного уровня на более мелкие дейтаграммы.

• Транспортный уровень — до уровня сеанса файл находится в своей собственной форме. Транспортный уровень разбивает его на фреймы данных, обеспечивает проверку ошибок на уровне сегмента сети и предотвращает превышение быстродействующим хостом медленного. Транспортный уровень изолирует верхние уровни от сетевого оборудования.

• Уровень сеанса. Этот уровень отвечает за установление сеанса между двумя рабочими станциями, которые хотят обмениваться данными.

• Уровень представления — этот уровень занимается правильным представлением данных, то есть синтаксисом и семантикой информации. Он контролирует безопасность на уровне файлов, а также отвечает за преобразование данных в сетевые стандарты.

• Прикладной уровень — это самый верхний уровень сети, который отвечает за отправку запросов приложений пользователем на более низкие уровни. Типичные приложения включают передачу файлов, электронную почту, удаленный вход, ввод данных и т. Д.

Физический уровень — это первый уровень, который физически соединяет две системы, которые должны взаимодействовать. Он передает данные в битах и ​​управляет симплексной или дуплексной передачей по модему. Он также управляет аппаратным интерфейсом сетевой интерфейсной карты к сети, таким как кабели, ограничители кабеля, топография, уровни напряжения и т. Д.

Уровень канала передачи данных — это уровень встроенного программного обеспечения сетевой интерфейсной карты. Он собирает дейтаграммы в кадры и добавляет флаги запуска и остановки в каждый кадр. Это также решает проблемы, вызванные поврежденными, потерянными или дублирующимися кадрами.

Сетевой уровень. Он связан с маршрутизацией, коммутацией и управлением потоком информации между рабочими станциями. Он также разбивает дейтаграммы транспортного уровня на более мелкие дейтаграммы.

Транспортный уровень — до уровня сеанса файл находится в своей собственной форме. Транспортный уровень разбивает его на фреймы данных, обеспечивает проверку ошибок на уровне сегмента сети и предотвращает превышение быстродействующим хостом медленного. Транспортный уровень изолирует верхние уровни от сетевого оборудования.

Уровень сеанса. Этот уровень отвечает за установление сеанса между двумя рабочими станциями, которые хотят обмениваться данными.

Уровень представления — этот уровень занимается правильным представлением данных, то есть синтаксисом и семантикой информации. Он контролирует безопасность на уровне файлов, а также отвечает за преобразование данных в сетевые стандарты.

Прикладной уровень — это самый верхний уровень сети, который отвечает за отправку запросов приложений пользователем на более низкие уровни. Типичные приложения включают передачу файлов, электронную почту, удаленный вход, ввод данных и т. Д.

Не обязательно, чтобы в каждой сети были все слои. Например, сетевого уровня нет в широковещательных сетях.

Когда система хочет поделиться данными с другой рабочей станцией или отправить запрос по сети, она принимается прикладным уровнем. Затем данные обрабатываются на нижних уровнях после обработки, пока не достигнут физического уровня.

На физическом уровне данные фактически передаются и принимаются физическим уровнем рабочей станции назначения. Там данные обрабатываются до верхних уровней после обработки, пока не достигнут прикладного уровня.

На прикладном уровне данные или запросы передаются на рабочую станцию. Таким образом, каждый слой имеет противоположные функции для исходной и целевой рабочих станций. Например, канальный уровень исходной рабочей станции добавляет флаги запуска и остановки к фреймам, но тот же слой целевой станции удаляет флаги запуска и остановки из фреймов.

Давайте теперь посмотрим на некоторые протоколы, используемые разными уровнями для выполнения пользовательских запросов.

TCP / IP

TCP / IP означает Протокол управления передачей / Интернет-протокол . TCP / IP — это набор многоуровневых протоколов, используемых для связи через Интернет. Коммуникационная модель этого пакета — модель клиент-сервер. Компьютер, который отправляет запрос, является клиентом, а компьютер, на который отправляется запрос, является сервером.

TCP / IP имеет четыре уровня —

• Прикладной уровень — используются протоколы прикладного уровня, такие как HTTP и FTP.

• Транспортный уровень — данные передаются в виде дейтаграмм с использованием протокола управления передачей (TCP). TCP отвечает за разбиение данных на стороне клиента и последующую сборку на стороне сервера.

• Сетевой уровень — соединение сетевого уровня устанавливается с использованием Интернет-протокола (IP) на сетевом уровне. Каждой машине, подключенной к Интернету, по протоколу присваивается адрес, называемый IP-адресом, чтобы легко идентифицировать машины источника и назначения.

• Канальный уровень — фактическая передача данных в битах происходит на канальном уровне, используя адрес назначения, предоставленный сетевым уровнем.

Прикладной уровень — используются протоколы прикладного уровня, такие как HTTP и FTP.

Транспортный уровень — данные передаются в виде дейтаграмм с использованием протокола управления передачей (TCP). TCP отвечает за разбиение данных на стороне клиента и последующую сборку на стороне сервера.

Сетевой уровень — соединение сетевого уровня устанавливается с использованием Интернет-протокола (IP) на сетевом уровне. Каждой машине, подключенной к Интернету, по протоколу присваивается адрес, называемый IP-адресом, чтобы легко идентифицировать машины источника и назначения.

Канальный уровень — фактическая передача данных в битах происходит на канальном уровне, используя адрес назначения, предоставленный сетевым уровнем.

TCP / IP широко используется во многих сетях связи, кроме Интернета.

FTP

Как мы уже видели, потребность в сети возникла прежде всего для облегчения обмена файлами между исследователями. И по сей день передача файлов остается одним из наиболее часто используемых средств. Протокол, который обрабатывает эти запросы, — это протокол передачи файлов или FTP .

Использование FTP для передачи файлов полезно в этих отношениях —

• Легко передает файлы между двумя разными сетями

• Может возобновить сеансы передачи файлов, даже если соединение разорвано, если протокол настроен соответствующим образом

• Обеспечивает сотрудничество между географически разделенными командами

Легко передает файлы между двумя разными сетями

Может возобновить сеансы передачи файлов, даже если соединение разорвано, если протокол настроен соответствующим образом

Обеспечивает сотрудничество между географически разделенными командами

PPP

Двухточечный протокол или PPP — это протокол канального уровня, который позволяет передавать трафик TCP / IP по последовательному соединению, например по телефонной линии.

Для этого PPP определяет эти три вещи —

• Метод кадрирования для четкого определения конца одного кадра и начала другого, включая обнаружение ошибок.

• Протокол управления каналом (LCP) для подключения линий связи, аутентификации и отключения их, когда в них больше нет необходимости.

• Протокол управления сетью (NCP) для каждого протокола сетевого уровня, поддерживаемого другими сетями.

Метод кадрирования для четкого определения конца одного кадра и начала другого, включая обнаружение ошибок.

Протокол управления каналом (LCP) для подключения линий связи, аутентификации и отключения их, когда в них больше нет необходимости.

Протокол управления сетью (NCP) для каждого протокола сетевого уровня, поддерживаемого другими сетями.

Используя PPP, домашние пользователи могут подключиться к Интернету по телефонным линиям.