Netzwerkprotokolle

Network Protocolssind eine Reihe von Regeln, die den Informationsaustausch auf einfache, zuverlässige und sichere Weise regeln. Bevor wir die gängigsten Protokolle zum Senden und Empfangen von Daten über ein Netzwerk diskutieren, müssen wir verstehen, wie ein Netzwerk logisch organisiert oder entworfen ist. Das beliebteste Modell zur Herstellung einer offenen Kommunikation zwischen zwei Systemen ist dasOpen Systems Interface (OSI) model vorgeschlagen von ISO.

OSI-Modell

OSI-Modell ist kein network architectureweil nicht die genauen Dienste und Protokolle für jede Schicht angegeben werden. Es sagt einfach, was jede Ebene tun soll, indem sie ihre Eingabe- und Ausgabedaten definiert. Es liegt an den Netzwerkarchitekten, die Schichten entsprechend ihren Anforderungen und verfügbaren Ressourcen zu implementieren.

Dies sind die sieben Schichten des OSI-Modells -

Physical layer- Es ist die erste Schicht, die die beiden Systeme, die kommunizieren müssen, physisch verbindet. Es überträgt Daten in Bits und verwaltet die Simplex- oder Duplexübertragung per Modem. Es verwaltet auch die Hardwareschnittstelle der Network Interface Card zum Netzwerk, z. B. Kabel, Kabelabschluss, Topographie, Spannungspegel usw.
Data link layer- Dies ist die Firmware-Schicht der Netzwerkkarte. Es setzt Datagramme zu Frames zusammen und fügt jedem Frame Start- und Stopp-Flags hinzu. Es behebt auch Probleme, die durch beschädigte, verlorene oder doppelte Frames verursacht werden.
Network layer- Es geht um das Weiterleiten, Umschalten und Steuern des Informationsflusses zwischen den Arbeitsstationen. Außerdem werden Transportschicht-Datagramme in kleinere Datagramme zerlegt.
Transport layer- Bis zur Sitzungsebene hat die Datei ihre eigene Form. Die Transportschicht unterteilt sie in Datenrahmen, bietet Fehlerprüfungen auf Netzwerksegmentebene und verhindert, dass ein schneller Host einen langsameren überläuft. Die Transportschicht isoliert die oberen Schichten von der Netzwerkhardware.
Session layer - Diese Schicht ist für die Einrichtung einer Sitzung zwischen zwei Arbeitsstationen verantwortlich, die Daten austauschen möchten.
Presentation layer- Diese Ebene befasst sich mit der korrekten Darstellung von Daten, dh Syntax und Semantik von Informationen. Es steuert die Sicherheit auf Dateiebene und ist auch für die Konvertierung von Daten in Netzwerkstandards verantwortlich.
Application layer- Es ist die oberste Schicht des Netzwerks, die für das Senden von Anwendungsanforderungen durch den Benutzer an die unteren Ebenen verantwortlich ist. Typische Anwendungen sind Dateiübertragung, E-Mail, Remote-Anmeldung, Dateneingabe usw.

Es ist nicht erforderlich, dass jedes Netzwerk alle Schichten hat. Beispielsweise ist die Netzwerkschicht in Broadcast-Netzwerken nicht vorhanden.

Wenn ein System Daten für eine andere Workstation freigeben oder eine Anforderung über das Netzwerk senden möchte, wird sie von der Anwendungsschicht empfangen. Die Daten werden nach der Verarbeitung zu niedrigeren Schichten weitergeleitet, bis sie die physikalische Schicht erreichen.

Auf der physischen Ebene werden die Daten tatsächlich von der physischen Ebene der Zielarbeitsstation übertragen und empfangen. Dort gelangen die Daten nach der Verarbeitung in die oberen Schichten, bis sie die Anwendungsschicht erreichen.

Auf der Anwendungsebene werden Daten oder Anforderungen mit der Workstation geteilt. Daher hat jede Schicht entgegengesetzte Funktionen für Quell- und Zielarbeitsstationen. Beispielsweise fügt die Datenverbindungsschicht der Quellarbeitsstation den Frames Start- und Stoppflags hinzu, aber dieselbe Schicht der Zielarbeitsstation entfernt die Start- und Stoppflags aus den Rahmen.

Lassen Sie uns nun einige der Protokolle sehen, die von verschiedenen Ebenen verwendet werden, um Benutzeranforderungen zu erfüllen.

TCP / IP

TCP / IP steht für Transmission Control Protocol/Internet Protocol. TCP / IP ist eine Reihe von mehrschichtigen Protokollen, die für die Kommunikation über das Internet verwendet werden. Das Kommunikationsmodell dieser Suite ist das Client-Server-Modell. Ein Computer, der eine Anfrage sendet, ist der Client, und ein Computer, an den die Anfrage gesendet wird, ist der Server.

TCP / IP hat vier Schichten -

Application layer - Protokolle der Anwendungsschicht wie HTTP und FTP werden verwendet.
Transport layer- Daten werden in Form von Datagrammen mit dem Transmission Control Protocol (TCP) übertragen. TCP ist dafür verantwortlich, Daten auf der Clientseite aufzubrechen und sie dann auf der Serverseite wieder zusammenzusetzen.
Network layer- Die Verbindung zur Netzwerkschicht wird über das Internet Protocol (IP) auf der Netzwerkschicht hergestellt. Jeder mit dem Internet verbundene Computer erhält vom Protokoll eine Adresse namens IP-Adresse, um Quell- und Zielcomputer leicht identifizieren zu können.
Data link layer - Die tatsächliche Datenübertragung in Bits erfolgt auf der Datenverbindungsschicht unter Verwendung der von der Netzwerkschicht bereitgestellten Zieladresse.

TCP / IP wird häufig in vielen anderen Kommunikationsnetzen als dem Internet verwendet.

FTP

Wie wir gesehen haben, bestand die Notwendigkeit eines Netzwerks hauptsächlich darin, den Austausch von Dateien zwischen Forschern zu erleichtern. Und bis heute ist die Dateiübertragung eine der am häufigsten verwendeten Funktionen. Das Protokoll, das diese Anforderungen verarbeitet, istFile Transfer Protocol oder FTP.

Die Verwendung von FTP zum Übertragen von Dateien ist auf folgende Weise hilfreich:

Überträgt problemlos Dateien zwischen zwei verschiedenen Netzwerken
Kann Dateiübertragungssitzungen fortsetzen, auch wenn die Verbindung getrennt wird, wenn das Protokoll entsprechend konfiguriert ist
Ermöglicht die Zusammenarbeit zwischen geografisch getrennten Teams

PPP

Point-to-Point-Protokoll oder PPP ist ein Datenverbindungsschichtprotokoll, das die Übertragung von TCP / IP-Verkehr über eine serielle Verbindung wie eine Telefonleitung ermöglicht.

Zu diesem Zweck definiert PPP diese drei Dinge:

Eine Rahmenmethode, um das Ende eines Rahmens und den Beginn eines anderen Rahmens klar zu definieren und auch die Fehlererkennung zu berücksichtigen.
Link Control Protocol (LCP) zum Hochfahren, Authentifizieren und Herunterfahren von Kommunikationsleitungen, wenn diese nicht mehr benötigt werden.
Network Control Protocol (NCP) für jedes Netzwerkschichtprotokoll, das von anderen Netzwerken unterstützt wird.

Mit PPP können Heimanwender eine Internetverbindung über Telefonleitungen nutzen.