Protocolli di rete

Network Protocolssono un insieme di regole che disciplinano lo scambio di informazioni in modo facile, affidabile e sicuro. Prima di discutere i protocolli più comuni utilizzati per trasmettere e ricevere dati su una rete, dobbiamo capire come una rete è organizzata o progettata logicamente. Il modello più popolare utilizzato per stabilire una comunicazione aperta tra due sistemi è ilOpen Systems Interface (OSI) model proposto da ISO.

Modello OSI

Il modello OSI non è un file network architectureperché non specifica i servizi e i protocolli esatti per ogni livello. Dice semplicemente cosa dovrebbe fare ogni livello definendo i suoi dati di input e output. Spetta agli architetti di rete implementare i livelli in base alle loro esigenze e alle risorse disponibili.

Questi sono i sette livelli del modello OSI:

Physical layer−È il primo strato che collega fisicamente i due sistemi che devono comunicare. Trasmette i dati in bit e gestisce la trasmissione simplex o duplex tramite modem. Gestisce anche l'interfaccia hardware della scheda di interfaccia di rete alla rete, come cavi, terminatori di cavi, topografia, livelli di tensione, ecc.
Data link layer- È il livello del firmware della scheda di interfaccia di rete. Assembla i datagrammi in frame e aggiunge flag di inizio e fine a ciascun frame. Risolve anche i problemi causati da frame danneggiati, persi o duplicati.
Network layer- Si occupa di instradamento, commutazione e controllo del flusso di informazioni tra le workstation. Inoltre, scompone i datagrammi del livello di trasporto in datagrammi più piccoli.
Transport layer- Fino al livello della sessione, il file è nella sua forma. Il livello di trasporto lo suddivide in frame di dati, fornisce il controllo degli errori a livello di segmento di rete e impedisce a un host veloce di superare uno più lento. Il livello di trasporto isola i livelli superiori dall'hardware di rete.
Session layer - Questo livello è responsabile della creazione di una sessione tra due workstation che desiderano scambiare dati.
Presentation layer- Questo livello si occupa della corretta rappresentazione dei dati, cioè la sintassi e la semantica delle informazioni. Controlla la sicurezza a livello di file ed è anche responsabile della conversione dei dati in standard di rete.
Application layer- È il livello più alto della rete che è responsabile dell'invio delle richieste di applicazioni da parte dell'utente ai livelli inferiori. Le applicazioni tipiche includono trasferimento file, posta elettronica, accesso remoto, immissione dati, ecc.

Non è necessario che ogni rete abbia tutti i livelli. Ad esempio, il livello di rete non è presente nelle reti di trasmissione.

Quando un sistema desidera condividere i dati con un'altra workstation o inviare una richiesta sulla rete, viene ricevuta dal livello dell'applicazione. I dati procedono quindi ai livelli inferiori dopo l'elaborazione fino a raggiungere il livello fisico.

A livello fisico, i dati vengono effettivamente trasferiti e ricevuti dal livello fisico della workstation di destinazione. Lì, i dati procedono ai livelli superiori dopo l'elaborazione fino a raggiungere il livello dell'applicazione.

A livello dell'applicazione, i dati o la richiesta vengono condivisi con la workstation. Quindi ogni livello ha funzioni opposte per le workstation di origine e di destinazione. Ad esempio, il livello di collegamento dati della workstation di origine aggiunge flag di inizio e fine ai frame, ma lo stesso livello della workstation di destinazione rimuoverà i flag di avvio e di arresto dai frame.

Vediamo ora alcuni dei protocolli utilizzati dai diversi livelli per soddisfare le richieste degli utenti.

TCP / IP

TCP / IP sta per Transmission Control Protocol/Internet Protocol. TCP / IP è un insieme di protocolli a più livelli utilizzati per la comunicazione su Internet. Il modello di comunicazione di questa suite è il modello client-server. Un computer che invia una richiesta è il client e un computer a cui viene inviata la richiesta è il server.

TCP / IP ha quattro livelli:

Application layer - Vengono utilizzati protocolli a livello di applicazione come HTTP e FTP.
Transport layer- I dati vengono trasmessi sotto forma di datagrammi utilizzando il protocollo TCP (Transmission Control Protocol). TCP è responsabile della suddivisione dei dati sul lato client e quindi del riassemblaggio sul lato server.
Network layer- La connessione a livello di rete viene stabilita utilizzando il protocollo Internet (IP) a livello di rete. A ogni macchina connessa a Internet viene assegnato un indirizzo chiamato indirizzo IP dal protocollo per identificare facilmente le macchine di origine e di destinazione.
Data link layer - La trasmissione effettiva dei dati in bit avviene a livello di collegamento dati utilizzando l'indirizzo di destinazione fornito dal livello di rete.

TCP / IP è ampiamente utilizzato in molte reti di comunicazione diverse da Internet.

FTP

Come abbiamo visto, la necessità di una rete è emersa principalmente per facilitare la condivisione di file tra i ricercatori. E fino ad oggi, il trasferimento di file rimane una delle strutture più utilizzate. Il protocollo che gestisce queste richieste lo èFile Transfer Protocol o FTP.

L'utilizzo di FTP per trasferire i file è utile in questi modi:

Trasferisce facilmente file tra due reti diverse
Può riprendere le sessioni di trasferimento file anche se la connessione viene interrotta, se il protocollo è configurato in modo appropriato
Consente la collaborazione tra team geograficamente separati

PPP

Point to Point Protocol o PPP è un protocollo di livello di collegamento dati che consente la trasmissione del traffico TCP / IP su una connessione seriale, come la linea telefonica.

Per fare ciò, PPP definisce queste tre cose:

Un metodo di framing per definire chiaramente la fine di un frame e l'inizio di un altro, incorporando anche il rilevamento degli errori.
Link control protocol (LCP) per attivare le linee di comunicazione, autenticarle e disattivarle quando non sono più necessarie.
Protocollo di controllo di rete (NCP) per ogni protocollo di livello di rete supportato da altre reti.

Utilizzando PPP, gli utenti domestici possono usufruire della connessione Internet tramite linee telefoniche.