ネットワークプロトコル

Network Protocolsは、簡単、信頼性、安全な方法で情報の交換を管理する一連のルールです。ネットワークを介してデータを送受信するために使用される最も一般的なプロトコルについて説明する前に、ネットワークが論理的に編成または設計されている方法を理解する必要があります。2つのシステム間のオープンな通信を確立するために使用される最も一般的なモデルはOpen Systems Interface (OSI) model ISOによって提案されました。

OSIモデル

OSIモデルは network architecture各レイヤーの正確なサービスとプロトコルを指定していないためです。入力データと出力データを定義することにより、各レイヤーが何をすべきかを単に指示します。ニーズと利用可能なリソースに応じてレイヤーを実装するのは、ネットワークアーキテクト次第です。

これらはOSIモデルの7つの層です-

  • Physical layer−通信が必要な2つのシステムを物理的に接続する最初のレイヤーです。データをビット単位で送信し、モデムによるシンプレックスまたはデュプレックス送信を管理します。また、ケーブル、ケーブルターミネーター、地形、電圧レベルなど、ネットワークへのネットワークインターフェイスカードのハードウェアインターフェイスを管理します。

  • Data link layer−ネットワークインターフェースカードのファームウェアレイヤーです。データグラムをフレームにアセンブルし、各フレームに開始フラグと停止フラグを追加します。また、フレームの損傷、紛失、または重複によって引き起こされる問題も解決します。

  • Network layer−ワークステーション間の情報の流れのルーティング、切り替え、および制御に関係します。また、トランスポート層のデータグラムをより小さなデータグラムに分解します。

  • Transport layer−セッション層まで、ファイルは独自の形式になっています。トランスポート層はそれをデータフレームに分割し、ネットワークセグメントレベルでエラーチェックを提供し、高速のホストが低速のホストをオーバーランするのを防ぎます。トランスポート層は、上位層をネットワークハードウェアから分離します。

  • Session layer −この層は、データを交換する2つのワークステーション間のセッションを確立する役割を果たします。

  • Presentation layer−この層は、データの正しい表現、つまり情報の構文とセマンティクスに関係しています。ファイルレベルのセキュリティを制御し、データをネットワーク標準に​​変換する役割も果たします。

  • Application layer−ユーザーによるアプリケーション要求を下位レベルに送信するのは、ネットワークの最上位層です。典型的なアプリケーションには、ファイル転送、電子メール、リモートログオン、データ入力などがあります。

すべてのネットワークにすべてのレイヤーがある必要はありません。たとえば、ネットワーク層はブロードキャストネットワークにはありません。

システムが別のワークステーションとデータを共有したり、ネットワークを介して要求を送信したりする場合、そのデータはアプリケーション層によって受信されます。データは、処理後、物理層に到達するまで下位層に進みます。

物理層では、データは実際に宛先ワークステーションの物理層によって転送および受信されます。そこで、データは処理後、アプリケーション層に到達するまで上位層に進みます。

アプリケーション層では、データまたは要求がワークステーションと共有されます。したがって、各レイヤーには、ソースワークステーションと宛先ワークステーションに対して反対の機能があります。たとえば、ソースワークステーションのデータリンク層は開始フラグと停止フラグをフレームに追加しますが、宛先ワークステーションの同じ層は開始フラグと停止フラグをフレームから削除します。

ここで、ユーザー要求を実行するためにさまざまなレイヤーで使用されるプロトコルのいくつかを見てみましょう。

TCP / IP

TCP / IPは Transmission Control Protocol/Internet Protocol。TCP / IPは、インターネットを介した通信に使用される一連の階層型プロトコルです。このスイートの通信モデルは、クライアントサーバーモデルです。要求を送信するコンピューターはクライアントであり、要求の送信先のコンピューターはサーバーです。

TCP / IPには4つの層があります-

  • Application layer −HTTPやFTPなどのアプリケーション層プロトコルが使用されます。

  • Transport layer−データは、伝送制御プロトコル(TCP)を使用してデータグラムの形式で送信されます。TCPは、クライアント側でデータを分割し、サーバー側でデータを再アセンブルする役割を果たします。

  • Network layer−ネットワーク層接続は、ネットワーク層でインターネットプロトコル(IP)を使用して確立されます。インターネットに接続されているすべてのマシンには、プロトコルによってIPアドレスと呼ばれるアドレスが割り当てられており、送信元マシンと宛先マシンを簡単に識別できます。

  • Data link layer −ビット単位の実際のデータ送信は、ネットワーク層によって提供された宛先アドレスを使用してデータリンク層で行われます。

TCP / IPは、インターネット以外の多くの通信ネットワークで広く使用されています。

FTP

これまで見てきたように、ネットワークの必要性は、主に研究者間のファイル共有を容易にするために生じました。そして今日まで、ファイル転送は最も使用されている機能の1つです。これらの要求を処理するプロトコルは次のとおりです。File Transfer Protocol または FTP

FTPを使用してファイルを転送すると、次のような点で役立ちます。

  • 2つの異なるネットワーク間でファイルを簡単に転送

  • プロトコルが適切に構成されていれば、接続が切断されてもファイル転送セッションを再開できます

  • 地理的に離れたチーム間のコラボレーションを可能にします

PPP

ポイントツーポイントプロトコルまたはPPPは、電話回線などのシリアル接続を介したTCP / IPトラフィックの送信を可能にするデータリンク層プロトコルです。

これを行うために、PPPはこれら3つのことを定義します-

  • エラー検出も組み込んだ、あるフレームの終わりと別のフレームの始まりを明確に定義するフレーミング方法。

  • 通信回線を立ち上げ、認証し、不要になったときに立ち下げるためのリンク制御プロトコル(LCP)。

  • 他のネットワークでサポートされている各ネットワーク層プロトコルのネットワーク制御プロトコル(NCP)。

ホームユーザーはPPPを使用して、電話回線を介してインターネット接続を利用できます。