Сетевые протоколы

Network Protocolsпредставляют собой набор правил, регулирующих простой, надежный и безопасный обмен информацией. Прежде чем мы обсудим наиболее распространенные протоколы, используемые для передачи и приема данных по сети, нам необходимо понять, как сеть логически организована или спроектирована. Самая популярная модель, используемая для установления открытого взаимодействия между двумя системами, - этоOpen Systems Interface (OSI) model предложено ISO.

Модель OSI

Модель OSI - это не network architectureпотому что он не определяет точные службы и протоколы для каждого уровня. Он просто сообщает, что должен делать каждый слой, определяя его входные и выходные данные. Задача архитекторов сети - реализовать уровни в соответствии со своими потребностями и доступными ресурсами.

Это семь уровней модели OSI -

Physical layer-Это первый уровень, который физически соединяет две системы, которым необходимо взаимодействовать. Он передает данные в битах и управляет симплексной или дуплексной передачей через модем. Он также управляет аппаратным интерфейсом сетевой карты к сети, таким как кабели, терминаторы кабелей, топография, уровни напряжения и т. Д.
Data link layer- Это уровень прошивки сетевой карты. Он собирает дейтаграммы в кадры и добавляет к каждому кадру флаги запуска и остановки. Он также решает проблемы, вызванные повреждением, потерей или дублированием кадров.
Network layer- Это связано с маршрутизацией, коммутацией и контролем потока информации между рабочими станциями. Он также разбивает дейтаграммы транспортного уровня на более мелкие.
Transport layer- До уровня сеанса файл находится в собственной форме. Транспортный уровень разбивает его на кадры данных, обеспечивает проверку ошибок на уровне сегмента сети и не позволяет быстрому хосту обойти более медленный. Транспортный уровень изолирует верхние уровни от сетевого оборудования.
Session layer - Этот уровень отвечает за установление сеанса между двумя рабочими станциями, которые хотят обмениваться данными.
Presentation layer- Этот уровень связан с правильным представлением данных, т.е. синтаксисом и семантикой информации. Он контролирует безопасность на уровне файлов, а также отвечает за преобразование данных в сетевые стандарты.
Application layer- Это самый верхний уровень сети, который отвечает за отправку запросов приложений пользователем на нижние уровни. Типичные приложения включают передачу файлов, электронную почту, удаленный вход в систему, ввод данных и т. Д.

Необязательно, чтобы каждая сеть имела все уровни. Например, сетевой уровень отсутствует в широковещательных сетях.

Когда система хочет поделиться данными с другой рабочей станцией или отправить запрос по сети, он принимается на уровне приложений. После обработки данные переходят на более низкие уровни, пока не достигнут физического уровня.

На физическом уровне данные фактически передаются и принимаются физическим уровнем целевой рабочей станции. Там данные переходят на верхние уровни после обработки, пока не достигнут прикладного уровня.

На прикладном уровне данные или запрос передаются рабочей станции. Таким образом, каждый уровень выполняет противоположные функции для исходных и целевых рабочих станций. Например, уровень канала передачи данных исходной рабочей станции добавляет флаги запуска и остановки к кадрам, но тот же уровень целевой рабочей станции удаляет флаги запуска и остановки из кадров.

Давайте теперь посмотрим, какие протоколы используются на разных уровнях для выполнения пользовательских запросов.

TCP / IP

TCP / IP означает Transmission Control Protocol/Internet Protocol. 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 -

Application layer - Используются протоколы прикладного уровня, такие как HTTP и FTP.
Transport layer- Данные передаются в виде дейтаграмм с использованием протокола управления передачей (TCP). TCP отвечает за разделение данных на стороне клиента, а затем их повторную сборку на стороне сервера.
Network layer- Соединение на сетевом уровне устанавливается с использованием Интернет-протокола (IP) на сетевом уровне. Каждой машине, подключенной к Интернету, протокол назначает адрес, называемый IP-адресом, чтобы легко идентифицировать исходные и конечные машины.
Data link layer - Фактическая передача данных в битах происходит на уровне канала данных с использованием адреса назначения, предоставленного сетевым уровнем.

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

FTP

Как мы 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, являетсяFile Transfer Protocol или же FTP.

Использование FTP для передачи файлов полезно по следующим причинам:

Легко передает файлы между двумя разными сетями
Может возобновлять сеансы передачи файлов, даже если соединение разорвано, если протокол настроен соответствующим образом
Обеспечивает сотрудничество между географически разделенными командами

PPP

Point to Point Protocol или PPP - это протокол уровня канала данных, который позволяет передавать трафик TCP / IP через последовательное соединение, 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, когда они больше не нужны.
Протокол сетевого управления (NCP) для каждого протокола сетевого уровня, поддерживаемого другими сетями.

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