Мрежни слој: типови и проблеми са дизајном

Испробајте Наш Инструмент За Елиминисање Проблема





У обиму целокупне информатике приступ Мрежа Слој помаже да се сазна о замршеним мрежним интеракцијама. Долази до излагања многих мрежних слојева, али један добро познати модел је ОСИ приступ са 7 слојева. Модел ОСИ (Опен Систем Интерцоннецтион) даје јасну слику преноса података путем стандардних протокола. Али, шта тачно чини ових седам слојева? У овом мрежном оквиру, доњи слојеви (1-4) углавном раде на преносу података, а горњи слојеви (5-7) се обраћају подацима на нивоу апликације. Сваки слој добија одговарајуће задатке, а затим прослеђује информације на следећи слој. У овом чланку ћемо се позабавити концептом мрежног слоја, функционалностима, проблемима, протоколи , и услуге.

Шта је мрежни слој?

Мрежни слој сноси одговорност управљања подмрежа перформансе. Овај слој је више фокусиран на контролу операција преноса података, усмеравања и пребацивања технологија, прослеђивања и секвенцирања пакета, руковања грешкама, адресирања стварања логичких рута и контроле загушења.




Врсте мрежних слојева

Заједничке перформансе свих седам слојева у ОСИ мрежном моделу чине га приступом који се највише примењује у свим апликацијама.

ОСИ приступ

ОСИ приступ



Следећа сесија описује функционалност сваког слоја:

1). Слој апликације

Одржава све људске и рачунарске интеракције и тамо где апликација може имати приступ мрежним активностима. То значи да апликативни слој нуди услуге за активности попут е-поште, мрежног софтвера и преноса датотека. У ОСИ моделу, овај слој има комуникационе протоколе и приступе повезивању који се користе за комуникацију од процеса до процеса путем ИП-а. Овај слој само стандардизује комуникацију и заснива се на доњем транспортном слоју за администрацију размене информација и успостављање рута за пренос података од хоста до података.

2). Презентацијски слој

Овде се информације одржавају у употребљивом формату и овде се дешава функционалност података шифровање . Презентацијски слој дјелује тако да преноси информације у моделу које апликацијски слој прихвата. У неколико случајева овај слој се назива синтаксним слојем. Овај слој осигурава да подаци достављени апликацијским слојем у једном систему могу да дешифрују апликативни слој другог система.


3). Слој сесије

Ради на функционалности веза и сноси одговорност за управљање разним сесијама и портовима. Слој сесије ради на координацији и завршавању разговора, дискусија између апликација и размена.

4). Транспортни слој

Овај слој врши активност преноса података путем протокола који се састоје од УДП и ТЦП. Преноси информације преко хостова и крајњих система. Управља опоравком грешака од краја до краја и регулацијом протока. Транспортни слој пружа услуге као што су управљање протоком, мултиплексирање, комуникација оријентисана на везу, па чак и управљање доследношћу. Овај слој сноси одговорност за испоруку информација до тачног процеса пријаве путем рачунара домаћина. Такође има статистичко мултиплексирање, где се то односи на сегментацију података, додавање ИД-а извора и одредишног порта у заглавље транспортног слоја.

5). Мрежни слој

Одлучује о адреси физичког пута који информације морају бити пренете. Овај слој је више фокусиран на контролу операција преноса података, усмеравања и пребацивања технологија, прослеђивања и секвенцирања пакета, руковања грешкама, адресирања креирања логичких рута и контроле загушења.

6). Слој везе података

Овај слој ради на операцији шифровања и дешифровања пакета података. Пружа информације о протоколу преноса и контролише грешке које се јављају на физичком слоју, регулацији протока и синхронизацији оквира. Овај слој пружа услуге као што су уоквиривање пакета података, синхронизација оквира, физичко адресирање, пребацивање између складишта и прослеђивања и многе друге.

7). Физички слој

Преноси сирову врсту информација кроз физички медијум. Физички слој пружа механички, процедурални и електрични интерфејс за преносни медијум. Описује чак и фреквенције емитовања, својство електричних конектора и друге факторе ниског нивоа.

Функције мрежног слоја

Разјаснимо горе наведене терминологије које мрежни слој изводи:

  • Адресирање - Одржава и изворну и одредишну адресу у заглављу оквира. Мрежни слој врши адресирање да би открио одређене уређаје на мрежи.
  • Пакетирање - Мрежни слој ради на конверзији пакета примљених са његовог горњег слоја. Ова функција је остварена Интернет протоколом (ИП).
  • Усмеравање - Сматрајући се главном функционалношћу, мрежни слој бира најбољи пут за пренос података од изворне тачке до одредишта.
  • Интернет рад - Умрежавање преко интернета ради на испоруци логичке везе на више уређаја.

Питања дизајна мрежног слоја

Мрежни слој долази до одређених проблема са дизајном и они могу бити описани на следећи начин:

1). Спреми и проследи пребацивање пакета

Овде су најважнији елементи опрема носача (веза између рутера кроз далеководе) и опрема купца.

Спреми и проследи пребацивање пакета

складиштење и прослеђивање пребацивања пакета

  • Х1 има директну везу са рутером носача „А“, док је Х2 повезан са рутером носача „Ф“ путем ЛАН везе.
  • Један од усмеривача носача „Ф“ усмерен је изван опреме носача јер не потпада под носач, док се сматра протоколима, софтвером и конструкцијом.
  • Ова комутациона мрежа се изводи када се пренос података догоди када га домаћин (Х1) са пакетом пренесе на оближњи рутер преко ЛАН (или) тачка-до-тачка веза са носачем. Носач складишти пакет док не стигне у потпуности, чиме потврђује контролну суму.
  • Затим се пакет преноси преко путање све док се не достигне Х2.

2). Услуге пружене транспортном слоју

Кроз интерфејс мрежног / транспортног слоја мрежни слој пружа своје услуге транспортном слоју. Може се наићи на питање коју врсту услуга пружа мрежни слој?

Дакле, крећемо се са истим упитом и сазнаћемо понуђене услуге.

Услуге које нуди мрежни слој наведене су с обзиром на неколико циљева. То су:

  • Понуда услуга не сме зависити од технологије рутера
  • Транспортни слој треба заштитити од врсте, броја и топологије доступних рутера.
  • Мрежно адресирање транспортног слоја мора следити доследан сценариј нумерисања и на ЛАН и ВАН везама.

Белешка: Следи сценарио оријентисаног на везу или без повезивања

Овде су могуће две групе на основу понуђених услуга.

Без везе - Овде се рутирање и уметање пакета у подмрежу врши појединачно. Није потребно додатно подешавање

Прикључак оријентисани - Подмрежа мора нудити поуздану услугу и сви пакети се преносе на једној рути.

3). Имплементација услуге без везе

У овом сценарију, пакети се називају датаграмима, а одговарајућа подмрежа као датаграм подмрежа. Усмеравање у подмрежи датаграма је следеће:

Подмрежа датаграма

подмрежа датаграма

Табела истине

табела истине

Када је величина поруке која треба да се пренесе 4 пута већа од величине пакета, тада се мрежни слој дели на 4 пакета, а затим преноси сваки пакет у рутер „А“ кроз неколико протокола. Сваки рутер има табелу усмеравања у којој одлучује о одредишним тачкама.
На горњој слици је јасно да пакети из „А“ треба да се преносе на Б или Ц чак и када је одредиште „Ф“. Табела усмеравања „А“ је јасно наведена горе.

Док је у случају пакета 4, пакет из „А“ преусмерен у „Б“, чак је и одредишни чвор „Ф“. Пакет „А“ одабире пренос пакета 4 путем који се разликује од почетне три путање. То би се могло догодити због загушења саобраћаја дуж путање АЦЕ. Дакле,

4). Имплементација услуге оријентисане на везу

Овде функционалност услуге оријентисане на везу ради на виртуелној подмрежи. Виртуелна подмрежа врши операцију избегавања нове путање за сваки пакетни пренос. Као замена за ово, када постоји веза, рута од изворног чвора до одредишног чвора се бира и одржава у табелама. Ова рута врши своју акцију у време загушења саобраћаја.

У тренутку када се веза ослободи, виртуелна подмрежа се такође одбацује. У овој услузи сваки пакет носи свој идентификатор који наводи тачну адресу виртуелног кола. Доњи дијаграм приказује алгоритам усмеравања у виртуелној подмрежи.

Имплементација услуге оријентисане на везу

Имплементација услуге оријентисане на везу

Протоколи за усмеравање мрежног слоја

Протоколи мрежног усмеравања су многих врста. Сви протоколи су описани у наставку:

1). Усмеравање протокола информација

Овај протокол се углавном примењује у ЛАН и ВАН мрежи. Овде је класификован као интерни протокол мрежног пролаза који је интерни за употребу алгоритма вектора даљине.

2). Протоцол Гатеваи Роутинг Протоцол

Овај протокол се користи за усмеравање информација унутрашњих у независни систем. Главни циљ овог протокола је уништавање ограничења РИП-а у компликованим мрежама. Чак и управља разним показатељима за сваку путању, заједно са конзистентношћу, ширином опсега и кашњењем. Највећи скок је 255, а ажурирања рутирања преносе се брзином од 90 секунди.

3). Прво отворите најкраћи пут

Сматра се активним протоколом усмјеравања који се углавном користи у интернетским протоколима. Нарочито је то протокол рутирања стања везе и прелази у класификацију протокола унутрашњег мрежног пролаза.

4). Спољни протокол мрежног пролаза

Најбољи протокол за рутирање који је изабран за интернет активности је протокол спољног пролаза. Има другачији сценарио у поређењу са протоколима вектора путање и даљине. Овај протокол прати топологију као ону дрвета.

5). Побољшани протокол за усмеравање унутрашњих пролаза

То је протокол усмеравања вектора даљине у побољшању оптимизације који смањује нестабилност усмеравања који се дешава након модификације топологије, уз употребу пропусне ширине и могућности обраде. Генерално, оптимизација зависи од ДУАЛ-овог рада СРИ-а који осигурава процес без петље и пружа могућност брзог спајања.

6). Протокол граничног прелаза

Овај протокол је одговоран за одржавање табеле мрежа интернетских протокола које управљају мрежним приступним способностима између АС. Ово је артикулисано у облику протокола векторских путања. Овде се опште ИГП метрике не примењују већ се доносе одлуке у зависности од путање и мрежних правила.

7). Интермедиате Систем то Интермедиате Систем

Ово се углавном користи код мрежних уређаја где се одлучује за најбољи начин преноса датаграма и овај сценарио се назива рутирање.

Услуге мрежног слоја

Мрежни слој пружа услуге које крајњим уређајима омогућавају размену информација широм мреже. Да би то постигао, користи четири процеса тамо где су они

  • Адресирање крајњих уређаја
  • Капсулација
  • Усмеравање
  • Декапсулација

Са свим протоколима рутирања, типовима, услугама и другим оквирима, мрежни слој представља одличну подршку за ОСИ модел. Функционалност мрежног слоја садржи сваки рутер. Најопштији протоколи који су у односу на мрежни слој су Интернет протокол и Нетваре ИПКС / СПКС. Како су мрежне слојеве имплементирале многе организације, научите дубље увиде о томе са којим приступима је мрежни слој повезан?