Tüm bilgisayar bilimi kapsamında, Ağ Katman, kıvrımlı ağ etkileşimleri hakkında bilgi sahibi olmaya yardımcı olur. Birçok ağ katmanının açığa çıkması söz konusudur, ancak iyi bilinen bir model 7 katmanlı OSI yaklaşımıdır. OSI (Açık Sistem Ara Bağlantısı) modeli, standart protokoller aracılığıyla veri aktarımının net resmini gösterir. Peki bu yedi katman tam olarak ne yapıyor? Bu ağ oluşturma çerçevesinde, alt katmanlar (1-4) çoğunlukla veri aktarımı üzerinde çalışır ve üst katmanlar (5-7) uygulama düzeyindeki verileri ele alır. Her katman, ilgili görevlerle birlikte gönderilir ve ardından bilgileri bir sonraki katmana aktarır. Bu yazıda, ağ katmanı kavramı, işlevleri, sorunları, protokoller , ve servisler.

Ağ Katmanı nedir?

Ağ katmanı yönetim sorumluluğunu taşır alt ağ verim. Bu katman, daha çok veri iletimi, yönlendirme ve anahtarlama teknolojileri, paket iletme ve sıralama, hata işleme, mantıksal yolların oluşturulmasını ele alma ve tıkanıklık kontrolü işlemlerini kontrol etmeye odaklanmıştır.

“zaman geciktirme rölesi devre şeması ”

Ağ Katmanı Türleri

OSI ağ modelindeki yedi katmanın tamamının işbirliğine dayalı performansı, onu tüm uygulamalarda en yaygın uygulanan yaklaşım haline getirir.

OSI yaklaşımı

Aşağıdaki oturum, her katmanın işlevselliğini açıklamaktadır:

1). Uygulama katmanı

Tüm insan ve bilgisayar etkileşimlerini ve uygulamanın ağ etkinlikleri için erişilebilirlik sağlayabildiği yerleri korur. Uygulama katmanının e-posta, ağ yazılımı ve dosya aktarımları gibi etkinlikler için hizmetler sunduğu anlamına gelir. OSI modelinde, bu katman, bir IP aracılığıyla süreçten sürece iletişim için kullanılan iletişim protokollerine ve arayüz oluşturma yaklaşımlarına sahiptir. Bu katman yalnızca iletişimi standartlaştırır ve bilgi alışverişini yönetmek ve ana bilgisayardan veriye veri aktarım yolları oluşturmak için aşağıdaki taşıma katmanını temel alır.

2). Sunum Katmanı

Burada bilgiler kullanılabilir bir biçimde tutulur ve burada verilerin işlevselliği gerçekleşir şifreleme . Sunum katmanı, uygulama katmanının kabul ettiği modeldeki bilgileri iletmek için çalışır. Birkaç durumda, bu katman bir sözdizimi katmanı olarak adlandırılır. Bu katman, bir sistemdeki uygulama katmanı tarafından sağlanan verilerin diğer sistemin uygulama katmanı tarafından deşifre edilebilmesini sağlar.

3). Oturum Katmanı

Bağlantıların işlevselliği üzerinde çalışır ve çeşitli oturumları ve bağlantı noktalarını yönetme sorumluluğunu taşır. Oturum katmanı, uygulamalar ve alışverişler arasındaki konuşmaları, tartışmaları koordine etmek ve sonlandırmak için çalışır.

4). Taşıma katmanı

Bu katman, UDP ve TCP'den oluşan protokoller aracılığıyla veri iletimi etkinliğini gerçekleştirir. Bilgileri ana bilgisayarlar ve son sistemler arasında aktarır. Uçtan uca hata kurtarma ve akış düzenlemesini yönetir. Taşıma katmanı, akış yönetimi, çoklama, bağlantı odaklı iletişim gibi hizmetler sunar ve hatta tutarlılığı yönetir. Bu katman, ana bilgisayarlar aracılığıyla tam uygulama sürecine bilgi sağlama sorumluluğunu taşır. Ayrıca, veri bölümleme, taşıma katmanı başlığına kaynak ve hedef bağlantı noktası kimliklerinin eklenmesi ile birlikte istatiksel çoğullamaya sahiptir.

5). Ağ katmanı

Bilginin iletilmesi gereken fiziksel yolun adresine karar verir. Bu katman daha çok veri iletimi, yönlendirme ve anahtarlama teknolojileri, paket iletme ve sıralama, hata işleme, mantıksal yolların oluşturulması adresleme ve tıkanıklık kontrolü işlemlerini kontrol etmeye odaklanmıştır.

6). Veri Bağlantısı Katmanı

Bu katman, veri paketlerinin şifrelenmesi ve şifresinin çözülmesi işlemi üzerinde çalışır. İletim protokolü hakkında bilgi sağlar ve fiziksel katmanda, akış düzenlemesinde ve çerçeve senkronizasyonunda meydana gelen hataları kontrol eder. Bu katman, veri paketi çerçeveleme, çerçeve senkronizasyonu, fiziksel adresleme, saklama ve iletme değiştirme ve diğerleri gibi hizmetler sağlar.

7). Fiziksel katman

Ham tür bilgileri fiziksel ortam aracılığıyla iletir. Fiziksel katman, iletim ortamı için mekanik, prosedürel ve elektriksel arabirimi sağlar. Hatta yayın frekanslarını, elektrik konektörlerinin özelliklerini ve diğer düşük seviyeli faktörleri açıklar.

Ağ Katmanının İşlevleri

Ağ katmanının gerçekleştirdiği yukarıdaki terminolojileri açıklığa kavuşturalım:

Adresleme - Çerçeve başlığında hem kaynak hem de hedef adresleri korur. Ağ katmanı, ağdaki belirli cihazları bulmak için adresleme gerçekleştirir.
Paketleme - Ağ katmanı, üst katmanından alınan paketlerin dönüştürülmesi üzerinde çalışır. Bu özellik İnternet Protokolü (IP) ile gerçekleştirilir.
Yönlendirme - Ana işlevsellik olarak kabul edilen ağ katmanı, bir kaynak noktadan hedefe veri aktarımı için en iyi yolu seçer.
İnternet çalışma - Internetworking, birden çok cihaz arasında mantıksal bir bağlantı sağlamak için çalışır.

Ağ Katmanı Tasarım Sorunları

Ağ katmanı belirli tasarım sorunları ile ortaya çıkar ve aşağıdaki gibi tanımlanabilir:

1). Sakla ve İlet Paket Değiştirme

Burada, en önemli unsurlar, taşıyıcının ekipmanı (yönlendiriciler arasındaki iletim hatları üzerinden bağlantı) ve müşterinin ekipmanıdır.

sakla ve ilet paket anahtarlama

H1, taşıyıcı yönlendirici 'A' ile doğrudan bağlantıya sahipken, H2 bir LAN bağlantısında taşıyıcı yönlendirici 'F' ye bağlıdır.
Taşıyıcı yönlendiricilerinden biri olan 'F', taşıyıcının altına girmediği için taşıyıcının ekipmanının dışına işaret edilirken protokoller, yazılım ve yapı olarak kabul edilir.
Bu anahtarlama ağı, bir pakete sahip ana bilgisayar (H1) tarafından yakındaki yönlendiriciye aktardığında veri iletimi gerçekleştiğinde gerçekleşir. LAN (veya) taşıyıcıya noktadan noktaya bağlantı. Taşıyıcı, paketi tamamen gelene kadar saklar ve böylece sağlama toplamını onaylar.
Daha sonra paket, H2'ye ulaşılana kadar yol üzerinden iletilir.

2). Taşıma Katmanına Sağlanan Hizmetler

Ağ / taşıma katmanı arayüzü aracılığıyla, ağ katmanı hizmetlerini taşıma katmanına iletir. Ağ katmanının ne tür hizmetler sağladığı sorusu akla gelebilir.

Yani aynı sorgulama ile hareket edip sunulan hizmetleri öğreneceğiz.

Ağ katmanı tarafından sunulan hizmetler, birkaç amaç göz önünde bulundurularak özetlenmiştir. Onlar:

Hizmet sunmak, yönlendirici teknolojisine bağlı olmamalıdır
Taşıma katmanının, mevcut yönlendiricilerin türü, sayısı ve topolojisinden korunması gerekir.
Taşıma katmanını adresleyen ağ, LAN ve WAN bağlantılarında da tutarlı bir numaralandırma senaryosunu takip etmelidir.

Not: Ardından, bağlantı odaklı veya bağlantısız senaryo geliyor

Burada, sunulan hizmetlere göre iki gruplama mümkündür.

Bağlantısız - Burada paketlerin alt ağa yönlendirilmesi ve eklenmesi ayrı ayrı gerçekleştirilir. Ek kurulum gerekmez

Bağlantı yönelimli - Alt ağ güvenilir hizmet sunmalıdır ve tüm paketler tek bir yol üzerinden iletilir.

3). Bağlantısız Hizmetin Uygulanması

Bu senaryoda, paketler veri birimi olarak adlandırılır ve karşılık gelen alt ağ, veri birimi alt ağı olarak adlandırılır. Datagram alt ağında yönlendirme aşağıdaki gibidir:

datagram alt ağı

doğruluk şeması

İletilmesi gereken mesaj boyutu, paketin boyutunun 4 katı olduğunda, ağ katmanı 4 pakete bölünür ve ardından her paketi birkaç protokol aracılığıyla 'A' yönlendiricisine iletir. Her yönlendiriciye, hedef noktalara karar verdiği bir yönlendirme tablosu sağlanır.
Yukarıdaki şekilde, hedef 'F' olduğunda bile 'A' dan gelen paketlerin B veya C'ye iletilmesi gerektiği açıktır. 'A' nın yönlendirme tablosu yukarıda açıkça belirtilmiştir.

Paket 4 durumunda ise, 'A' dan gelen paket 'B' ye yönlendirilir, hedef düğüm bile 'F' dir. Paket 'A', paket 4'ü ilk üç yoldan farklı bir yoldan iletmeyi seçer. Bu, ACE yolu boyunca trafik sıkışıklığı nedeniyle olabilir. Böylece

4). Bağlantı Odaklı Hizmetin Uygulanması

Burada bağlantı odaklı hizmetin işlevselliği sanal alt ağ üzerinde çalışır. Sanal bir alt ağ, her paket iletimi için yeni bir yoldan kaçınma işlemini gerçekleştirir. Bunun bir ikamesi olarak, bir bağlantı oluştuğunda, bir kaynak düğümden bir hedef düğüme giden bir yol seçilir ve tablolarda tutulur. Bu rota, trafik sıkışıklığı anında eylemini gerçekleştirir.

Bağlantı serbest bırakıldığında, sanal alt ağ da kesilir. Bu hizmette her paket, sanal devrenin tam adresini belirten kendi tanımlayıcısını taşır. Aşağıdaki şema, yönlendirme algoritması sanal alt ağda.

Bağlantı Odaklı Hizmetin Uygulanması

Ağ Katmanı Yönlendirme Protokolleri

Ağ yönlendirme protokolleri birçok tiptedir. Tüm protokoller aşağıda açıklanmıştır:

1). Yönlendirme Bilgi Protokolü

Bu protokol esas olarak LAN ve WAN ağında uygulanır. Burada, bir mesafe vektör algoritmasının kullanımına dahil olan bir dahili ağ geçidi protokolü olarak sınıflandırılır.

2). İç Ağ Geçidi Yönlendirme Protokolü

Bu protokol, bağımsız sisteme dahili bilgilerin yönlendirilmesi için kullanılır. Bu protokolün arkasındaki temel amaç, karmaşık ağlarda RIP sınırlamalarını ortadan kaldırmaktır. Tutarlılık, bant genişliği ve gecikme yükü ile birlikte her yol için çeşitli ölçümleri bile yönetir. En büyük atlama 255'tir ve yönlendirme güncellemeleri 90 saniye hızında iletilir.

3). Önce En Kısa Yolu Aç

Çoğunlukla internet protokollerinde kullanılan aktif yönlendirme protokolü olarak kabul edilir. Özellikle, bağlantı durumu yönlendirme protokolüdür ve dahili ağ geçidi protokolünün sınıflandırmasına girer.

4). Dış Ağ Geçidi Protokolü

İnternet etkinliği için seçilen en iyi yönlendirme protokolü, dış ağ geçidi protokolüdür. Yol ve uzaklık vektörü protokollerine göre farklı bir senaryoya sahiptir. Bu protokol, bir ağacınki gibi topolojiyi takip eder.

5). Gelişmiş İç Ağ Geçidi Yönlendirme Protokolü

Bant genişliği ve işleme kabiliyetinin kullanımına ek olarak, topoloji modifikasyonundan sonra oluşan yönlendirmedeki istikrarsızlığı azaltan optimizasyonun iyileştirilmesindeki mesafe vektör yönlendirme protokolüdür. Genel olarak optimizasyon, döngü içermeyen süreci garantileyen ve hızlı bağlantı için kapsam sağlayan SRI'nin DUAL çalışmasına bağlıdır.

6). Sınır kapısı protokolü

Bu protokol, AS arasındaki ağ yaklaşma yeteneğini yöneten bir internet protokol ağları tablosunun bakımından sorumludur. Bu, bir yol vektör protokolü biçiminde ifade edilmiştir. Burada, genel IGP ölçümleri uygulanmaz, ancak yola ve ağ kurallarına bağlı olarak kararlarla gider.

7). Ara Sistemden Ara Sisteme

Bu, çoğunlukla, bir datagramın iletimi için en iyi yönteme karar verdiği ağ aygıtları tarafından kullanılır ve bu senaryo kimliği, yönlendirme olarak adlandırılır.

Ağ Katmanı Hizmetleri

Ağ katmanı, ağ üzerinden bilgi alışverişi için uç cihazlara izin veren hizmetler sağlar. Bunu başarmak için, bunların bulunduğu dört işlemi kullanır.

Son cihazları adresleme
Kapsülleme
Yönlendirme
Kapsülsüzleştirme

Tüm yönlendirme protokolleri, türleri, hizmetleri ve diğer çerçevelerle, ağ katmanı OSI modeli için harika bir destek olarak duruyor. Ağ katmanının işlevselliği her yönlendiricide bulunur. Ağ katmanıyla ilişkili en genel protokoller şunlardır: İnternet protokolü ve Netware IPX / SPX. Ağ katmanı birçok kuruluş tarafından uygulanmakta olduğundan, ağ katmanının ilişkilendirildiği yaklaşımlar hakkında daha derin içgörüler öğrenin.