แนวคิดของ "ระบบเปิด"

ในความหมายกว้างๆ ระบบเปิดสามารถเรียกได้ว่าเป็นระบบใดๆ (คอมพิวเตอร์ เครือข่าย ระบบปฏิบัติการ ชุดซอฟต์แวร์ ผลิตภัณฑ์ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์อื่นๆ) ที่สร้างขึ้นตามข้อกำหนดแบบเปิด

ขอให้เราระลึกว่าคำว่า "ข้อกำหนด" (ในการคำนวณ) นั้นเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นคำอธิบายอย่างเป็นทางการของส่วนประกอบฮาร์ดแวร์หรือซอฟต์แวร์ วิธีการใช้งาน การโต้ตอบกับส่วนประกอบอื่นๆ เงื่อนไขการทำงาน ข้อจำกัด และคุณลักษณะพิเศษ เป็นที่ชัดเจนว่าไม่ใช่ทุกข้อกำหนดจะเป็นมาตรฐาน ในทางกลับกัน ข้อกำหนดแบบเปิด หมายถึงข้อกำหนดที่เผยแพร่และเปิดเผยต่อสาธารณะซึ่งเป็นไปตามมาตรฐานและได้รับการรับรองโดยฉันทามติหลังจากการอภิปรายอย่างเต็มรูปแบบโดยผู้มีส่วนได้เสียทั้งหมด

การใช้ข้อกำหนดแบบเปิดเมื่อพัฒนาระบบทำให้บุคคลที่สามสามารถพัฒนาส่วนขยายฮาร์ดแวร์หรือซอฟต์แวร์ต่างๆ และการแก้ไขสำหรับระบบเหล่านี้ รวมทั้งสร้างระบบซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์จากผลิตภัณฑ์ ผู้ผลิตที่แตกต่างกัน.

สำหรับระบบที่แท้จริง การเปิดกว้างโดยสมบูรณ์ถือเป็นอุดมคติที่ไม่สามารถบรรลุได้ ตามกฎแล้วแม้ในระบบที่เรียกว่าเปิด เฉพาะบางส่วนที่รองรับอินเทอร์เฟซภายนอกเท่านั้นที่ตรงตามข้อกำหนดนี้ ตัวอย่างเช่น ความเปิดกว้างของระบบปฏิบัติการตระกูล Unix เหนือสิ่งอื่นใดประกอบด้วยอินเทอร์เฟซซอฟต์แวร์มาตรฐานระหว่างเคอร์เนลและแอปพลิเคชัน ซึ่งทำให้ง่ายต่อการย้ายแอปพลิเคชันจาก Unix เวอร์ชันหนึ่งไปยังเวอร์ชันอื่น อีกตัวอย่างหนึ่งของการเปิดกว้างบางส่วนคือการใช้ระบบปฏิบัติการที่ค่อนข้างปิด โนเวลล์ เน็ตแวร์เปิด Driver Interface (ODI) เพื่อรวมไว้ในระบบไดรเวอร์ อะแดปเตอร์เครือข่ายผู้ผลิตอิสระ ยิ่งข้อกำหนดแบบเปิดที่ใช้ในการพัฒนาระบบมากเท่าไรก็ยิ่งเปิดกว้างมากขึ้นเท่านั้น

โมเดล OSI เกี่ยวข้องเพียงแง่มุมเดียวของการเปิดกว้าง กล่าวคือ การเปิดกว้างของวิธีการโต้ตอบระหว่างอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ในที่นี้ ระบบเปิดหมายถึงอุปกรณ์เครือข่ายที่พร้อมโต้ตอบกับอุปกรณ์เครือข่ายอื่นๆ โดยใช้กฎมาตรฐานที่กำหนดรูปแบบ เนื้อหา และความหมายของข้อความที่ระบบรับและส่ง

หากสองเครือข่ายถูกสร้างขึ้นตามหลักการของการเปิดกว้าง สิ่งนี้จะให้ข้อดีดังต่อไปนี้:

ความสามารถในการสร้างเครือข่ายฮาร์ดแวร์และ ซอฟต์แวร์ผู้ผลิตหลายรายยึดมั่นในมาตรฐานเดียวกัน

ความสามารถในการแทนที่ส่วนประกอบเครือข่ายแต่ละส่วนด้วยส่วนประกอบอื่น ๆ ที่ทันสมัยกว่าอย่างไม่ลำบากซึ่งช่วยให้เครือข่ายสามารถพัฒนาได้ด้วยต้นทุนที่น้อยที่สุด

ความสามารถในการเชื่อมต่อเครือข่ายหนึ่งไปยังอีกเครือข่ายหนึ่งได้อย่างง่ายดาย

ความสะดวกในการพัฒนาและบำรุงรักษาเครือข่าย

ตัวอย่างที่ชัดเจนของระบบเปิดคือระบบสากล เครือข่ายอินเทอร์เน็ต. เครือข่ายนี้ได้รับการพัฒนาอย่างครบถ้วนตามข้อกำหนดสำหรับระบบเปิด ผู้ใช้ผู้เชี่ยวชาญของเครือข่ายนี้หลายพันรายจากมหาวิทยาลัย องค์กรวิทยาศาสตร์ และบริษัทผู้ผลิตฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ที่ดำเนินงานในประเทศต่างๆ มากมายเข้ามามีส่วนร่วมในการพัฒนามาตรฐาน ชื่อของมาตรฐานที่กำหนดการทำงานของอินเทอร์เน็ต - การขอความคิดเห็น (RFC) ซึ่งสามารถแปลได้ว่า "ขอความคิดเห็น" - แสดงให้เห็นถึงลักษณะที่โปร่งใสและเปิดกว้างของมาตรฐานที่นำมาใช้ เป็นผลให้อินเทอร์เน็ตสามารถรวมฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่หลากหลายจากเครือข่ายจำนวนมากที่กระจายอยู่ทั่วโลก

แบบจำลองโอเอสไอ

องค์การมาตรฐานระหว่างประเทศ (ISO) ได้พัฒนาแบบจำลองที่กำหนดระดับปฏิสัมพันธ์ระหว่างระบบต่างๆ อย่างชัดเจน ตั้งชื่อมาตรฐาน และระบุงานแต่ละระดับที่ควรทำ โมเดลนี้เรียกว่าโมเดลการทำงานร่วมกันของระบบเปิด การเชื่อมต่อโครงข่ายระบบ, OSI) หรือโมเดล ISO/OSI

โมเดล OSI แบ่งการสื่อสารออกเป็นเจ็ดระดับหรือชั้น (รูปที่ 1.1) แต่ละระดับเกี่ยวข้องกับแง่มุมเฉพาะของการโต้ตอบ ดังนั้น ปัญหาปฏิสัมพันธ์จึงถูกแบ่งออกเป็นปัญหาเฉพาะ 7 ปัญหา ซึ่งแต่ละปัญหาสามารถแก้ไขได้อย่างเป็นอิสระจากปัญหาอื่นๆ แต่ละเลเยอร์จะรักษาส่วนต่อประสานกับเลเยอร์สูงและต่ำกว่า

ข้าว. 1.1. แบบจำลองการทำงานร่วมกันของระบบเปิด ISO/OSI

โมเดล OSI อธิบายเฉพาะการสื่อสารของระบบ ไม่ใช่แอปพลิเคชันสำหรับผู้ใช้ปลายทาง แอปพลิเคชันใช้โปรโตคอลการสื่อสารของตนเองโดยการเข้าถึงสิ่งอำนวยความสะดวกของระบบ โปรดทราบว่าแอปพลิเคชันสามารถรับช่วงฟังก์ชันของชั้นบนบางส่วนของโมเดล OSI ได้ ซึ่งในกรณีนี้ หากจำเป็น การทำงานผ่านอินเทอร์เน็ตจะเข้าถึงเครื่องมือระบบโดยตรงที่ทำหน้าที่ของชั้นล่างที่เหลืออยู่ของ แบบจำลองโอเอสไอ

แอปพลิเคชันสำหรับผู้ใช้ปลายทางสามารถใช้เครื่องมือโต้ตอบของระบบไม่เพียงแต่เพื่อจัดระเบียบการสนทนากับแอปพลิเคชันอื่นที่ทำงานบนเครื่องอื่น แต่ยังเพื่อรับบริการของบริการเครือข่ายเฉพาะ เช่น การเข้าถึงไฟล์ระยะไกล การรับอีเมล หรือการพิมพ์บน เครื่องพิมพ์ที่ใช้ร่วมกัน

สมมติว่าแอปพลิเคชันส่งคำขอไปยังเลเยอร์แอปพลิเคชัน เช่น บริการไฟล์ ตามคำขอนี้ ซอฟต์แวร์ระดับแอปพลิเคชันจะสร้างข้อความรูปแบบมาตรฐาน ซึ่งประกอบด้วยข้อมูลบริการ (ส่วนหัว) และอาจเป็นข้อมูลที่ส่ง ข้อความนี้จะถูกส่งต่อไปยังระดับตัวแทน เลเยอร์การนำเสนอจะเพิ่มส่วนหัวให้กับข้อความและส่งผลลัพธ์ไปยังเลเยอร์เซสชัน ซึ่งจะเพิ่มส่วนหัว และอื่นๆ การใช้งานโปรโตคอลบางอย่างทำให้ข้อความไม่เพียงมีส่วนหัวเท่านั้น แต่ยังรวมถึงตัวอย่างด้วย ในที่สุด ข้อความจะไปถึงชั้นทางกายภาพที่ต่ำที่สุด ซึ่งจริงๆ แล้วจะส่งไปตามสายการสื่อสาร

เมื่อมีข้อความมาถึงเครื่องอื่นผ่านเครือข่าย ข้อความจะเลื่อนขึ้นตามลำดับจากระดับหนึ่งไปอีกระดับหนึ่ง แต่ละระดับจะวิเคราะห์ ประมวลผล และลบส่วนหัวของระดับ ดำเนินการฟังก์ชันที่สอดคล้องกับระดับนี้ และส่งข้อความไปยังระดับที่สูงกว่า

นอกจากคำว่าข้อความแล้ว ยังมีชื่ออื่นๆ ที่ผู้เชี่ยวชาญเครือข่ายใช้เพื่อกำหนดหน่วยของการแลกเปลี่ยนข้อมูล มาตรฐาน ISO สำหรับโปรโตคอลทุกระดับใช้คำว่า "หน่วยข้อมูลโปรโตคอล" - Protocol Data Unit (PDU) นอกจากนี้ มักใช้เฟรมชื่อ แพ็กเก็ต และดาตาแกรม

ฟังก์ชั่นเลเยอร์โมเดล ISO/OSI

ชั้นทางกายภาพ . เลเยอร์นี้เกี่ยวข้องกับการส่งบิตผ่านช่องทางกายภาพ เช่น สายโคแอกเชียล สายคู่ตีเกลียว หรือสายไฟเบอร์ออปติก ระดับนี้เกี่ยวข้องกับคุณลักษณะของสื่อการส่งข้อมูลทางกายภาพ เช่น แบนด์วิธ ภูมิคุ้มกันสัญญาณรบกวน ลักษณะอิมพีแดนซ์ และอื่นๆ ในระดับเดียวกัน คุณลักษณะของสัญญาณไฟฟ้าจะถูกกำหนด เช่น ข้อกำหนดสำหรับขอบพัลส์ ระดับแรงดันหรือกระแสของสัญญาณที่ส่ง ประเภทของการเข้ารหัส ความเร็วในการส่งสัญญาณ นอกจากนี้ ประเภทของตัวเชื่อมต่อและวัตถุประสงค์ของหน้าสัมผัสแต่ละรายการยังเป็นมาตรฐานที่นี่

ฟังก์ชั่นเลเยอร์ทางกายภาพถูกนำไปใช้ในอุปกรณ์ทั้งหมดที่เชื่อมต่อกับเครือข่าย ในด้านคอมพิวเตอร์ ฟังก์ชันฟิสิคัลเลเยอร์จะดำเนินการโดยอะแดปเตอร์เครือข่ายหรือพอร์ตอนุกรม

ตัวอย่างของโปรโตคอลฟิสิคัลเลเยอร์คือข้อกำหนดอีเธอร์เน็ต 10Base-T ซึ่งระบุสายเคเบิลคู่บิดเกลียวที่ไม่มีการหุ้มฉนวนประเภท 3 เป็นสายเคเบิลที่ใช้ ความต้านทานของคลื่น 100 โอห์ม, ขั้วต่อ RJ-45, ความยาวส่วนทางกายภาพสูงสุด 100 เมตร, รหัสแมนเชสเตอร์สำหรับการแสดงข้อมูลสายเคเบิล และคุณลักษณะสัญญาณด้านสิ่งแวดล้อมและไฟฟ้าอื่นๆ

ระดับการเชื่อมโยงข้อมูล ฟิสิคัลเลเยอร์เพียงถ่ายโอนบิต สิ่งนี้ไม่ได้คำนึงว่าในบางเครือข่ายที่ใช้สายการสื่อสาร (แชร์) สลับกันโดยคอมพิวเตอร์โต้ตอบหลายคู่ สื่อการส่งทางกายภาพอาจถูกครอบครอง ดังนั้นงานหนึ่งของเลเยอร์ลิงก์คือการตรวจสอบความพร้อมใช้งานของสื่อการส่ง งานอื่นของเลเยอร์ลิงก์คือการใช้กลไกการตรวจจับและแก้ไขข้อผิดพลาด เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ที่ดาต้าลิงค์เลเยอร์ บิตจะถูกจัดกลุ่มเป็นชุดที่เรียกว่าเฟรม ดาต้าลิงค์เลเยอร์ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแต่ละเฟรมถูกส่งอย่างถูกต้องโดยการวางลำดับบิตพิเศษที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของแต่ละเฟรมเพื่อทำเครื่องหมาย และยังคำนวณผลรวมตรวจสอบโดยการรวมไบต์ทั้งหมดของเฟรมด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งและเพิ่มผลรวมตรวจสอบลงในเฟรม . เมื่อเฟรมมาถึง ผู้รับจะคำนวณผลรวมตรวจสอบของข้อมูลที่ได้รับอีกครั้ง และเปรียบเทียบผลลัพธ์กับผลรวมตรวจสอบจากเฟรม หากตรงกันถือว่าเฟรมถูกต้องและยอมรับ ถ้า เช็คซัมไม่ตรงกัน มีการบันทึกข้อผิดพลาด

ในโปรโตคอลเลเยอร์ลิงก์ที่ใช้ใน เครือข่ายท้องถิ่นมีการวางโครงสร้างการเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์และวิธีการจัดการกับคอมพิวเตอร์เหล่านั้น แม้ว่าดาต้าลิงค์เลเยอร์จะให้การจัดส่งเฟรมระหว่างสองโหนดใดๆ บนเครือข่ายท้องถิ่น แต่จะทำเช่นนี้เฉพาะในเครือข่ายที่มีโทโพโลยีการเชื่อมต่อที่เฉพาะเจาะจงมาก ซึ่งเป็นโทโพโลยีที่ได้รับการออกแบบมาอย่างแม่นยำ โทโพโลยีทั่วไปที่รองรับโดยโปรโตคอลเลเยอร์ลิงก์ LAN ได้แก่ บัส ริง และสตาร์ที่ใช้ร่วมกัน ตัวอย่างของโปรโตคอลเลเยอร์ลิงก์ ได้แก่ Ethernet, Token Ring, FDDI, 100VG-AnyLAN

ในเครือข่ายท้องถิ่น คอมพิวเตอร์ บริดจ์ สวิตช์ และเราเตอร์จะใช้โปรโตคอลชั้นลิงก์ ในคอมพิวเตอร์ ฟังก์ชันเลเยอร์ลิงก์จะถูกนำมาใช้ผ่านความพยายามร่วมกันของอะแดปเตอร์เครือข่ายและไดรเวอร์

ในเครือข่ายทั่วโลกซึ่งไม่ค่อยมีโทโพโลยีแบบปกติ ชั้นลิงก์ข้อมูลจะรับประกันการแลกเปลี่ยนข้อความระหว่างคอมพิวเตอร์สองเครื่องที่อยู่ใกล้เคียงที่เชื่อมต่อกันด้วยสายสื่อสารแต่ละเครื่อง ตัวอย่างของโปรโตคอลแบบจุดต่อจุด (ซึ่งมักเรียกโปรโตคอลดังกล่าว) คือโปรโตคอล PPP และ LAP-B ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย

เลเยอร์เครือข่าย ระดับนี้ทำหน้าที่ในการสร้างระบบการขนส่งแบบครบวงจรที่รวมเครือข่ายหลายเครือข่ายเข้าด้วยกันโดยมีหลักการที่แตกต่างกันในการส่งข้อมูลระหว่างโหนดปลายสุด ลองดูฟังก์ชันของเลเยอร์เครือข่ายโดยใช้เครือข่ายท้องถิ่นเป็นตัวอย่าง โปรโตคอลเลเยอร์ลิงก์เครือข่ายท้องถิ่นช่วยให้มั่นใจได้ถึงการส่งข้อมูลระหว่างโหนดใดๆ ในเครือข่ายที่เหมาะสมเท่านั้น โทโพโลยีทั่วไป. นี่เป็นข้อจำกัดที่เข้มงวดมากซึ่งไม่อนุญาตให้สร้างเครือข่ายที่มีโครงสร้างที่พัฒนาขึ้น เช่น เครือข่ายที่รวมเครือข่ายองค์กรหลายเครือข่ายให้เป็นเครือข่ายเดียว หรือเครือข่ายที่เชื่อถือได้สูงซึ่งมีการเชื่อมต่อซ้ำซ้อนระหว่างโหนด ในทางหนึ่ง เพื่อรักษาความเรียบง่ายของขั้นตอนการถ่ายโอนข้อมูลสำหรับโทโพโลยีมาตรฐาน และในทางกลับกัน เพื่อให้สามารถใช้โทโพโลยีตามอำเภอใจได้ จึงมีการใช้เลเยอร์เครือข่ายเพิ่มเติม ในระดับนี้จะมีการแนะนำแนวคิดเรื่อง "เครือข่าย" ใน ในกรณีนี้เครือข่ายคือชุดของคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อถึงกันตามหนึ่งในโทโพโลยีมาตรฐานทั่วไป และใช้หนึ่งในโปรโตคอลชั้นลิงก์ที่กำหนดสำหรับโทโพโลยีนี้ในการส่งข้อมูล

ดังนั้น ภายในเครือข่าย การส่งข้อมูลจะถูกควบคุมโดยดาต้าลิงค์เลเยอร์ แต่การส่งข้อมูลระหว่างเครือข่ายจะถูกจัดการโดยเลเยอร์เครือข่าย

โดยปกติจะเรียกว่าข้อความเลเยอร์เครือข่าย แพคเกจ. เมื่อจัดระเบียบการส่งแพ็กเก็ตในระดับเครือข่ายจะใช้แนวคิดนี้ "หมายเลขเครือข่าย". ในกรณีนี้ ที่อยู่ของผู้รับประกอบด้วยหมายเลขเครือข่ายและหมายเลขคอมพิวเตอร์บนเครือข่ายนี้

เครือข่ายเชื่อมต่อถึงกัน อุปกรณ์พิเศษเรียกว่าเราเตอร์ เราเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับโทโพโลยีของการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตและส่งต่อแพ็กเก็ตเลเยอร์เครือข่ายไปยังเครือข่ายปลายทาง ในการส่งข้อความจากผู้ส่งที่อยู่ในเครือข่ายหนึ่งไปยังผู้รับที่อยู่ในเครือข่ายอื่น คุณจะต้องทำการโอนย้าย (กระโดด) ระหว่างเครือข่ายหลายครั้ง โดยแต่ละครั้งจะเลือกเส้นทางที่เหมาะสม ดังนั้นเส้นทางจึงเป็นลำดับของเราเตอร์ที่แพ็กเก็ตผ่านไป

ปัญหาในการเลือกเส้นทางที่ดีที่สุดเรียกว่า การกำหนดเส้นทางและการแก้ปัญหาคืองานหลักของระดับเครือข่าย ปัญหานี้มีความซับซ้อนเนื่องจากเส้นทางที่สั้นที่สุดไม่ได้ดีที่สุดเสมอไป บ่อยครั้งเกณฑ์ในการเลือกเส้นทางคือระยะเวลาในการส่งข้อมูลตามเส้นทางนี้ขึ้นอยู่กับความจุของช่องทางการสื่อสารและความหนาแน่นของการจราจรซึ่งอาจเปลี่ยนแปลงได้ตลอดเวลา อัลกอริธึมการกำหนดเส้นทางบางตัวพยายามปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงของโหลด ในขณะที่บางอัลกอริธึมตัดสินใจโดยยึดตามค่าเฉลี่ยในระยะยาว สามารถเลือกเส้นทางได้ตามเกณฑ์อื่นๆ เช่น ความน่าเชื่อถือในการส่งสัญญาณ

ในระดับเครือข่าย มีการกำหนดโปรโตคอลสองประเภท ประเภทแรกหมายถึงคำจำกัดความของกฎสำหรับการส่งแพ็กเก็ตข้อมูลโหนดปลายทางจากโหนดไปยังเราเตอร์และระหว่างเราเตอร์ เหล่านี้เป็นโปรโตคอลที่มักจะหมายถึงเมื่อผู้คนพูดถึงโปรโตคอลเลเยอร์เครือข่าย เลเยอร์เครือข่ายยังมีโปรโตคอลประเภทอื่นที่เรียกว่า โปรโตคอลการแลกเปลี่ยนข้อมูลเส้นทาง. เมื่อใช้โปรโตคอลเหล่านี้ เราเตอร์จะรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับโทโพโลยีของการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต โปรโตคอลเลเยอร์เครือข่ายถูกนำมาใช้โดยโมดูลซอฟต์แวร์ระบบปฏิบัติการ เช่นเดียวกับซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์เราเตอร์

ตัวอย่างของโปรโตคอลชั้นเครือข่ายคือ Interconnect Protocol เครือข่าย TCP/IP สแต็ก IP และโปรโตคอล Novell IPX สแต็ก

ชั้นขนส่ง ระหว่างทางจากผู้ส่งไปยังผู้รับ แพ็กเก็ตอาจเสียหายหรือสูญหาย แม้ว่าแอปพลิเคชั่นบางตัวจะมีการจัดการข้อผิดพลาดของตัวเอง แต่ก็มีแอปพลิเคชั่นอื่น ๆ ที่ต้องการจัดการกับการเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้ทันที งานของเลเยอร์การขนส่งคือเพื่อให้แน่ใจว่าแอปพลิเคชันหรือชั้นบนของสแต็ก - แอปพลิเคชันและเซสชัน - ถ่ายโอนข้อมูลด้วยระดับความน่าเชื่อถือที่ต้องการ โมเดล OSI กำหนดคลาสบริการห้าคลาสที่มอบให้โดยเลเยอร์การขนส่ง บริการประเภทนี้มีความโดดเด่นด้วยคุณภาพของบริการที่มีให้: ความเร่งด่วน ความสามารถในการกู้คืนการสื่อสารที่ถูกขัดจังหวะ ความพร้อมใช้งานของวิธีการสำหรับการเชื่อมต่อแบบมัลติเพล็กซ์ระหว่างโปรโตคอลแอปพลิเคชันที่แตกต่างกันผ่านโปรโตคอลการขนส่งทั่วไป และที่สำคัญที่สุดคือความสามารถในการตรวจจับและ แก้ไขข้อผิดพลาดในการส่ง เช่น การบิดเบือน การสูญหาย และการทำซ้ำแพ็กเก็ต

ทางเลือกของคลาสบริการเลเยอร์การขนส่งนั้นถูกกำหนดโดยขอบเขตที่ปัญหาการรับรองความน่าเชื่อถือได้รับการแก้ไขโดยแอปพลิเคชันและโปรโตคอลระดับที่สูงกว่าการขนส่งและในทางกลับกันตัวเลือกนี้ขึ้นอยู่กับ ระบบการขนส่งข้อมูลทั้งหมดออนไลน์มีความน่าเชื่อถือเพียงใด เช่นหากคุณภาพของช่องทางการสื่อสารสูงมากและความน่าจะเป็นที่จะเกิดข้อผิดพลาดที่โปรโตคอลตรวจไม่พบมากขึ้น ระดับต่ำมีขนาดเล็ก จึงสมเหตุสมผลที่จะใช้บริการเลเยอร์การขนส่งแบบน้ำหนักเบาที่ไม่เป็นภาระกับการตรวจสอบ การจับมือกัน และเทคนิคอื่น ๆ มากมายเพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือ หากยานพาหนะไม่น่าเชื่อถือในตอนแรกขอแนะนำให้หันไปใช้บริการระดับการขนส่งที่ได้รับการพัฒนามากที่สุดซึ่งทำงานโดยใช้วิธีการสูงสุดในการตรวจจับและกำจัดข้อผิดพลาด - โดยใช้การสร้างการเชื่อมต่อเชิงตรรกะเบื้องต้นตรวจสอบการส่งข้อความโดยใช้เช็คซัมและ การกำหนดหมายเลขแบบวนรอบของแพ็กเก็ต การสร้างการหมดเวลาการส่งมอบ ฯลฯ

ตามกฎแล้ว โปรโตคอลทั้งหมดตั้งแต่ชั้นการขนส่งขึ้นไปจะถูกนำไปใช้ในซอฟต์แวร์ โหนดสิ้นสุดเครือข่าย - ส่วนประกอบของระบบปฏิบัติการเครือข่าย ตัวอย่างของโปรโตคอลการขนส่งรวมถึงโปรโตคอล TCP และ UDP ของสแต็ก TCP/IP และโปรโตคอล SPX ของสแต็ก Novell

ระดับเซสชัน เลเยอร์เซสชันจัดให้มีการจัดการการสนทนาเพื่อบันทึกว่าฝ่ายใดที่ใช้งานอยู่ในปัจจุบัน และยังมีสิ่งอำนวยความสะดวกในการซิงโครไนซ์อีกด้วย อย่างหลังช่วยให้คุณสามารถแทรกจุดตรวจลงในการถ่ายโอนที่ยาวนาน ดังนั้นในกรณีที่เกิดความล้มเหลว คุณสามารถกลับไปยังจุดตรวจสอบสุดท้าย แทนที่จะเริ่มต้นใหม่ทั้งหมดอีกครั้ง ในทางปฏิบัติ มีแอปพลิเคชั่นเพียงไม่กี่ตัวที่ใช้เซสชันเลเยอร์ และไม่ค่อยมีการนำไปใช้งาน

ระดับการนำเสนอ. เลเยอร์นี้ให้การรับประกันว่าข้อมูลที่ส่งโดยเลเยอร์แอปพลิเคชันจะเข้าใจโดยเลเยอร์แอปพลิเคชันในอีกระบบหนึ่ง หากจำเป็น เลเยอร์การนำเสนอจะแปลงรูปแบบข้อมูลเป็นรูปแบบการนำเสนอทั่วไป และที่แผนกต้อนรับส่วนหน้าจะทำการแปลงกลับตามลำดับ ด้วยวิธีนี้ เลเยอร์ของแอปพลิเคชันสามารถเอาชนะได้ เช่น ความแตกต่างทางวากยสัมพันธ์ในการแทนข้อมูล ในระดับนี้ การเข้ารหัสและถอดรหัสข้อมูลสามารถทำได้ ซึ่งทำให้มั่นใจได้ถึงความลับของการแลกเปลี่ยนข้อมูลสำหรับบริการแอปพลิเคชันทั้งหมดในคราวเดียว ตัวอย่างของโปรโตคอลที่ทำงานในเลเยอร์การนำเสนอคือโปรโตคอล Secure Socket Layer (SSL) ซึ่งให้การส่งข้อความที่ปลอดภัยสำหรับโปรโตคอลเลเยอร์แอปพลิเคชันของสแต็ก TCP/IP

ชั้นแอปพลิเคชัน จริงๆ แล้ว เลเยอร์แอปพลิเคชันเป็นเพียงชุดของโปรโตคอลต่างๆ ที่ช่วยให้ผู้ใช้เครือข่ายสามารถเข้าถึงทรัพยากรที่ใช้ร่วมกัน เช่น ไฟล์ เครื่องพิมพ์ หรือเว็บเพจไฮเปอร์เท็กซ์ และเพื่อทำงานร่วมกัน เช่น ผ่านโปรโตคอลอีเมล โดยปกติจะเรียกว่าหน่วยข้อมูลที่ชั้นแอปพลิเคชันทำงานอยู่ ข้อความ.

มีโปรโตคอลชั้นแอปพลิเคชันที่หลากหลายมาก ให้เรายกตัวอย่างการใช้งานบริการไฟล์ที่พบบ่อยที่สุดสองสามตัวอย่าง: NCP ในระบบปฏิบัติการ Novell NetWare, SMB ใน ไมโครซอฟต์ วินโดวส์ NT, NFS, FTP และ TFTP รวมอยู่ในสแต็ก TCP/IP

แบบจำลอง OSI แม้ว่าจะมีความสำคัญมาก แต่ก็เป็นเพียงหนึ่งในโมเดลการสื่อสารจำนวนมาก โมเดลเหล่านี้และสแต็กโปรโตคอลที่เกี่ยวข้องอาจแตกต่างกันไปตามจำนวนเลเยอร์ ฟังก์ชัน รูปแบบข้อความ บริการที่มีให้ที่เลเยอร์ด้านบน และพารามิเตอร์อื่นๆ

แบบจำลองเครือข่าย OSI- นี่คือโมเดลอ้างอิงสำหรับการโต้ตอบของระบบเปิด ในภาษาอังกฤษ ดูเหมือน Open Systems Interconnection Basic Reference Model จุดประสงค์คือการนำเสนอเครื่องมือโต้ตอบเครือข่ายโดยทั่วไป

นั่นคือโมเดล OSI เป็นมาตรฐานทั่วไปสำหรับนักพัฒนาซอฟต์แวร์ ซึ่งคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องสามารถถอดรหัสข้อมูลที่ส่งจากคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นได้อย่างเท่าเทียมกัน เพื่อให้ชัดเจน ฉันจะยกตัวอย่างในชีวิตจริง เป็นที่รู้กันว่าผึ้งมองเห็นทุกสิ่งรอบตัวด้วยแสงอัลตราไวโอเลต นั่นคือตาของเราและผึ้งรับรู้ภาพเดียวกันในรูปแบบที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง และสิ่งที่แมลงมองเห็นอาจไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยการมองเห็นของมนุษย์

เช่นเดียวกับคอมพิวเตอร์ - หากนักพัฒนาคนหนึ่งเขียนแอปพลิเคชันในภาษาการเขียนโปรแกรมบางภาษาที่เข้าใจ คอมพิวเตอร์ของตัวเองแต่ไม่สามารถใช้งานได้กับอุปกรณ์อื่น คุณจะไม่สามารถอ่านเอกสารที่สร้างโดยแอปพลิเคชันนี้บนอุปกรณ์อื่นได้ ดังนั้นเราจึงเกิดแนวคิดว่าเมื่อเขียนแอปพลิเคชันให้ปฏิบัติตามกฎชุดเดียวที่ทุกคนเข้าใจได้

เพื่อความชัดเจน ขั้นตอนการทำงานของเครือข่ายมักจะแบ่งออกเป็น 7 ระดับซึ่งแต่ละกลุ่มจะรันกลุ่มโปรโตคอลของตัวเอง

โปรโตคอลเครือข่ายเป็นกฎและขั้นตอนทางเทคนิคที่อนุญาตให้คอมพิวเตอร์ในเครือข่ายเชื่อมต่อและแลกเปลี่ยนข้อมูล
กลุ่มของโปรโตคอลที่รวมเป็นหนึ่งเดียวกันโดยเป้าหมายสุดท้ายร่วมกันเรียกว่าโปรโตคอลสแต็ก

สำหรับการดำเนินการ งานที่แตกต่างกันมีโปรโตคอลหลายตัวที่เกี่ยวข้องกับการดูแลรักษาระบบ เช่น TCP/IP stack มาดูอย่างใกล้ชิดว่าข้อมูลจากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งถูกส่งผ่านเครือข่ายท้องถิ่นไปยังคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นอย่างไร

งานของคอมพิวเตอร์ของผู้ส่ง:

• รับข้อมูลจากแอปพลิเคชัน
• แบ่งเป็นแพ็คเกจเล็กๆ หากมีปริมาตรมาก
• เตรียมความพร้อมสำหรับการส่งข้อมูล กล่าวคือ ระบุเส้นทาง เข้ารหัส และแปลงรหัสเป็นรูปแบบเครือข่าย

งานของคอมพิวเตอร์ของผู้รับ:

• รับแพ็กเก็ตข้อมูล
• ลบข้อมูลบริการออกจากมัน
• คัดลอกข้อมูลไปยังคลิปบอร์ด
• หลังจากรับแพ็กเก็ตทั้งหมดเรียบร้อยแล้ว ให้สร้างบล็อกข้อมูลเริ่มต้นจากแพ็กเก็ตเหล่านั้น
• มอบให้กับแอป

เพื่อที่จะดำเนินการทั้งหมดเหล่านี้ได้อย่างถูกต้อง จำเป็นต้องมีกฎชุดเดียว นั่นคือ โมเดลอ้างอิง OSI

กลับมาที่ระดับ OSI กัน โดยปกติจะนับตามลำดับย้อนกลับ และแอปพลิเคชันเครือข่ายจะอยู่ที่ด้านบนของตาราง และสื่อการรับส่งข้อมูลทางกายภาพจะอยู่ด้านล่าง เมื่อข้อมูลจากคอมพิวเตอร์ไหลลงสู่สายเคเบิลเครือข่ายโดยตรง โปรโตคอลที่ทำงานในระดับต่างๆ จะค่อยๆ แปลงโปรโตคอลเพื่อเตรียมการ การส่งผ่านทางกายภาพ.

ลองดูรายละเอียดเพิ่มเติม

7. เลเยอร์แอปพลิเคชัน

หน้าที่ของเขาคือการเอาไป แอปพลิเคชันเครือข่ายข้อมูลและส่งไปยังระดับ 6

6. เลเยอร์การนำเสนอ

แปลข้อมูลนี้เป็นภาษาสากลภาษาเดียว ประเด็นก็คือทุกคน โปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์มีรูปแบบการประมวลผลข้อมูลของตัวเองแต่ต้องเข้าเครือข่ายใน 1 รูปแบบสากลนี่คือสิ่งที่เลเยอร์การนำเสนอทำ

5. เลเยอร์เซสชัน

เขามีงานมากมาย

1. สร้างเซสชันกับผู้รับ ซอฟต์แวร์จะเตือนคอมพิวเตอร์ที่รับว่าข้อมูลกำลังจะถูกส่งไปยังเครื่องนั้น
2. นี่คือที่มาของการรับรู้และการปกป้องชื่อ:
   • บัตรประจำตัว - การจดจำชื่อ
   • การรับรองความถูกต้อง - การตรวจสอบรหัสผ่าน
   • การลงทะเบียน - การมอบหมายอำนาจ
3. การดำเนินการของฝ่ายใดที่กำลังถ่ายโอนข้อมูลและจะใช้เวลานานเท่าใด
4. การจัดจุดตรวจในการสตรีมข้อมูลทั่วไป เพื่อให้ในกรณีที่ชิ้นส่วนบางส่วนสูญหาย ง่ายต่อการกำหนดว่าชิ้นส่วนใดสูญหายและควรส่งใหม่
5. การแบ่งส่วน - แบ่งบล็อกขนาดใหญ่ออกเป็นบรรจุภัณฑ์ขนาดเล็ก

4. ชั้นการขนส่ง

ให้แอปพลิเคชันมีระดับการป้องกันที่จำเป็นเมื่อส่งข้อความ มีโปรโตคอลสองกลุ่ม:

• โปรโตคอลที่มุ่งเน้นการเชื่อมต่อ - จะติดตามการส่งข้อมูลและขอให้ส่งอีกครั้งหากล้มเหลว นี่คือ TCP ซึ่งเป็นโปรโตคอลควบคุมการถ่ายโอน
• ไร้การเชื่อมต่อ (UDP) - พวกเขาเพียงส่งบล็อกและไม่ตรวจสอบการจัดส่งเพิ่มเติม

3. เลเยอร์เครือข่าย

ให้การส่งแพ็กเก็ตแบบ end-to-end โดยการคำนวณเส้นทาง ในระดับนี้ ในแพ็กเก็ต ข้อมูลก่อนหน้าทั้งหมดที่สร้างโดยระดับอื่น จะมีการเพิ่มที่อยู่ IP ของผู้ส่งและผู้รับ นับจากนี้เป็นต้นไปแพ็กเก็ตข้อมูลจะเรียกว่า PACKET เองซึ่งมี >> ที่อยู่ IP (โปรโตคอล IP คือโปรโตคอล การทำงานผ่านอินเทอร์เน็ต).

2. ดาต้าลิงค์เลเยอร์

ที่นี่แพ็กเก็ตจะถูกส่งภายในสายเคเบิลเดียวกันนั่นคือเครือข่ายท้องถิ่นเดียว ใช้งานได้จนถึงเราเตอร์ขอบของเครือข่ายท้องถิ่นเดียวเท่านั้น เลเยอร์ลิงก์จะเพิ่มส่วนหัวให้กับแพ็กเก็ตที่ได้รับ - ที่อยู่ MACผู้ส่งและผู้รับ และในรูปแบบนี้ บล็อกข้อมูลเรียกว่า FRAME แล้ว

เมื่อส่งผ่านเครือข่ายท้องถิ่นหนึ่ง แพ็กเก็ตจะถูกกำหนดให้กับ MAC ไม่ใช่ของโฮสต์ (คอมพิวเตอร์) แต่เป็นของเราเตอร์ของเครือข่ายอื่น นี่คือที่มาของคำถามเกี่ยวกับ IP สีเทาและสีขาวซึ่งมีการกล่าวถึงในบทความที่ให้ลิงก์ด้านบน สีเทาคือที่อยู่ในเครือข่ายท้องถิ่นเดียวที่ไม่ได้ใช้ภายนอก สีขาวเป็นที่อยู่ที่ไม่ซ้ำใครในอินเทอร์เน็ตทั่วโลก

เมื่อแพ็กเก็ตมาถึงเราเตอร์ Edge IP ของแพ็กเก็ตจะถูกแทนที่ด้วย IP ของเราเตอร์นี้ และเครือข่ายท้องถิ่นทั้งหมดเชื่อมต่อกับเครือข่ายทั่วโลก ซึ่งก็คืออินเทอร์เน็ต ภายใต้ที่อยู่ IP เดียว หากที่อยู่เป็นสีขาว แสดงว่าส่วนหนึ่งของข้อมูลที่มีที่อยู่ IP จะไม่เปลี่ยนแปลง

1. ชั้นกายภาพ (ชั้นขนส่ง)

รับผิดชอบในการเปลี่ยนแปลง ข้อมูลไบนารีวี สัญญาณทางกายภาพซึ่งถูกส่งในช่องข้อมูลทางกายภาพ ถ้าเป็นสายเคเบิลแสดงว่าเป็นสัญญาณไฟฟ้า ถ้าเป็นเครือข่ายใยแก้วนำแสงก็เป็นเช่นนั้น สัญญาณแสง. การแปลงนี้ดำเนินการโดยใช้อะแดปเตอร์เครือข่าย

โปรโตคอลสแต็ค

TCP/IP เป็นสแต็กโปรโตคอลที่ควบคุมการส่งข้อมูลทั้งบนเครือข่ายท้องถิ่นและบนอินเทอร์เน็ตทั่วโลก สแต็กนี้ประกอบด้วย 4 ระดับ นั่นคือตามโมเดลอ้างอิง OSI แต่ละระดับจะรวมหลายระดับเข้าด้วยกัน

1. แอปพลิเคชัน (OSI - แอปพลิเคชัน การนำเสนอ และเซสชัน)
   โปรโตคอลต่อไปนี้มีหน้าที่รับผิดชอบในระดับนี้:
   • TELNET - เซสชันการสื่อสารระยะไกลในรูปแบบของบรรทัดคำสั่ง
   • FTP - โปรโตคอลการถ่ายโอนไฟล์
   • SMTP - โปรโตคอลการส่งต่อเมล
   • POP3 และ IMAP - รับจดหมาย
   • HTTP - การทำงานกับเอกสารไฮเปอร์เท็กซ์
2. การขนส่ง (เช่นเดียวกับ OSI) คือ TCP และ UDP ที่อธิบายไว้ข้างต้น
3. Internetwork (OSI - เครือข่าย) เป็นโปรโตคอล IP
4. ระดับของอินเทอร์เฟซเครือข่าย (ตาม OSI - แชนเนลและฟิสิคัล) ไดรเวอร์อะแดปเตอร์เครือข่ายมีหน้าที่รับผิดชอบการทำงานของระดับนี้

คำศัพท์เฉพาะเมื่อแสดงถึงบล็อกข้อมูล

• สตรีม - ข้อมูลที่ทำงานในระดับแอปพลิเคชัน
• ดาตาแกรมคือบล็อกข้อมูลเอาท์พุตที่มี UPD ซึ่งไม่มีการรับประกันการส่งมอบ
• เซ็กเมนต์คือบล็อกที่รับประกันสำหรับการจัดส่งที่เอาต์พุตของโปรโตคอล TCP
• แพ็คเก็ตคือบล็อกข้อมูลที่ส่งออกจากโปรโตคอล IP เนื่องจากยังไม่รับประกันว่าจะส่งมอบในระดับนี้ จึงอาจเรียกว่าดาตาแกรมก็ได้
• Frame คือบล็อกที่มีที่อยู่ MAC ที่กำหนด

แบบจำลองอ้างอิง OSI

เพื่อความชัดเจน กระบวนการเครือข่ายในโมเดลอ้างอิง OSI แบ่งออกเป็นเจ็ดเลเยอร์ โครงสร้างทางทฤษฎีนี้ทำให้แนวคิดที่ค่อนข้างซับซ้อนง่ายต่อการเรียนรู้และทำความเข้าใจ ที่ด้านบนของโมเดล OSI คือแอปพลิเคชันที่ต้องการเข้าถึงทรัพยากรเครือข่าย ที่ด้านล่างคือสภาพแวดล้อมเครือข่ายนั่นเอง เมื่อข้อมูลย้ายจากชั้นหนึ่งไปอีกชั้นหนึ่ง โปรโตคอลที่ทำงานในชั้นเหล่านั้นจะค่อยๆ เตรียมมันสำหรับการส่งข้อมูลผ่านเครือข่าย เมื่อไปถึงระบบเป้าหมาย ข้อมูลจะเลื่อนขึ้นไปตามเลเยอร์ต่างๆ โดยที่โปรโตคอลเดียวกันจะดำเนินการแบบเดียวกัน แต่จะเรียงลำดับกลับกันเท่านั้น ในปี 1983 องค์การระหว่างประเทศเพื่อการมาตรฐาน(องค์การระหว่างประเทศเพื่อการมาตรฐาน, ISO) และ ภาคส่วนมาตรฐานโทรคมนาคมของสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ(ภาคมาตรฐานโทรคมนาคมของสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ, ITU-T) เผยแพร่เอกสาร “The Basic Reference Model for Open Systems Interconnection” ซึ่งอธิบายรูปแบบการกระจาย ฟังก์ชั่นเครือข่ายระหว่าง 7 ระดับที่แตกต่างกัน (รูปที่ 1.7) โครงสร้างเจ็ดชั้นนี้ควรจะเป็นพื้นฐานสำหรับสแต็กโปรโตคอลใหม่ แต่ไม่เคยถูกนำมาใช้ในรูปแบบเชิงพาณิชย์ แต่จะใช้แบบจำลอง OSI กับสแต็กโปรโตคอลที่มีอยู่เพื่อเป็นเครื่องมือในการฝึกอบรมและอ้างอิง โปรโตคอลส่วนใหญ่ที่ได้รับความนิยมในปัจจุบันเกิดขึ้นก่อนการพัฒนาแบบจำลอง OSI ดังนั้นจึงไม่สอดคล้องกับโครงสร้างเจ็ดเลเยอร์อย่างแน่นอน บ่อยครั้งที่โปรโตคอลหนึ่งรวมฟังก์ชันของโมเดลสองหรือหลายระดับเข้าด้วยกัน และขอบเขตของโปรโตคอลมักจะไม่สอดคล้องกับขอบเขตของเลเยอร์ OSI อย่างไรก็ตาม โมเดล OSI ยังคงแตกต่างออกไป เครื่องช่วยการมองเห็นเพื่อศึกษากระบวนการเครือข่าย และผู้เชี่ยวชาญมักจะเชื่อมโยงฟังก์ชันและโปรโตคอลกับเลเยอร์เฉพาะ

การห่อหุ้มข้อมูล

อันที่จริง ปฏิสัมพันธ์ของโปรโตคอลที่ทำงานในระดับต่างๆ ของแบบจำลอง OSI นั้นปรากฏให้เห็นในความจริงที่ว่าแต่ละโปรโตคอลเพิ่ม ชื่อ(ส่วนหัว) หรือ (ในกรณีเดียว) รถพ่วง(ส่วนท้าย) ไปยังข้อมูลที่ได้รับจากระดับด้านบน ตัวอย่างเช่น แอปพลิเคชันสร้างคำขอไปยังทรัพยากรเครือข่าย คำขอนี้จะย้ายลงในสแต็กโปรโตคอล เมื่อไปถึงชั้นการขนส่ง โปรโตคอลของชั้นนี้จะเพิ่มส่วนหัวของตนเองในการร้องขอ ซึ่งประกอบด้วยเขตข้อมูลที่มีข้อมูลเฉพาะของฟังก์ชัน ของโปรโตคอลนี้. คำขอเดิมจะกลายเป็นช่องข้อมูล (เพย์โหลด) สำหรับโปรโตคอลเลเยอร์การขนส่ง หลังจากเพิ่มส่วนหัวแล้ว โปรโตคอลเลเยอร์การขนส่งจะส่งคำขอไปยังเลเยอร์เครือข่าย โปรโตคอลเลเยอร์เครือข่ายจะเพิ่มส่วนหัวของตัวเองให้กับส่วนหัวของโปรโตคอลเลเยอร์การขนส่ง ดังนั้น สำหรับโปรโตคอลเลเยอร์เครือข่าย เพย์โหลดจะกลายเป็นคำขอดั้งเดิมและส่วนหัวของโปรโตคอลเลเยอร์การขนส่ง โครงสร้างทั้งหมดนี้จะกลายเป็นเพย์โหลดสำหรับโปรโตคอลเลเยอร์ลิงก์ ซึ่งจะเพิ่มส่วนหัวและส่วนท้ายลงไป ผลลัพธ์ของกิจกรรมนี้คือ ถุงพลาสติก(แพ็กเก็ต) พร้อมสำหรับการส่งผ่านเครือข่าย เมื่อแพ็กเก็ตไปถึงปลายทาง กระบวนการจะถูกทำซ้ำแบบย้อนกลับ ระเบียบการของทุกคน ระดับถัดไปสแต็ก (ตอนนี้จากล่างขึ้นบน) ประมวลผลและลบส่วนหัวโปรโตคอลที่เทียบเท่าของระบบการส่ง เมื่อกระบวนการเสร็จสมบูรณ์ คำขอเดิมจะไปถึงแอปพลิเคชันที่ตั้งใจไว้ ในรูปแบบเดียวกับที่คำขอถูกสร้างขึ้น กระบวนการเพิ่มส่วนหัวให้กับคำขอ (รูปที่ 1.8) ที่สร้างโดยแอปพลิเคชันเรียกว่า การห่อหุ้มข้อมูล(การห่อหุ้มข้อมูล) โดยพื้นฐานแล้วขั้นตอนนี้คล้ายกับกระบวนการเตรียมจดหมายเพื่อส่งทางไปรษณีย์ คำขอคือตัวจดหมายเอง และการเพิ่มหัวเรื่องก็เหมือนกับการใส่จดหมายในซองจดหมาย เขียนที่อยู่ ประทับตรา แล้วส่งจริง

ชั้นทางกายภาพ

ที่ระดับต่ำสุดของแบบจำลอง OSI - ทางกายภาพ(ทางกายภาพ) - กำหนดลักษณะขององค์ประกอบอุปกรณ์เครือข่าย - สภาพแวดล้อมเครือข่าย, วิธีการติดตั้ง, ประเภทของสัญญาณที่ใช้ในการส่งข้อมูลไบนารี่ผ่านเครือข่าย นอกจากนี้ ฟิสิคัลเลเยอร์จะกำหนดประเภทของอะแดปเตอร์เครือข่ายที่ต้องติดตั้งในคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่อง และประเภทของฮับที่จะใช้ (หากจำเป็น) ในระดับกายภาพ เรากำลังเผชิญกับสายเคเบิลทองแดงหรือไฟเบอร์ออปติก หรือการเชื่อมต่อไร้สายบางประเภท ใน LAN ข้อกำหนดฟิสิคัลเลเยอร์เกี่ยวข้องโดยตรงกับโปรโตคอลดาต้าลิงก์ที่ใช้ในเครือข่าย เมื่อคุณเลือกโปรโตคอลเลเยอร์ลิงก์ คุณต้องใช้ข้อกำหนดเฉพาะของเลเยอร์ทางกายภาพข้อใดข้อหนึ่งที่โปรโตคอลนั้นรองรับ ตัวอย่างเช่น โปรโตคอลเลเยอร์ลิงก์อีเทอร์เน็ตสนับสนุนตัวเลือกฟิสิคัลเลเยอร์ที่แตกต่างกันหลายแบบ - หนึ่งในสองประเภทของสายเคเบิลโคแอกเชียล, สายคู่บิดเกลียว หรือสายเคเบิลไฟเบอร์ออปติก พารามิเตอร์ของแต่ละตัวเลือกเหล่านี้สร้างขึ้นจากข้อมูลมากมายเกี่ยวกับข้อกำหนดของชั้นกายภาพ เช่น ประเภทของสายเคเบิลและขั้วต่อ ความยาวสายเคเบิลที่อนุญาต จำนวนฮับ เป็นต้น การปฏิบัติตามข้อกำหนดเหล่านี้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับ การทำงานปกติของโปรโตคอล ตัวอย่างเช่น ในสายเคเบิลที่ยาวเกินไป ระบบอีเธอร์เน็ตอาจไม่สังเกตเห็นการชนกันของแพ็กเก็ต และหากระบบไม่สามารถตรวจจับข้อผิดพลาดได้ ก็ไม่สามารถแก้ไขได้ ส่งผลให้ข้อมูลสูญหาย มาตรฐานโปรโตคอลเลเยอร์ลิงก์ไม่ได้กำหนดทุกด้านของเลเยอร์กายภาพ บางส่วนมีการกำหนดแยกกัน ข้อกำหนดเฉพาะด้านฟิสิคัลเลเยอร์ที่ใช้บ่อยที่สุดประการหนึ่งมีการอธิบายไว้ในมาตรฐานการเดินสายโทรคมนาคมในอาคารพาณิชย์ หรือที่เรียกว่า EIA/TIA 568A มีการเผยแพร่ร่วมกัน สถาบันแห่งชาติอเมริกันลูกดอก(สถาบันมาตรฐานแห่งชาติอเมริกัน ANSI) สมาคมจากอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์(สมาคมอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ อีไอเอ) และ สมาคมอุตสาหกรรมการสื่อสาร(สมาคมอุตสาหกรรมโทรคมนาคม มอก.) เอกสารนี้ประกอบด้วยคำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับสายเคเบิลสำหรับเครือข่ายข้อมูลในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม รวมถึงระยะห่างขั้นต่ำจากแหล่งที่มา การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าและกฎการวางสายเคเบิลอื่นๆ วันนี้วางสายครับ เครือข่ายขนาดใหญ่ส่วนใหญ่มักได้รับความไว้วางใจให้กับบริษัทที่เชี่ยวชาญ ผู้รับจ้างจะต้องคุ้นเคยกับ EIA/TIA 568A และเอกสารอื่นที่คล้ายคลึงกัน รวมถึงกฎเกณฑ์การดำเนินงานของอาคารในเมือง อื่น องค์ประกอบการสื่อสารซึ่งกำหนดในระดับฟิสิคัลคือประเภทของสัญญาณสำหรับการส่งข้อมูลผ่านสื่อเครือข่าย สำหรับสายเคเบิลที่มีฐานเป็นทองแดง สัญญาณนี้จะเป็นประจุไฟฟ้าสำหรับ สายเคเบิลใยแก้วนำแสง- ชีพจรแสง สภาพแวดล้อมเครือข่ายประเภทอื่นๆ อาจใช้คลื่นวิทยุ พัลส์อินฟราเรด และสัญญาณอื่นๆ นอกเหนือจากธรรมชาติของสัญญาณแล้ว ชั้นกายภาพยังสร้างรูปแบบการส่งสัญญาณ ซึ่งก็คือการรวมกันของประจุไฟฟ้าหรือพัลส์แสงที่ใช้ในการเข้ารหัสข้อมูลไบนารี่ที่สร้างขึ้นโดยชั้นที่สูงกว่า ระบบอีเธอร์เน็ตใช้รูปแบบการส่งสัญญาณที่เรียกว่า การเข้ารหัสแมนเชสเตอร์(การเข้ารหัสแมนเชสเตอร์) ในขณะที่ระบบ Token Ring ใช้ ส่วนต่างแมนเชสเตอร์(ดิฟเฟอเรนเชียลแมนเชสเตอร์) โครงร่าง

ดาต้าลิงค์เลเยอร์

มาตรการ ช่อง(ดาต้าลิงค์) ช่วยให้เกิดการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างฮาร์ดแวร์ของคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายและซอฟต์แวร์เครือข่าย จะเตรียมข้อมูลที่ส่งไปโดยโปรโตคอลเลเยอร์เครือข่ายเพื่อส่งไปยังเครือข่าย และส่งข้อมูลที่ได้รับจากระบบจากเครือข่ายไปยังเลเยอร์เครือข่าย เมื่อออกแบบและสร้าง LAN โปรโตคอลเลเยอร์ลิงก์ที่ใช้เป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการเลือกอุปกรณ์และวิธีการติดตั้ง ในการใช้โปรโตคอลเลเยอร์ลิงก์ จำเป็นต้องมีฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ต่อไปนี้: อะแดปเตอร์อินเทอร์เฟซเครือข่าย (หากอะแดปเตอร์เป็นอุปกรณ์แยกต่างหากที่เชื่อมต่อกับบัส จะเรียกว่าการ์ดอินเทอร์เฟซเครือข่ายหรือเพียงการ์ดเครือข่าย) ไดรเวอร์อะแดปเตอร์เครือข่าย สายเคเบิลเครือข่าย (หรือสื่อเครือข่ายอื่นๆ) และอุปกรณ์เชื่อมต่อเสริม ฮับเครือข่าย (ในบางกรณี) ทั้งอะแดปเตอร์เครือข่ายและฮับได้รับการออกแบบมาสำหรับโปรโตคอลลิงก์เลเยอร์เฉพาะ สายเคเบิลเครือข่ายบางเส้นยังได้รับการปรับแต่งสำหรับโปรโตคอลเฉพาะ แต่ก็มีสายเคเบิลที่เหมาะกับโปรโตคอลที่แตกต่างกันด้วย แน่นอนว่าทุกวันนี้ (เช่นเคย) โปรโตคอลชั้นลิงก์ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคืออีเธอร์เน็ต Token Ring ยังตามหลังโปรโตคอลอื่นๆ เช่น FDDI (Fiber Distributed Data Interface) โดยทั่วไปจะมีองค์ประกอบหลักสามประการที่รวมอยู่ในข้อกำหนดโปรโตคอลเลเยอร์ลิงก์: รูปแบบเฟรม (เช่น ส่วนหัวและส่วนท้ายที่เพิ่มลงในข้อมูลเลเยอร์เครือข่ายก่อนที่จะส่งไปยังเครือข่าย) กลไกในการควบคุมการเข้าถึงสภาพแวดล้อมเครือข่าย ข้อกำหนดฟิสิคัลเลเยอร์ตั้งแต่หนึ่งรายการขึ้นไปที่ใช้กับโปรโตคอลที่กำหนด

รูปแบบเฟรม

โปรโตคอลเลเยอร์ลิงก์จะเพิ่มส่วนหัวและส่วนท้ายให้กับข้อมูลที่ได้รับจากโปรโตคอลเลเยอร์เครือข่าย และเปลี่ยนเป็น กรอบ(กรอบ) (รูปที่ 1.9) การใช้การเปรียบเทียบเมลอีกครั้ง ส่วนหัวและส่วนท้ายเป็นซองจดหมายสำหรับส่งจดหมาย ประกอบด้วยที่อยู่ของระบบส่งและระบบรับของแพ็กเก็ต สำหรับโปรโตคอล LAN เช่น Ethernet และ Token Ring ที่อยู่เหล่านี้เป็นสตริงเลขฐานสิบหกขนาด 6 ไบต์ที่กำหนดให้กับอะแดปเตอร์เครือข่ายที่โรงงาน ซึ่งแตกต่างจากที่อยู่ที่ใช้ในโมเดล OSI ระดับอื่น ๆ ที่ถูกเรียก แอพปา ที่อยู่ทางทหาร(ที่อยู่ฮาร์ดแวร์) หรือที่อยู่ MAC (ดูด้านล่าง)

บันทึกโปรโตคอลที่เลเยอร์ต่างๆ ของโมเดล OSI มีชื่อที่แตกต่างกันสำหรับโครงสร้างที่สร้างขึ้นโดยการเพิ่มส่วนหัวให้กับข้อมูลที่มาจากโปรโตคอลที่สูงกว่า ตัวอย่างเช่น สิ่งที่โปรโตคอลเลเยอร์ลิงก์เรียกเฟรมจะเป็นดาตาแกรมไปยังเลเยอร์เครือข่าย มากกว่า ชื่อสามัญสำหรับหน่วยโครงสร้างของข้อมูลในระดับใดระดับหนึ่งก็คือ ถุงพลาสติก

สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าโปรโตคอลเลเยอร์ลิงก์ให้การสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์บน LAN เดียวกันเท่านั้น ที่อยู่ฮาร์ดแวร์ในส่วนหัวจะเป็นของคอมพิวเตอร์บน LAN เดียวกันเสมอ แม้ว่าระบบเป้าหมายจะอยู่ในเครือข่ายอื่นก็ตาม ฟังก์ชั่นที่สำคัญอื่นๆ ของเฟรมเลเยอร์ลิงก์คือการระบุโปรโตคอลเลเยอร์เครือข่ายที่สร้างข้อมูลในแพ็กเก็ตและข้อมูลสำหรับการตรวจจับข้อผิดพลาด เลเยอร์เครือข่ายสามารถใช้โปรโตคอลที่แตกต่างกันได้ ดังนั้นเฟรมโปรโตคอลของเลเยอร์ลิงก์จึงมักจะมีโค้ดที่สามารถใช้เพื่อระบุว่าโปรโตคอลเลเยอร์เครือข่ายใดที่สร้างข้อมูลในแพ็กเก็ตนั้น ตามรหัสนี้ โปรโตคอลลิงก์เลเยอร์ของคอมพิวเตอร์ที่รับจะส่งต่อข้อมูลไปยังโปรโตคอลที่เกี่ยวข้องของเลเยอร์เครือข่าย เพื่อตรวจจับข้อผิดพลาด ระบบส่งสัญญาณจะคำนวณ วัฏจักร คิวรหัสซ้ำซ้อน(การตรวจสอบความซ้ำซ้อนแบบวนรอบ, CRC) และเขียนลงในรถพ่วงเฟรม หลังจากได้รับแพ็กเก็ตแล้ว คอมพิวเตอร์เป้าหมายจะทำการคำนวณแบบเดียวกันและเปรียบเทียบผลลัพธ์กับเนื้อหาในตัวอย่าง หากผลลัพธ์ตรงกัน ข้อมูลจะถูกส่งโดยไม่มีข้อผิดพลาด มิฉะนั้นผู้รับจะถือว่าพัสดุเสียหายและไม่รับ

การควบคุมการเข้าถึงสื่อ

โดยทั่วไปคอมพิวเตอร์บน LAN จะใช้สื่อเครือข่ายฮาล์ฟดูเพล็กซ์ที่ใช้ร่วมกัน ในกรณีนี้ ค่อนข้างเป็นไปได้ที่คอมพิวเตอร์สองเครื่องจะเริ่มส่งข้อมูลพร้อมกัน ในกรณีเช่นนี้ จะเกิดการชนกันของแพ็คเก็ต การชนกัน(การชนกัน) ซึ่งข้อมูลในแพ็กเก็ตทั้งสองสูญหาย หนึ่งในหน้าที่หลักของโปรโตคอลดาต้าลิงก์เลเยอร์คือการควบคุมการเข้าถึงสื่อ (MAC) เช่น การควบคุมการส่งข้อมูลโดยคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่อง และลดการชนกันของแพ็กเก็ต กลไกการควบคุมการเข้าถึงสื่อเป็นหนึ่งในคุณลักษณะที่สำคัญที่สุดของโปรโตคอลเลเยอร์ลิงก์ อีเธอร์เน็ตใช้กลไกที่มีการรับรู้ของผู้ให้บริการและการตรวจจับการชนกัน (Carrier Sense Multiple Access พร้อม Collision Detection, CSMA/CD) เพื่อควบคุมการเข้าถึงสื่อ โปรโตคอลอื่นๆ บางอย่าง เช่น Token Ring ใช้การส่งโทเค็น

ข้อมูลจำเพาะของเลเยอร์ทางกายภาพ

โปรโตคอลเลเยอร์ลิงก์ที่ใช้ใน LAN มักจะรองรับสื่อเครือข่ายมากกว่าหนึ่งรายการ และข้อกำหนดเฉพาะของเลเยอร์ทางกายภาพอย่างน้อยหนึ่งรายการจะรวมอยู่ในมาตรฐานโปรโตคอล ดาต้าลิงค์และเลเยอร์ทางกายภาพมีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด เนื่องจากคุณสมบัติของสื่อเครือข่ายมีอิทธิพลอย่างมากต่อวิธีที่โปรโตคอลควบคุมการเข้าถึงสื่อ ดังนั้นเราจึงสามารถพูดได้ว่าในเครือข่ายท้องถิ่น โปรโตคอลชั้นลิงก์ยังทำหน้าที่ของชั้นกายภาพด้วย WAN ใช้โปรโตคอลเลเยอร์ลิงก์ที่ไม่มีข้อมูลเลเยอร์ทางกายภาพ เช่น SLIP (Serial Line Internet Protocol) และ PPP (Point-to-Point Protocol)

เลเยอร์เครือข่าย

เมื่อมองแวบแรกอาจดูเหมือนว่า เครือข่ายเลเยอร์ (เครือข่าย) ทำซ้ำฟังก์ชันบางอย่างของดาต้าลิงค์เลเยอร์ แต่สิ่งนี้ไม่เป็นความจริง: โปรโตคอลเลเยอร์เครือข่ายนั้น "รับผิดชอบ" จบสิ้นการสื่อสาร (จากต้นทางถึงปลายทาง) ในขณะที่โปรโตคอลเลเยอร์ลิงก์ทำงานภายใน LAN เท่านั้น กล่าวอีกนัยหนึ่ง โปรโตคอลเลเยอร์เครือข่ายรับประกันการส่งแพ็กเก็ตจากต้นทางไปยังระบบเป้าหมายอย่างสมบูรณ์ ผู้ส่งและผู้รับอาจอยู่ใน LAN เดียวกัน บน LAN ที่แตกต่างกันภายในอาคารเดียวกัน หรือบน LAN ที่แยกจากกันหลายพันกิโลเมตร ขึ้นอยู่กับประเภทของเครือข่าย ตัวอย่างเช่น เมื่อคุณสื่อสารกับเซิร์ฟเวอร์บนอินเทอร์เน็ต แพ็กเก็ตที่สร้างโดยคอมพิวเตอร์ของคุณจะผ่านเครือข่ายหลายสิบเครือข่ายระหว่างทางไปเซิร์ฟเวอร์นั้น โปรโตคอลเลเยอร์ลิงก์จะเปลี่ยนแปลงหลายครั้งเพื่อรองรับเครือข่ายเหล่านี้ แต่โปรโตคอลเลเยอร์เครือข่ายจะยังคงเหมือนเดิมตลอดทาง รากฐานสำคัญของชุดโปรโตคอล TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) และโปรโตคอลเลเยอร์เครือข่ายที่ใช้กันมากที่สุดคือ Internet Protocol (IP) Novell NetWare มีโปรโตคอลเครือข่าย IPX (Internetwork Packet Exchange) ของตัวเอง และเครือข่าย Microsoft Windows ขนาดเล็กโดยทั่วไปจะใช้โปรโตคอล NetBEUI (NetBIOS Enhanced User Interface) ฟังก์ชั่นส่วนใหญ่ที่กำหนดให้กับเลเยอร์เครือข่ายนั้นพิจารณาจากความสามารถของโปรโตคอล IP เช่นเดียวกับโปรโตคอลเลเยอร์ลิงก์ โปรโตคอลเลเยอร์เครือข่ายจะเพิ่มส่วนหัวให้กับข้อมูลที่ได้รับจากเลเยอร์ที่สูงกว่า (รูปที่ 1.10) องค์ประกอบข้อมูลที่สร้างขึ้นโดยโปรโตคอลเลเยอร์เครือข่ายประกอบด้วยข้อมูลเลเยอร์การขนส่งและส่วนหัวของเลเยอร์เครือข่ายและเรียกว่า ดาตาแกรม(ดาตาแกรม)

ที่อยู่

ส่วนหัวโปรโตคอลเลเยอร์เครือข่าย เช่นเดียวกับส่วนหัวโปรโตคอลเลเยอร์ลิงก์ มีช่องที่มีที่อยู่ของระบบต้นทางและเป้าหมาย อย่างไรก็ตาม ในกรณีนี้ ที่อยู่ระบบปลายทางเป็นของปลายทางสุดท้ายของแพ็กเก็ต และอาจแตกต่างจากที่อยู่ปลายทางในส่วนหัวของโปรโตคอลลิงก์เลเยอร์ ตัวอย่างเช่น เมื่อคุณพิมพ์ที่อยู่ของเว็บไซต์ลงในแถบที่อยู่ของเบราว์เซอร์ แพ็กเก็ตที่สร้างโดยคอมพิวเตอร์ของคุณจะระบุที่อยู่ของระบบระดับเครือข่ายเป้าหมายเป็นที่อยู่ของเว็บเซิร์ฟเวอร์ ในขณะที่อยู่ที่ชั้นลิงก์ที่อยู่ ของเราเตอร์บน LAN ของคุณที่ให้การเข้าถึงอินเทอร์เน็ต IP ใช้ระบบการกำหนดที่อยู่ของตัวเอง ซึ่งเป็นอิสระจากที่อยู่เลเยอร์ลิงก์โดยสมบูรณ์ คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องบนเครือข่าย IP ถูกกำหนดแบบ 32 บิตด้วยตนเองหรือโดยอัตโนมัติ ที่อยู่ IPระบุทั้งคอมพิวเตอร์และเครือข่ายที่ตั้งอยู่ ใน IPX ที่อยู่ฮาร์ดแวร์จะใช้ในการระบุตัวคอมพิวเตอร์ นอกจากนี้ ที่อยู่พิเศษยังใช้เพื่อระบุเครือข่ายที่คอมพิวเตอร์นั้นตั้งอยู่ NetBEUI จะสร้างความแตกต่างให้กับคอมพิวเตอร์ด้วยชื่อ NetBIOS ที่กำหนดให้กับแต่ละระบบระหว่างการติดตั้ง

การกระจายตัว

ดาตาแกรมเลเยอร์เครือข่ายจะต้องสำรวจหลายเครือข่ายระหว่างทางไปยังปลายทาง โดยต้องเผชิญกับคุณสมบัติเฉพาะและข้อจำกัดของโปรโตคอลชั้นลิงก์ต่างๆ ข้อจำกัดดังกล่าวประการหนึ่งคือขนาดแพ็กเก็ตสูงสุดที่โปรโตคอลอนุญาต ตัวอย่างเช่น เฟรม Token Ring สามารถมีขนาดได้ถึง 4,500 ไบต์ ในขณะที่เฟรม Ethernet สามารถมีขนาดได้ถึง 1,500 ไบต์ เมื่อดาตาแกรมขนาดใหญ่ที่สร้างขึ้นในเครือข่าย Token Ring ถูกส่งไปยังเครือข่ายอีเธอร์เน็ต โปรโตคอลเลเยอร์เครือข่ายจะต้องแยกออกเป็นหลายส่วนที่มีขนาดไม่เกิน 1,500 ไบต์ กระบวนการนี้เรียกว่า การกระจายตัว(การกระจายตัว) ในระหว่างกระบวนการกระจายตัว โปรโตคอลเลเยอร์เครือข่ายจะแบ่งดาตาแกรมออกเป็นส่วน ๆ ซึ่งขนาดจะสอดคล้องกับความสามารถของโปรโตคอลดาต้าลิงค์เลเยอร์ที่ใช้อยู่ แต่ละแฟรกเมนต์จะกลายเป็นแพ็คเกจอิสระและดำเนินเส้นทางของมันต่อไป ระบบเป้าหมายระดับเครือข่าย เดตาแกรมต้นทางจะเกิดขึ้นหลังจากแฟรกเมนต์ทั้งหมดถึงปลายทางแล้วเท่านั้น บางครั้ง ระหว่างทางไปยังระบบเป้าหมาย แฟรกเมนต์ที่ดาตาแกรมเสียหายจะต้องถูกแฟรกเมนต์ใหม่

การกำหนดเส้นทาง

การกำหนดเส้นทางการกำหนดเส้นทางเป็นกระบวนการในการเลือกเส้นทางที่มีประสิทธิภาพสูงสุดบนอินเทอร์เน็ตสำหรับการส่งดาตาแกรมจากระบบส่งไปยังระบบรับ ในระบบอินเทอร์เน็ตที่ซับซ้อน เช่น อินเทอร์เน็ตหรือเครือข่ายองค์กรขนาดใหญ่ มักจะมีเส้นทางหลายเส้นทางในการรับจากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่ง ผู้ออกแบบเครือข่ายจงใจสร้างลิงก์ที่ซ้ำซ้อนเพื่อให้การรับส่งข้อมูลสามารถหาทางไปยังปลายทางได้แม้ว่าเราเตอร์ตัวใดตัวหนึ่งจะล้มเหลวก็ตาม เราเตอร์ใช้เพื่อเชื่อมต่อ LAN แต่ละตัวที่เป็นส่วนหนึ่งของอินเทอร์เน็ต วัตถุประสงค์ของเราเตอร์คือยอมรับการรับส่งข้อมูลขาเข้าจากเครือข่ายหนึ่งและส่งต่อไปยังระบบเฉพาะบนเครือข่ายอื่น ระบบบนเครือข่ายอินเทอร์เน็ตมีสองประเภท: เทอร์มินัล(ระบบปลายทาง) และ ระดับกลาง(ระบบกลาง). ระบบปลายทางคือผู้ส่งและผู้รับแพ็กเก็ต เราเตอร์เป็นระบบกลาง ระบบปลายทางใช้โมเดล OSI ทั้งเจ็ดเลเยอร์ ในขณะที่แพ็กเก็ตที่มาถึงระบบระดับกลางจะไม่อยู่เหนือเลเยอร์เครือข่าย ที่นั่นเราเตอร์จะประมวลผลแพ็กเก็ตและส่งลงในสแต็กเพื่อส่งไปยังระบบเป้าหมายถัดไป (รูปที่ 1.11)

เพื่อกำหนดเส้นทางแพ็กเก็ตไปยังปลายทางอย่างเหมาะสม เราเตอร์จะรักษาตารางข้อมูลเครือข่ายไว้ในหน่วยความจำ ผู้ดูแลระบบสามารถป้อนข้อมูลนี้ได้ด้วยตนเองหรือรวบรวมโดยอัตโนมัติจากเราเตอร์อื่นโดยใช้โปรโตคอลพิเศษ รายการตารางเส้นทางทั่วไปประกอบด้วยที่อยู่ของเครือข่ายอื่นและที่อยู่ของเราเตอร์ที่แพ็กเก็ตต้องเข้าถึงเครือข่ายนั้น นอกจากนี้ องค์ประกอบตารางเส้นทางยังประกอบด้วย ตัวชี้วัดเส้นทาง -การประเมินประสิทธิผลตามเงื่อนไข หากมีหลายเส้นทางไปยังระบบ เราเตอร์จะเลือกเส้นทางที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดและส่งดาตาแกรมไปยังเลเยอร์ลิงก์เพื่อส่งไปยังเราเตอร์ที่ระบุในรายการตารางด้วยตัวชี้วัดที่ดีที่สุด ในเครือข่ายขนาดใหญ่ การกำหนดเส้นทางอาจเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนเป็นพิเศษ แต่บ่อยครั้งที่การกำหนดเส้นทางจะดำเนินการโดยอัตโนมัติและโปร่งใสต่อผู้ใช้

การระบุโปรโตคอลเลเยอร์การขนส่ง

เช่นเดียวกับที่ส่วนหัวของเลเยอร์ลิงก์ระบุโปรโตคอลเลเยอร์เครือข่ายที่สร้างและส่งข้อมูล ส่วนหัวของเลเยอร์เครือข่ายก็ประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับโปรโตคอลของเลเยอร์การขนส่งที่ได้รับข้อมูล จากข้อมูลนี้ ระบบรับจะส่งต่อดาตาแกรมขาเข้าไปยังโปรโตคอลชั้นการขนส่งที่เหมาะสม

ชั้นขนส่ง

ฟังก์ชั่นที่ดำเนินการโดยโปรโตคอล ขนส่ง(ขนส่ง) ชั้น เสริมการทำงานของโปรโตคอลชั้นเครือข่าย บ่อยครั้งที่โปรโตคอลของระดับเหล่านี้ใช้สำหรับการรับส่งข้อมูลจะสร้างคู่ที่เชื่อมต่อถึงกัน ดังที่เห็นได้ในตัวอย่างของ TCP/IP: โปรโตคอล TCP ทำงานที่เลเยอร์การขนส่ง IP ที่เลเยอร์เครือข่าย ชุดโปรโตคอลส่วนใหญ่มีโปรโตคอลเลเยอร์การขนส่งตั้งแต่สองตัวขึ้นไปที่ทำงาน ฟังก์ชั่นที่แตกต่างกัน. ทางเลือกอื่นสำหรับ TCP คือ UDP (User Datagram Protocol) ชุดโปรโตคอล IPX ยังมีโปรโตคอลการขนส่งหลายชั้น รวมถึง NCP (NetWare Core Protocol) และ SPX (Sequenced Packet Exchange) ความแตกต่างระหว่างโปรโตคอลเลเยอร์การขนส่งจากชุดใดชุดหนึ่งคือบางชุดเน้นการเชื่อมต่อและบางชุดไม่เป็นเช่นนั้น ระบบที่ใช้โปรโตคอล มุ่งเน้นการเชื่อมต่อ(เน้นการเชื่อมต่อ) ก่อนที่จะส่งข้อมูล พวกเขาแลกเปลี่ยนข้อความเพื่อสร้างการสื่อสารระหว่างกัน เพื่อให้แน่ใจว่าระบบเปิดอยู่และพร้อมใช้งาน ตัวอย่างเช่น โปรโตคอล TCP เน้นการเชื่อมต่อ เมื่อคุณเชื่อมต่อกับเซิร์ฟเวอร์อินเทอร์เน็ตโดยใช้เบราว์เซอร์ เบราว์เซอร์และเซิร์ฟเวอร์จะดำเนินการที่เรียกว่าก่อน การจับมือสามขั้นตอน(การจับมือกันสามทาง) เบราว์เซอร์จะส่งที่อยู่ของเว็บเพจที่ต้องการไปยังเซิร์ฟเวอร์เท่านั้น เมื่อการถ่ายโอนข้อมูลเสร็จสิ้น ระบบจะทำการแฮนด์เชคเดียวกันเพื่อยุติการเชื่อมต่อ นอกจากนี้ โปรโตคอลที่เน้นการเชื่อมต่อยังดำเนินการเพิ่มเติม เช่น การส่งสัญญาณการรับทราบแพ็กเก็ต การแบ่งส่วนข้อมูล การควบคุมโฟลว์ และการตรวจหาและแก้ไขข้อผิดพลาด โดยทั่วไปจะใช้โปรโตคอลประเภทนี้ในการส่งข้อมูล ปริมาณมากข้อมูลที่ต้องไม่มีข้อผิดพลาดแม้แต่น้อย เช่น ไฟล์ข้อมูลหรือโปรแกรม คุณสมบัติเพิ่มเติมของโปรโตคอลที่เน้นการเชื่อมต่อช่วยให้มั่นใจในการถ่ายโอนข้อมูลที่ถูกต้อง นี่คือสาเหตุว่าทำไมจึงมักเรียกโปรโตคอลเหล่านี้ เชื่อถือได้(เชื่อถือได้). ความน่าเชื่อถือในกรณีนี้เป็นศัพท์เทคนิคและหมายความว่าแต่ละแพ็กเก็ตที่ส่งจะถูกตรวจสอบหาข้อผิดพลาด นอกจากนี้ ระบบที่ส่งจะได้รับแจ้งถึงการส่งมอบแต่ละแพ็กเก็ต ข้อเสียของโปรโตคอลประเภทนี้คือปริมาณข้อมูลควบคุมที่มีการแลกเปลี่ยนกันระหว่างทั้งสองระบบมีนัยสำคัญ ประการแรก ข้อความเพิ่มเติมส่งเมื่อมีการจัดตั้งและยุติการสื่อสาร ประการที่สอง ส่วนหัวที่เพิ่มให้กับแพ็กเก็ตโดยโปรโตคอลที่มุ่งเน้นการเชื่อมต่อนั้นมีขนาดใหญ่กว่าส่วนหัวของโปรโตคอลที่ไร้การเชื่อมต่อมาก ตัวอย่างเช่น ส่วนหัวของโปรโตคอล TCP/IP คือ 20 ไบต์ และส่วนหัว UDP คือ 8 ไบต์ มาตรการ, ไม่เน้นการเชื่อมต่อ(ไม่มีการเชื่อมต่อ) จะไม่สร้างการเชื่อมต่อระหว่างสองระบบก่อนถ่ายโอนข้อมูล ผู้ส่งเพียงแค่ส่งข้อมูลไปยังระบบเป้าหมายโดยไม่ต้องกังวลว่าระบบจะพร้อมรับข้อมูลหรือไม่ หรือระบบมีอยู่จริงหรือไม่ โดยทั่วไป ระบบจะใช้โปรโตคอลไร้การเชื่อมต่อ เช่น UDP สำหรับธุรกรรมระยะสั้นที่ประกอบด้วยคำขอและสัญญาณตอบกลับเท่านั้น สัญญาณตอบสนองจากเครื่องรับจะทำหน้าที่เป็นสัญญาณตอบรับการส่งสัญญาณโดยปริยาย

บันทึกโปรโตคอลเชิงการเชื่อมต่อและไร้การเชื่อมต่อไม่ได้จำกัดอยู่เพียงเลเยอร์การขนส่ง ตัวอย่างเช่น โปรโตคอลเลเยอร์เครือข่ายมักจะไม่เน้นการเชื่อมต่อ เนื่องจากโปรโตคอลเหล่านั้นต้องอาศัยเลเยอร์การขนส่งเพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือของการสื่อสาร

โปรโตคอลชั้นการขนส่ง (เช่นเดียวกับชั้นเครือข่ายและดาต้าลิงค์) มักจะมีข้อมูลจากชั้นที่สูงกว่า ตัวอย่างเช่น ส่วนหัว TCP และ UDP มีหมายเลขพอร์ตที่ระบุแอปพลิเคชันที่ทำให้เกิดแพ็กเก็ตและแอปพลิเคชันที่ถูกกำหนดไว้ บน การประชุม(เซสชัน) ระดับความแตกต่างที่มีนัยสำคัญเริ่มต้นระหว่างโปรโตคอลที่ใช้จริงและแบบจำลอง OSI ไม่มีโปรโตคอลชั้นเซสชั่นเฉพาะต่างจากเลเยอร์ชั้นล่าง ฟังก์ชันของเลเยอร์นี้จะรวมอยู่ในโปรโตคอลที่ทำหน้าที่ของเลเยอร์ตัวแทนและเลเยอร์แอปพลิเคชันด้วย การขนส่ง เครือข่าย ดาต้าลิงค์ และฟิสิคัลเลเยอร์มีหน้าที่รับผิดชอบในการส่งข้อมูลจริงผ่านเครือข่าย โปรโตคอลของเซสชันและระดับที่สูงกว่าไม่เกี่ยวข้องกับกระบวนการสื่อสาร เลเยอร์เซสชันประกอบด้วยบริการ 22 รายการ ซึ่งบริการจำนวนมากจะกำหนดวิธีการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างระบบบนเครือข่าย บริการที่สำคัญที่สุดคือการจัดการบทสนทนาและการแยกบทสนทนา การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างสองระบบบนเครือข่ายเรียกว่า บทสนทนา(บทสนทนา). การจัดการบทสนทนา(การควบคุมการโต้ตอบ) ประกอบด้วยการเลือกโหมดที่ระบบจะแลกเปลี่ยนข้อความ มีสองโหมดดังกล่าว: ฮาล์ฟดูเพล็กซ์(สลับสองทาง TWA) และ ดูเพล็กซ์(สองทางพร้อมกัน, TWS) บนพื้น โหมดดูเพล็กซ์ทั้งสองระบบยังส่งโทเค็นพร้อมกับข้อมูลด้วย ข้อมูลสามารถถ่ายโอนไปยังคอมพิวเตอร์ที่มีโทเค็นในปัจจุบันเท่านั้น วิธีนี้จะหลีกเลี่ยงการชนกันของข้อความระหว่างทาง โมเดลดูเพล็กซ์มีความซับซ้อนมากขึ้น ไม่มีเครื่องหมายอยู่ในนั้น ทั้งสองระบบสามารถส่งข้อมูลได้ตลอดเวลาแม้พร้อมกัน การแบ่งบทสนทนา(การแยกกล่องโต้ตอบ) ประกอบด้วยการรวมไว้ในสตรีมข้อมูล จุดควบคุม(จุดตรวจ) ที่ช่วยให้สามารถประสานการทำงานของทั้งสองระบบได้ ระดับความซับซ้อนของการแบ่งบทสนทนาขึ้นอยู่กับโหมดที่ใช้ดำเนินการ ในโหมดฮาล์ฟดูเพล็กซ์ ระบบจะดำเนินการซิงโครไนซ์จำนวนเล็กน้อยโดยการแลกเปลี่ยนข้อความจุดตรวจ ในโหมดดูเพล็กซ์ ระบบจะทำการซิงโครไนซ์แบบเต็มโดยใช้โทเค็นหลัก/ที่ใช้งานอยู่

ระดับผู้บริหาร

บน ตัวแทน(การนำเสนอ) ระดับฟังก์ชันเดียวจะดำเนินการ: การแปลไวยากรณ์ระหว่าง ระบบต่างๆ. บางครั้งคอมพิวเตอร์บนเครือข่ายใช้ไวยากรณ์ต่างกัน เลเยอร์การนำเสนอช่วยให้พวกเขา "เห็นด้วย" เกี่ยวกับไวยากรณ์ทั่วไปสำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูล เมื่อสร้างการเชื่อมต่อที่เลเยอร์การนำเสนอ ระบบจะแลกเปลี่ยนข้อความเกี่ยวกับไวยากรณ์ที่พวกเขามี และเลือกว่าจะใช้ไวยากรณ์ใดในระหว่างเซสชัน ทั้งสองระบบที่เกี่ยวข้องกับการเชื่อมต่อมี เชิงนามธรรมไวยากรณ์(ไวยากรณ์เชิงนามธรรม) คือรูปแบบการสื่อสารแบบ "ดั้งเดิม" ไวยากรณ์เชิงนามธรรมของแพลตฟอร์มคอมพิวเตอร์ที่แตกต่างกันอาจแตกต่างกันไป ในระหว่างกระบวนการประสานงานระบบทั่วไป ไวยากรณ์การถ่ายโอนข้อมูล(ไวยากรณ์การถ่ายโอน) ระบบส่งสัญญาณจะแปลงไวยากรณ์เชิงนามธรรมไปเป็นไวยากรณ์การถ่ายโอนข้อมูล และระบบรับจะแปลงไวยากรณ์เชิงนามธรรมไปเป็นไวยากรณ์การถ่ายโอนข้อมูล และระบบรับจะกลับกันเมื่อการถ่ายโอนเสร็จสิ้น หากจำเป็นระบบสามารถเลือกรูปแบบการถ่ายโอนข้อมูลได้ด้วย ฟังก์ชั่นเพิ่มเติมเช่น การบีบอัดข้อมูลหรือการเข้ารหัส

ชั้นแอปพลิเคชัน

เลเยอร์แอปพลิเคชันเป็นจุดเริ่มต้นที่โปรแกรมจะเข้าถึงโมเดล OSI และ ทรัพยากรเครือข่าย. โปรโตคอลเลเยอร์แอปพลิเคชันส่วนใหญ่ให้บริการการเข้าถึงเครือข่าย ตัวอย่างเช่น Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) ถูกใช้โดยโปรแกรมอีเมลส่วนใหญ่ในการส่งข้อความ โปรโตคอลเลเยอร์แอปพลิเคชันอื่น ๆ เช่น FTP (File Transfer Protocol) นั้นเป็นโปรแกรมของตัวเอง โปรโตคอลเลเยอร์แอปพลิเคชันมักประกอบด้วยฟังก์ชันเซสชันและเลเยอร์การนำเสนอ เป็นผลให้สแต็กโปรโตคอลทั่วไปประกอบด้วยสี่โปรโตคอลแยกกันที่ทำงานที่เลเยอร์แอปพลิเคชัน การขนส่ง เครือข่าย และดาต้าลิงก์

สำหรับการแสดงข้อมูลแบบครบวงจรในเครือข่ายที่มีอุปกรณ์และซอฟต์แวร์ต่างกัน องค์กรระหว่างประเทศสำหรับมาตรฐาน ISO (International Standardization Organization) ได้พัฒนาแบบจำลองพื้นฐานสำหรับการสื่อสารแบบเปิด ระบบโอเอสไอ(การเชื่อมต่อโครงข่ายแบบเปิด) แบบจำลองนี้จะอธิบายกฎและขั้นตอนในการส่งข้อมูลในสภาพแวดล้อมเครือข่ายต่างๆ เมื่อจัดเซสชันการสื่อสาร องค์ประกอบหลักของโมเดลคือเลเยอร์ กระบวนการแอปพลิเคชัน และการเชื่อมต่อทางกายภาพ ในรูป รูปที่ 1.10 แสดงโครงสร้างของแบบจำลองพื้นฐาน

แต่ละเลเยอร์ของโมเดล OSI จะทำงานเฉพาะระหว่างการส่งข้อมูลผ่านเครือข่าย โมเดลพื้นฐานเป็นพื้นฐานในการพัฒนา โปรโตคอลเครือข่าย. OSI แบ่งฟังก์ชันการสื่อสารเครือข่ายออกเป็นเจ็ดชั้น ซึ่งแต่ละชั้นทำหน้าที่ส่วนต่างๆ ของกระบวนการเชื่อมต่อโครงข่ายระบบเปิด

โมเดล OSI อธิบายเฉพาะการสื่อสารของระบบ ไม่ใช่แอปพลิเคชันสำหรับผู้ใช้ปลายทาง แอปพลิเคชันใช้โปรโตคอลการสื่อสารของตนเองโดยการเข้าถึงสิ่งอำนวยความสะดวกของระบบ

ข้าว. 1.10. แบบจำลองโอเอสไอ

หากแอปพลิเคชันสามารถรับหน้าที่ของชั้นบนบางชั้นของแบบจำลอง OSI ได้ ดังนั้น เพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูล แอปพลิเคชันจะเข้าถึงเครื่องมือระบบโดยตรงที่ทำหน้าที่ของชั้นล่างที่เหลืออยู่ของแบบจำลอง OSI

ปฏิสัมพันธ์ของเลเยอร์โมเดล OSI

OSI Model สามารถแบ่งได้เป็น 2 แบบ รุ่นต่างๆดังแสดงในรูป 1.11:

โมเดลตามโปรโตคอลแนวนอนที่ให้กลไกสำหรับการโต้ตอบระหว่างโปรแกรมและกระบวนการบนเครื่องที่แตกต่างกัน

แบบจำลองแนวตั้งที่อิงตามบริการที่มีให้โดยเลเยอร์ที่อยู่ติดกันบนเครื่องเดียวกัน

แต่ละเลเยอร์ของคอมพิวเตอร์ที่ส่งจะโต้ตอบกับเลเยอร์เดียวกันของคอมพิวเตอร์ที่รับราวกับว่ามีการเชื่อมต่อโดยตรง การเชื่อมต่อดังกล่าวเรียกว่าตรรกะหรือ การสื่อสารเสมือนจริง. ในความเป็นจริง การโต้ตอบเกิดขึ้นระหว่างระดับที่อยู่ติดกันของคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่ง

ดังนั้นข้อมูลในคอมพิวเตอร์ที่ส่งจะต้องผ่านทุกระดับ จากนั้นจะถูกส่งผ่านสื่อทางกายภาพไปยังคอมพิวเตอร์ที่รับและผ่านเลเยอร์ทั้งหมดอีกครั้งจนกว่าจะถึงระดับเดียวกับที่ถูกส่งไปยังคอมพิวเตอร์ที่ส่ง

ในโมเดลแนวนอน สองโปรแกรมต้องใช้โปรโตคอลร่วมกันในการแลกเปลี่ยนข้อมูล ในโมเดลแนวตั้ง เลเยอร์ที่อยู่ติดกันจะแลกเปลี่ยนข้อมูลโดยใช้ Application Programming Interfaces (API)

ข้าว. 1.11. แผนภาพแสดงปฏิสัมพันธ์ของคอมพิวเตอร์ในแบบจำลองอ้างอิงพื้นฐานของ OSI

ก่อนที่จะถูกส่งไปยังเครือข่ายข้อมูลจะถูกแบ่งออกเป็นแพ็กเก็ต แพ็กเก็ตคือหน่วยข้อมูลที่ส่งระหว่างสถานีเครือข่าย

เมื่อส่งข้อมูล แพ็คเก็ตจะส่งผ่านตามลำดับผ่านซอฟต์แวร์ทุกชั้น ในแต่ละระดับ ข้อมูลการควบคุมของระดับนี้ (ส่วนหัว) จะถูกเพิ่มลงในแพ็กเก็ตซึ่งจำเป็นสำหรับการส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายได้สำเร็จ ดังแสดงในรูปที่ 1 1.12 โดยที่ Zag เป็นส่วนหัวของแพ็กเก็ต Con เป็นจุดสิ้นสุดของแพ็กเก็ต

เมื่อสิ้นสุดการรับ แพ็กเก็ตจะผ่านทุกเลเยอร์ในลำดับย้อนกลับ ในแต่ละเลเยอร์ โปรโตคอลในเลเยอร์นั้นจะอ่านข้อมูลแพ็กเก็ต จากนั้นจะลบข้อมูลที่เพิ่มไปยังแพ็กเก็ตที่เลเยอร์นั้นโดยฝ่ายที่ส่ง และส่งแพ็กเก็ตไปยังเลเยอร์ถัดไป เมื่อแพ็กเก็ตไปถึง Application Layer ข้อมูลการควบคุมทั้งหมดจะถูกลบออกจากแพ็กเก็ต และข้อมูลจะกลับสู่รูปแบบดั้งเดิม

ข้าว. 1.12. การก่อตัวของแพ็คเกจแต่ละระดับของแบบจำลองเจ็ดระดับ

โมเดลแต่ละระดับจะทำหน้าที่ของตัวเอง ยิ่งระดับสูงเท่าไร ปัญหาก็จะยิ่งซับซ้อนมากขึ้นเท่านั้น

สะดวกในการนึกถึงแต่ละเลเยอร์ของแบบจำลอง OSI ว่าเป็นกลุ่มของโปรแกรมที่ออกแบบมาเพื่อทำหน้าที่เฉพาะ ตัวอย่างเช่น เลเยอร์หนึ่งมีหน้าที่รับผิดชอบในการแปลงข้อมูลจาก ASCII เป็น EBCDIC และมีโปรแกรมที่จำเป็นในการดำเนินการนี้

แต่ละเลเยอร์ให้บริการกับเลเยอร์ที่อยู่ด้านบน และร้องขอบริการจากเลเยอร์ด้านล่าง บริการร้องขอของชั้นบนในลักษณะเดียวกัน: ตามกฎแล้ว นี่คือข้อกำหนดในการกำหนดเส้นทางข้อมูลบางอย่างจากเครือข่ายหนึ่งไปยังอีกเครือข่ายหนึ่ง การดำเนินการตามหลักการระบุข้อมูลในทางปฏิบัตินั้นถูกกำหนดให้กับระดับล่าง ในรูป 1.13 ให้แล้ว คำอธิบายสั้นฟังก์ชั่นในทุกระดับ

ข้าว. 1.13. หน้าที่ของเลเยอร์โมเดล OSI

แบบจำลองที่อยู่ระหว่างการพิจารณาจะกำหนดปฏิสัมพันธ์ของระบบเปิดจากผู้ผลิตหลายรายในเครือข่ายเดียวกัน ดังนั้น เธอจึงดำเนินการประสานงานสำหรับพวกเขาใน:

ปฏิสัมพันธ์ของกระบวนการสมัคร

แบบฟอร์มการนำเสนอข้อมูล

การจัดเก็บข้อมูลที่สม่ำเสมอ

การจัดการทรัพยากรเครือข่าย

ความปลอดภัยของข้อมูลและการปกป้องข้อมูล

การวินิจฉัยโปรแกรมและฮาร์ดแวร์

ชั้นแอปพลิเคชัน

เลเยอร์แอปพลิเคชันช่วยให้กระบวนการแอปพลิเคชันสามารถเข้าถึงพื้นที่โต้ตอบได้ ซึ่งเป็นระดับบนสุด (ที่เจ็ด) และอยู่ติดกับกระบวนการแอปพลิเคชันโดยตรง

ในความเป็นจริง เลเยอร์แอปพลิเคชันคือชุดของโปรโตคอลต่างๆ ที่ผู้ใช้เครือข่ายเข้าถึงทรัพยากรที่ใช้ร่วมกัน เช่น ไฟล์ เครื่องพิมพ์ หรือเว็บเพจไฮเปอร์เท็กซ์ และยังจัดระเบียบการทำงานร่วมกัน เช่น การใช้โปรโตคอลจดหมายอิเล็กทรอนิกส์ องค์ประกอบบริการแอปพลิเคชันพิเศษให้บริการสำหรับโปรแกรมแอปพลิเคชันเฉพาะ เช่น โปรแกรมถ่ายโอนไฟล์และโปรแกรมจำลองเทอร์มินัล ตัวอย่างเช่น หากโปรแกรมจำเป็นต้องถ่ายโอนไฟล์ ระบบจะใช้โปรโตคอลการถ่ายโอนไฟล์ การเข้าถึง และการจัดการ FTAM (การถ่ายโอนไฟล์ การเข้าถึง และการจัดการ) ในโมเดล OSI แอปพลิเคชันโปรแกรมที่ต้องทำงานเฉพาะเจาะจง (เช่น การอัปเดตฐานข้อมูลบนคอมพิวเตอร์) จะส่งข้อมูลเฉพาะในรูปแบบของดาตาแกรมไปยังเลเยอร์แอปพลิเคชัน งานหลักประการหนึ่งของเลเยอร์นี้คือการกำหนดวิธีดำเนินการคำขอแอปพลิเคชัน หรืออีกนัยหนึ่งคือ คำขอควรใช้ในรูปแบบใด

หน่วยข้อมูลที่เลเยอร์แอปพลิเคชันทำงานมักจะเรียกว่าข้อความ

เลเยอร์แอปพลิเคชันทำหน้าที่ดังต่อไปนี้:

1. การดำเนินการ หลากหลายชนิดทำงาน

การถ่ายโอนไฟล์;

การจัดการงาน

การจัดการระบบ ฯลฯ

2. การระบุตัวตนของผู้ใช้ด้วยรหัสผ่าน ที่อยู่ ลายเซ็นอิเล็กทรอนิกส์

3. การกำหนดสมาชิกที่ใช้งานและความเป็นไปได้ในการเข้าถึงกระบวนการสมัครใหม่

4. การกำหนดความเพียงพอของทรัพยากรที่มีอยู่

5. การจัดระเบียบคำขอที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการสมัครอื่น ๆ

6. ถ่ายโอนแอปพลิเคชันไปยังระดับตัวแทนสำหรับวิธีการที่จำเป็นในการอธิบายข้อมูล

7. การเลือกขั้นตอนสำหรับการเจรจากระบวนการที่วางแผนไว้

8. การจัดการข้อมูลที่แลกเปลี่ยนระหว่างกระบวนการสมัครและการซิงโครไนซ์ปฏิสัมพันธ์ระหว่างกระบวนการสมัคร

9. การกำหนดคุณภาพการบริการ (เวลาการส่งมอบบล็อกข้อมูล อัตราข้อผิดพลาดที่ยอมรับได้)

10. ข้อตกลงในการแก้ไขข้อผิดพลาดและกำหนดความน่าเชื่อถือของข้อมูล

11. การประสานงานของข้อจำกัดที่กำหนดกับไวยากรณ์ (ชุดอักขระ โครงสร้างข้อมูล)

ฟังก์ชันเหล่านี้กำหนดประเภทของบริการที่เลเยอร์แอปพลิเคชันมอบให้กับกระบวนการแอปพลิเคชัน นอกจากนี้ เลเยอร์แอปพลิเคชันจะถ่ายโอนไปยังแอปพลิเคชันที่ประมวลผลบริการต่างๆ ที่ได้รับจากเลเยอร์ฟิสิคัล ลิงก์ เครือข่าย การขนส่ง เซสชัน และการนำเสนอ

ในระดับแอปพลิเคชัน จำเป็นต้องให้ข้อมูลที่ประมวลผลแล้วแก่ผู้ใช้ ซอฟต์แวร์ระบบและผู้ใช้สามารถจัดการสิ่งนี้ได้

เลเยอร์แอปพลิเคชันมีหน้าที่รับผิดชอบในการเข้าถึงแอปพลิเคชันไปยังเครือข่าย งานในเลเยอร์นี้คือการถ่ายโอนไฟล์ แลกเปลี่ยนข้อความอีเมล และจัดการเครือข่าย

โปรโตคอลที่พบบ่อยที่สุดในสามเลเยอร์บนสุด ได้แก่:

โปรโตคอลการถ่ายโอนไฟล์ FTP (File Transfer Protocol);

TFTP (Trivial File Transfer Protocol) เป็นโปรโตคอลการถ่ายโอนไฟล์ที่ง่ายที่สุด

อีเมล X.400;

Telnet ทำงานร่วมกับเทอร์มินัลระยะไกล

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) เป็นโปรโตคอลการแลกเปลี่ยนเมลแบบธรรมดา

CMIP (Common Management Information Protocol) โปรโตคอลการจัดการข้อมูลทั่วไป

SLIP (Serial Line IP) IP สำหรับสายอนุกรม โปรโตคอลสำหรับการส่งข้อมูลแบบอักขระต่ออักขระแบบอนุกรม

SNMP (Simple Network Management Protocol) เป็นโปรโตคอลการจัดการเครือข่ายอย่างง่าย

โปรโตคอล FTAM (การถ่ายโอนไฟล์ การเข้าถึง และการจัดการ) สำหรับการถ่ายโอน การเข้าถึง และการจัดการไฟล์

ชั้นการนำเสนอ

หน้าที่ของระดับนี้คือการนำเสนอข้อมูลที่ถ่ายโอนระหว่างกระบวนการสมัครในรูปแบบที่ต้องการ

เลเยอร์นี้ช่วยให้แน่ใจว่าข้อมูลที่ส่งโดยเลเยอร์แอปพลิเคชันจะเข้าใจโดยเลเยอร์แอปพลิเคชันในระบบอื่น หากจำเป็น เลเยอร์การนำเสนอจะแปลงรูปแบบข้อมูลเป็นรูปแบบการนำเสนอทั่วไป ณ เวลาที่ส่งข้อมูล และในเวลาที่รับข้อมูล จะทำการแปลงกลับตามลำดับ ด้วยวิธีนี้ เลเยอร์ของแอปพลิเคชันสามารถเอาชนะได้ เช่น ความแตกต่างทางวากยสัมพันธ์ในการแทนข้อมูล สถานการณ์นี้อาจเกิดขึ้นบน LAN ที่มีคอมพิวเตอร์ประเภทต่างๆ (IBM PC และ Macintosh) ที่จำเป็นต้องแลกเปลี่ยนข้อมูล ดังนั้นในช่องฐานข้อมูล ข้อมูลจะต้องนำเสนอในรูปแบบของตัวอักษรและตัวเลข และมักจะอยู่ในรูปแบบของภาพกราฟิก ข้อมูลนี้จำเป็นต้องได้รับการประมวลผล เช่น เป็นตัวเลขทศนิยม

พื้นฐานสำหรับการนำเสนอข้อมูลโดยทั่วไปคือระบบ ASN.1 ซึ่งเหมือนกันสำหรับแบบจำลองทุกระดับ ระบบนี้ทำหน้าที่อธิบายโครงสร้างไฟล์และยังแก้ปัญหาการเข้ารหัสข้อมูลอีกด้วย ในระดับนี้ การเข้ารหัสและถอดรหัสข้อมูลสามารถทำได้ ซึ่งทำให้มั่นใจได้ถึงความลับของการแลกเปลี่ยนข้อมูลสำหรับบริการแอปพลิเคชันทั้งหมดในคราวเดียว ตัวอย่างของโปรโตคอลดังกล่าวคือโปรโตคอล Secure Socket Layer (SSL) ซึ่งจัดให้มีการส่งข้อความที่ปลอดภัยสำหรับโปรโตคอลเลเยอร์แอปพลิเคชันในสแต็ก TCP/IP ระดับนี้ให้การแปลงข้อมูล (การเข้ารหัส การบีบอัด ฯลฯ) ของเลเยอร์แอปพลิเคชันเป็นกระแสข้อมูลสำหรับเลเยอร์การขนส่ง

เลเยอร์ตัวแทนทำหน้าที่หลักดังต่อไปนี้:

1. การสร้างคำขอเพื่อสร้างเซสชันการโต้ตอบระหว่างกระบวนการแอปพลิเคชัน

2. การประสานงานการนำเสนอข้อมูลระหว่างขั้นตอนการสมัคร

3. การนำแบบฟอร์มการนำเสนอข้อมูลไปใช้

4. การนำเสนอวัสดุกราฟิก (ภาพวาด ภาพวาด ไดอะแกรม)

5. การจำแนกประเภทของข้อมูล

6. การส่งคำขอยุติเซสชัน

โปรโตคอลชั้นการนำเสนอมักจะเป็น ส่วนสำคัญโปรโตคอลของสามเลเยอร์บนสุดของโมเดล

เลเยอร์เซสชั่น

เลเยอร์เซสชันคือเลเยอร์ที่กำหนดขั้นตอนการดำเนินการเซสชันระหว่างผู้ใช้หรือกระบวนการแอปพลิเคชัน

เลเยอร์เซสชันจัดให้มีการจัดการการสนทนาเพื่อบันทึกว่าฝ่ายใดที่ใช้งานอยู่ในปัจจุบัน และยังมีสิ่งอำนวยความสะดวกในการซิงโครไนซ์อีกด้วย อย่างหลังอนุญาตให้แทรกจุดตรวจสอบลงในการถ่ายโอนที่ยาวนาน ดังนั้นในกรณีที่เกิดความล้มเหลว คุณสามารถกลับไปยังจุดตรวจสอบสุดท้าย แทนที่จะเริ่มต้นใหม่ทั้งหมดอีกครั้ง ในทางปฏิบัติ มีแอปพลิเคชั่นเพียงไม่กี่ตัวที่ใช้เซสชันเลเยอร์ และไม่ค่อยมีการนำไปใช้งาน

เลเยอร์เซสชันจะควบคุมการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างกระบวนการสมัคร ประสานงานการรับ การส่ง และการส่งมอบเซสชันการสื่อสารหนึ่งเซสชัน นอกจากนี้ เลเยอร์เซสชันยังมีฟังก์ชันการจัดการรหัสผ่าน การจัดการบทสนทนา การซิงโครไนซ์ และการยกเลิกการสื่อสารในเซสชันการส่งข้อมูลเพิ่มเติมหลังจากเกิดความล้มเหลวเนื่องจากข้อผิดพลาดในเลเยอร์ที่ต่ำกว่า หน้าที่ของระดับนี้คือการประสานการสื่อสารระหว่างโปรแกรมแอปพลิเคชันสองตัวที่ทำงานบนเวิร์กสเตชันที่แตกต่างกัน มันมาในรูปแบบของบทสนทนาที่มีโครงสร้างดี ฟังก์ชันเหล่านี้รวมถึงการสร้างเซสชัน การจัดการการส่งและรับแพ็กเก็ตข้อความระหว่างเซสชัน และการยกเลิกเซสชัน

ในระดับเซสชั่น จะกำหนดว่าการถ่ายโอนจะเป็นอย่างไรระหว่างสองกระบวนการสมัคร:

ฮาล์ฟดูเพล็กซ์ (กระบวนการจะส่งและรับข้อมูลตามลำดับ)

ดูเพล็กซ์ (กระบวนการจะส่งข้อมูลและรับพร้อมกัน)

ในโหมดฮาล์ฟดูเพล็กซ์ เลเยอร์เซสชันจะออกโทเค็นข้อมูลให้กับกระบวนการที่เริ่มต้นการถ่ายโอน เมื่อถึงเวลาที่กระบวนการที่สองจะตอบสนอง โทเค็นข้อมูลจะถูกส่งผ่านไป เลเยอร์เซสชันอนุญาตให้ส่งข้อมูลไปยังฝ่ายที่มีโทเค็นข้อมูลเท่านั้น

เลเยอร์เซสชันมีฟังก์ชันดังต่อไปนี้:

1. การจัดตั้งและการสิ้นสุดในระดับเซสชั่นของการเชื่อมต่อระหว่างระบบที่มีการโต้ตอบ

2. ทำการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกระบวนการสมัครตามปกติและเร่งด่วน

3. การจัดการปฏิสัมพันธ์ระหว่างกระบวนการสมัคร

4. การซิงโครไนซ์การเชื่อมต่อเซสชัน

5. แจ้งขั้นตอนการสมัครเกี่ยวกับสถานการณ์พิเศษ

6. การตั้งค่าเครื่องหมายในกระบวนการสมัครที่อนุญาตให้หลังจากเกิดความล้มเหลวหรือข้อผิดพลาด เพื่อเรียกคืนการดำเนินการจากเครื่องหมายที่ใกล้ที่สุด

7. ขัดจังหวะขั้นตอนการสมัครเมื่อจำเป็นและดำเนินการต่ออย่างถูกต้อง

8. ยุติเซสชั่นโดยไม่สูญเสียข้อมูล

9. การส่งข้อความพิเศษเกี่ยวกับความคืบหน้าของเซสชั่น

เลเยอร์เซสชันมีหน้าที่รับผิดชอบในการจัดการเซสชันการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างเครื่องปลายทาง โดยทั่วไปโปรโตคอลชั้นเซสชันจะเป็นส่วนประกอบของสามเลเยอร์บนสุดของโมเดล

ชั้นการขนส่ง

เลเยอร์การขนส่งได้รับการออกแบบมาเพื่อส่งแพ็กเก็ตผ่านเครือข่ายการสื่อสาร ที่ชั้นการขนส่ง แพ็กเก็ตจะถูกแบ่งออกเป็นบล็อก

ระหว่างทางจากผู้ส่งไปยังผู้รับ แพ็กเก็ตอาจเสียหายหรือสูญหาย แม้ว่าแอปพลิเคชั่นบางตัวจะมีการจัดการข้อผิดพลาดของตัวเอง แต่ก็มีแอปพลิเคชั่นอื่น ๆ ที่ต้องการจัดการกับการเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้ทันที งานของเลเยอร์การขนส่งคือเพื่อให้แน่ใจว่าแอปพลิเคชันหรือชั้นบนของโมเดล (แอปพลิเคชันและเซสชัน) ถ่ายโอนข้อมูลด้วยระดับความน่าเชื่อถือที่ต้องการ โมเดล OSI กำหนดคลาสบริการห้าคลาสที่มอบให้โดยเลเยอร์การขนส่ง บริการประเภทนี้มีความโดดเด่นด้วยคุณภาพของบริการที่มีให้: ความเร่งด่วน, ความสามารถในการคืนค่าการสื่อสารที่ถูกขัดจังหวะ, ความพร้อมใช้งานของวิธีการสำหรับการเชื่อมต่อแบบมัลติเพล็กซ์ระหว่างโปรโตคอลแอปพลิเคชันที่แตกต่างกันผ่านทางทั่วไป โปรโตคอลการขนส่งและที่สำคัญที่สุดคือความสามารถในการตรวจจับและแก้ไขข้อผิดพลาดในการส่ง เช่น การบิดเบือน การสูญหาย และการทำซ้ำของแพ็กเก็ต

ชั้นการขนส่งจะกำหนดที่อยู่ของอุปกรณ์ทางกายภาพ (ระบบ ชิ้นส่วน) ในเครือข่าย เลเยอร์นี้รับประกันการส่งมอบบล็อกข้อมูลไปยังผู้รับและควบคุมการจัดส่งนี้ หน้าที่หลักคือการจัดหารูปแบบการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างระบบที่มีประสิทธิภาพ สะดวก และเชื่อถือได้ เมื่อมีการประมวลผลมากกว่าหนึ่งแพ็กเก็ต ชั้นการขนส่งจะควบคุมลำดับในการประมวลผลแพ็กเก็ต หากมีข้อความซ้ำที่ได้รับก่อนหน้านี้ผ่านไป เลเยอร์นี้จะจดจำข้อความนี้และไม่สนใจข้อความนั้น

หน้าที่ของชั้นการขนส่งประกอบด้วย:

1. การควบคุมการส่งผ่านเครือข่ายและรับรองความสมบูรณ์ของบล็อกข้อมูล

2. การตรวจหาข้อผิดพลาด การกำจัดบางส่วน และการรายงานข้อผิดพลาดที่ยังไม่ได้แก้ไข

3. การกู้คืนระบบส่งกำลังหลังจากเกิดความล้มเหลวและทำงานผิดปกติ

4. การรวมหรือการแบ่งบล็อคข้อมูล

5. การจัดลำดับความสำคัญในการโอนบล็อก (ปกติหรือเร่งด่วน)

6. ยืนยันการโอนเงิน

7. กำจัดการบล็อกในสถานการณ์การหยุดชะงักในเครือข่าย

เริ่มต้นจากชั้นการขนส่ง โปรโตคอลระดับสูงกว่าทั้งหมดจะถูกนำไปใช้ในซอฟต์แวร์ ซึ่งโดยปกติจะรวมอยู่ในระบบปฏิบัติการเครือข่าย

โปรโตคอลชั้นการขนส่งที่พบบ่อยที่สุด ได้แก่:

TCP (โปรโตคอลควบคุมการส่ง) โปรโตคอลควบคุมการส่งสแต็ก TCP/IP;

UDP (User Datagram Protocol) คือโปรโตคอลเดตาแกรมผู้ใช้ของ TCP/IP stack;

NCP (NetWare Core Protocol) โปรโตคอลพื้นฐานของเครือข่าย NetWare

SPX (Sequenced Packet eXchange) การแลกเปลี่ยนแพ็คเกจ Novell stack อย่างเป็นระเบียบ

TP4 (โปรโตคอลการส่ง) - โปรโตคอลการส่งคลาส 4

เลเยอร์เครือข่าย

ระดับเครือข่ายช่วยให้มั่นใจได้ถึงการวางช่องทางที่เชื่อมต่อสมาชิกและระบบการบริหารผ่านเครือข่ายการสื่อสาร การเลือกเส้นทางที่รวดเร็วและน่าเชื่อถือที่สุด

เลเยอร์เครือข่ายสร้างการสื่อสารในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ระหว่างสองระบบและจัดให้มี ช่องทางเสมือนระหว่างพวกเขา. ช่องทางเสมือนหรือลอจิคัลคือการทำงานของส่วนประกอบเครือข่ายที่สร้างภาพลวงตาของส่วนประกอบที่มีการโต้ตอบซึ่งวางเส้นทางที่ต้องการระหว่างส่วนประกอบเหล่านั้น นอกจากนี้ เลเยอร์เครือข่ายจะรายงานข้อผิดพลาดไปยังเลเยอร์การขนส่งด้วย ข้อความเลเยอร์เครือข่ายมักเรียกว่าแพ็กเก็ต ประกอบด้วยชิ้นส่วนของข้อมูล เลเยอร์เครือข่ายมีหน้าที่รับผิดชอบในการกำหนดที่อยู่และการส่งมอบ

การค้นหาเส้นทางที่ดีที่สุดสำหรับการส่งข้อมูลเรียกว่าการกำหนดเส้นทาง และการแก้ปัญหาคืองานหลักของเลเยอร์เครือข่าย ปัญหานี้มีความซับซ้อนเนื่องจากเส้นทางที่สั้นที่สุดไม่ได้ดีที่สุดเสมอไป บ่อยครั้งที่เกณฑ์ในการเลือกเส้นทางคือเวลาในการส่งข้อมูลตามเส้นทางนี้ ขึ้นอยู่กับความจุของช่องทางการสื่อสารและความหนาแน่นของการจราจรซึ่งอาจเปลี่ยนแปลงได้ตลอดเวลา อัลกอริธึมการกำหนดเส้นทางบางตัวพยายามปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงของโหลด ในขณะที่บางอัลกอริธึมตัดสินใจโดยยึดตามค่าเฉลี่ยในระยะยาว สามารถเลือกเส้นทางได้ตามเกณฑ์อื่นๆ เช่น ความน่าเชื่อถือในการส่งสัญญาณ

โปรโตคอลเลเยอร์ลิงก์ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการส่งข้อมูลระหว่างโหนดใดๆ ในเครือข่ายที่มีโทโพโลยีมาตรฐานที่เหมาะสมเท่านั้น นี่เป็นข้อจำกัดที่เข้มงวดมากซึ่งไม่อนุญาตให้มีการสร้างเครือข่ายที่มีโครงสร้างที่พัฒนาขึ้น เช่น เครือข่ายที่รวมเครือข่ายองค์กรหลายเครือข่ายเข้าด้วยกัน เครือข่ายเดียวหรือเครือข่ายที่มีความน่าเชื่อถือสูงซึ่งมีการเชื่อมต่อซ้ำซ้อนระหว่างโหนด

ดังนั้น ภายในเครือข่าย การส่งข้อมูลจะถูกควบคุมโดยดาต้าลิงค์เลเยอร์ แต่การส่งข้อมูลระหว่างเครือข่ายจะถูกจัดการโดยเลเยอร์เครือข่าย เมื่อจัดระเบียบการส่งแพ็กเก็ตในระดับเครือข่าย จะใช้แนวคิดเรื่องหมายเลขเครือข่าย ในกรณีนี้ ที่อยู่ของผู้รับประกอบด้วยหมายเลขเครือข่ายและหมายเลขคอมพิวเตอร์บนเครือข่ายนี้

เครือข่ายเชื่อมต่อถึงกันด้วยอุปกรณ์พิเศษที่เรียกว่าเราเตอร์ เราเตอร์คืออุปกรณ์ที่รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับโทโพโลยีของการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตและส่งต่อแพ็กเก็ตเลเยอร์เครือข่ายไปยังเครือข่ายปลายทางตามนั้น ในการส่งข้อความจากผู้ส่งที่อยู่ในเครือข่ายหนึ่งไปยังผู้รับที่อยู่ในเครือข่ายอื่น คุณจะต้องทำการโอนย้าย (กระโดด) ระหว่างเครือข่ายหลายครั้ง โดยแต่ละครั้งจะเลือกเส้นทางที่เหมาะสม ดังนั้นเส้นทางจึงเป็นลำดับของเราเตอร์ที่แพ็กเก็ตผ่านไป

เลเยอร์เครือข่ายมีหน้าที่แบ่งผู้ใช้ออกเป็นกลุ่มและกำหนดเส้นทางแพ็กเก็ตตามการแปลที่อยู่ MAC เป็นที่อยู่เครือข่าย เลเยอร์เครือข่ายยังให้การส่งแพ็คเก็ตไปยังเลเยอร์การขนส่งอย่างโปร่งใส

เลเยอร์เครือข่ายทำหน้าที่ดังต่อไปนี้:

1. การสร้างการเชื่อมต่อเครือข่ายและการระบุพอร์ต

2. การตรวจจับและแก้ไขข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นระหว่างการส่งผ่านเครือข่ายการสื่อสาร

3. การควบคุมการไหลของแพ็คเก็ต

4. การจัดระเบียบ (การสั่งซื้อ) ลำดับของแพ็กเก็ต

5. การกำหนดเส้นทางและการสลับ

6. การแบ่งส่วนและการรวมแพ็คเกจ

ในระดับเครือข่าย มีการกำหนดโปรโตคอลสองประเภท ประเภทแรกหมายถึงคำจำกัดความของกฎสำหรับการส่งแพ็กเก็ตข้อมูลโหนดปลายทางจากโหนดไปยังเราเตอร์และระหว่างเราเตอร์ เหล่านี้เป็นโปรโตคอลที่มักจะหมายถึงเมื่อผู้คนพูดถึงโปรโตคอลเลเยอร์เครือข่าย อย่างไรก็ตาม โปรโตคอลอีกประเภทหนึ่งที่เรียกว่าโปรโตคอลการแลกเปลี่ยนข้อมูลการกำหนดเส้นทาง มักจะรวมอยู่ในเลเยอร์เครือข่าย เมื่อใช้โปรโตคอลเหล่านี้ เราเตอร์จะรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับโทโพโลยีของการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต

มีการนำโปรโตคอลเลเยอร์เครือข่ายมาใช้ โมดูลซอฟต์แวร์ระบบปฏิบัติการตลอดจนซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ของเราเตอร์

โปรโตคอลที่ใช้บ่อยที่สุดในระดับเครือข่ายคือ:

IP (อินเทอร์เน็ตโปรโตคอล) อินเทอร์เน็ตโปรโตคอลซึ่งเป็นโปรโตคอลเครือข่ายของสแต็ก TCP/IP ที่ให้ที่อยู่และข้อมูลเส้นทาง

IPX (Internetwork Packet Exchange) เป็นโปรโตคอลการแลกเปลี่ยนแพ็กเก็ต Internetwork ที่ออกแบบมาเพื่อระบุที่อยู่และกำหนดเส้นทางแพ็กเก็ตบนเครือข่าย Novell

X.25 เป็นมาตรฐานสากลสำหรับการสื่อสารแบบเปลี่ยนแพ็กเก็ตทั่วโลก (ใช้งานบางส่วนที่เลเยอร์ 2)

CLNP (Connection Less Network Protocol) เป็นโปรโตคอลเครือข่ายไร้การเชื่อมต่อ

ชั้นลิงค์ (Data Link)

หน่วยของข้อมูลที่เลเยอร์ลิงก์คือเฟรม เฟรมเป็นโครงสร้างที่มีการจัดระเบียบเชิงตรรกะซึ่งสามารถวางข้อมูลได้ หน้าที่ของเลเยอร์ลิงก์คือการส่งเฟรมจากเลเยอร์เครือข่ายไปยังเลเยอร์ฟิสิคัล

ฟิสิคัลเลเยอร์เพียงถ่ายโอนบิต สิ่งนี้ไม่ได้คำนึงว่าในบางเครือข่ายซึ่งมีการใช้สายสื่อสารสลับกันโดยคอมพิวเตอร์โต้ตอบหลายคู่ สื่อการรับส่งข้อมูลทางกายภาพอาจถูกครอบครอง ดังนั้นงานหนึ่งของเลเยอร์ลิงก์คือการตรวจสอบความพร้อมใช้งานของสื่อการส่ง งานอื่นของเลเยอร์ลิงก์คือการใช้กลไกการตรวจจับและแก้ไขข้อผิดพลาด

เลเยอร์ลิงก์ช่วยให้แน่ใจว่าแต่ละเฟรมถูกส่งอย่างถูกต้องโดยการวางลำดับบิตพิเศษที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของแต่ละเฟรมเพื่อทำเครื่องหมาย และยังคำนวณผลรวมตรวจสอบโดยการรวมไบต์ทั้งหมดของเฟรมด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งและเพิ่มผลรวมตรวจสอบ ไปที่เฟรม เมื่อเฟรมมาถึง ผู้รับจะคำนวณผลรวมตรวจสอบของข้อมูลที่ได้รับอีกครั้ง และเปรียบเทียบผลลัพธ์กับผลรวมตรวจสอบจากเฟรม หากตรงกันถือว่าเฟรมถูกต้องและยอมรับ หากเช็คซัมไม่ตรงกัน ระบบจะบันทึกข้อผิดพลาด

หน้าที่ของเลเยอร์ลิงก์คือนำแพ็กเก็ตที่มาจากเลเยอร์เครือข่ายมาเตรียมส่งโดยวางไว้ในกรอบที่มีขนาดเหมาะสม เลเยอร์นี้มีหน้าที่ในการพิจารณาว่าบล็อกเริ่มต้นและสิ้นสุดที่ใด รวมถึงการตรวจจับข้อผิดพลาดในการส่งผ่าน

ในระดับเดียวกัน จะมีการกำหนดกฎสำหรับการใช้ฟิสิคัลเลเยอร์ตามโหนดเครือข่าย การแสดงข้อมูลทางไฟฟ้าบน LAN (บิตข้อมูล วิธีการเข้ารหัสข้อมูล และโทเค็น) ได้รับการยอมรับในระดับนี้และในระดับนี้เท่านั้น นี่คือที่ที่พวกเขาถูกค้นพบและแก้ไข (โดยกำหนดให้ การส่งสัญญาณซ้ำข้อมูล) ข้อผิดพลาด

Data Link Layer ช่วยสร้าง การส่ง และการรับเฟรมข้อมูล เลเยอร์นี้ให้บริการคำขอจากเลเยอร์เครือข่ายและใช้บริการฟิสิคัลเลเยอร์เพื่อรับและส่งแพ็กเก็ต ข้อกำหนด IEEE 802.X แบ่งชั้นลิงก์ออกเป็นสองชั้นย่อย:

LLC (การควบคุมลิงก์แบบลอจิคัล) การควบคุมลิงก์แบบลอจิคัลให้การควบคุมการสื่อสารแบบลอจิคัล เลเยอร์ย่อย LLC ให้บริการเลเยอร์เครือข่ายและเกี่ยวข้องกับการส่งและรับข้อความของผู้ใช้

การควบคุมการเข้าถึงสื่อ MAC (Media Assess Control) เลเยอร์ย่อยของ MAC ควบคุมการเข้าถึงสื่อทางกายภาพที่ใช้ร่วมกัน (การส่งโทเค็นหรือการชนกันหรือการตรวจจับการชนกัน) และควบคุมการเข้าถึงช่องทางการสื่อสาร เลเยอร์ย่อย LLC อยู่เหนือเลเยอร์ย่อย MAC

ดาต้าลิงค์เลเยอร์กำหนดการเข้าถึงสื่อและการควบคุมการส่งข้อมูลผ่านขั้นตอนการส่งข้อมูลผ่านช่องสัญญาณ

เมื่อบล็อกข้อมูลที่ส่งมีขนาดใหญ่ เลเยอร์ลิงก์จะแบ่งออกเป็นเฟรมและส่งเฟรมในรูปแบบของลำดับ

เมื่อได้รับเฟรม เลเยอร์จะส่งข้อมูลบล็อกจากเฟรมเหล่านั้น ขนาดของบล็อกข้อมูลขึ้นอยู่กับวิธีการส่งข้อมูลและคุณภาพของช่องสัญญาณที่ส่งข้อมูล

ในเครือข่ายท้องถิ่น คอมพิวเตอร์ บริดจ์ สวิตช์ และเราเตอร์จะใช้โปรโตคอลชั้นลิงก์ ในคอมพิวเตอร์ ฟังก์ชันเลเยอร์ลิงก์จะถูกนำมาใช้ผ่านความพยายามร่วมกันของอะแดปเตอร์เครือข่ายและไดรเวอร์

ดาต้าลิงค์เลเยอร์สามารถทำงานได้ ประเภทต่อไปนี้ฟังก์ชั่น:

1. องค์กร (การจัดตั้ง การจัดการ การยกเลิก) ของการเชื่อมต่อช่องสัญญาณและการระบุพอร์ต

2. การจัดองค์กรและการโอนย้ายบุคลากร

3. การตรวจจับและแก้ไขข้อผิดพลาด

4. การจัดการกระแสข้อมูล

5. รับประกันความโปร่งใสของช่องทางลอจิคัล (การส่งข้อมูลที่เข้ารหัสไม่ว่าทางใดทางหนึ่ง)

โปรโตคอลที่ใช้กันมากที่สุดในดาต้าลิงค์เลเยอร์ ได้แก่ :

HDLC (High Level Data Link Control) โปรโตคอลควบคุมดาต้าลิงค์ระดับสูงสำหรับการเชื่อมต่อแบบอนุกรม

IEEE 802.2 LLC (Type I และ Type II) มี MAC สำหรับสภาพแวดล้อม 802.x;

เทคโนโลยีเครือข่ายอีเทอร์เน็ตตามมาตรฐาน IEEE 802.3 สำหรับเครือข่ายที่ใช้โทโพโลยีบัสและการเข้าถึงหลายรายการด้วยการฟังความถี่ของผู้ให้บริการและการตรวจจับข้อขัดแย้ง

Token ring เป็นเทคโนโลยีเครือข่ายตามมาตรฐาน IEEE 802.5 โดยใช้โทโพโลยีแบบวงแหวนและวิธีการเข้าถึงแบบวงแหวนพร้อมการส่งโทเค็น

FDDI (Fiber Distributed Date Interface Station) เป็นเทคโนโลยีเครือข่ายตามมาตรฐาน IEEE 802.6 โดยใช้สื่อใยแก้วนำแสง

X.25 เป็นมาตรฐานสากลสำหรับการสื่อสารแบบเปลี่ยนแพ็กเก็ตทั่วโลก

กรอบ เครือข่ายรีเลย์ซึ่งจัดจากเทคโนโลยี X25 และ ISDN

เลเยอร์ทางกายภาพ

ฟิสิคัลเลเยอร์ได้รับการออกแบบให้เชื่อมต่อกับ โดยวิธีการทางกายภาพการเชื่อมต่อ การเชื่อมต่อทางกายภาพคือชุดของสื่อทางกายภาพ ฮาร์ดแวร์ และซอฟต์แวร์ที่ช่วยให้สามารถส่งสัญญาณระหว่างระบบได้

สื่อทางกายภาพคือสสารวัสดุที่ใช้ส่งสัญญาณ สภาพแวดล้อมทางกายภาพเป็นรากฐานที่สร้างการเชื่อมต่อทางกายภาพ อีเทอร์ โลหะ แก้วแสง และควอตซ์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นสื่อทางกายภาพ

ฟิสิคัลเลเยอร์ประกอบด้วย Media Interface Sublayer และ Transmission Conversion Sublayer

ประการแรกช่วยให้แน่ใจว่าการจับคู่สตรีมข้อมูลกับสตรีมข้อมูลที่ใช้งานอยู่ ช่องทางทางกายภาพการสื่อสาร ส่วนที่สองดำเนินการแปลงที่เกี่ยวข้องกับโปรโตคอลที่ใช้ เลเยอร์ฟิสิคัลจัดเตรียมอินเทอร์เฟซทางกายภาพให้กับช่องข้อมูลและยังอธิบายขั้นตอนการส่งสัญญาณไปและรับสัญญาณจากช่องสัญญาณด้วย ระดับนี้กำหนดพารามิเตอร์ทางไฟฟ้า เครื่องกล การทำงาน และขั้นตอนสำหรับการสื่อสารทางกายภาพในระบบ เลเยอร์ฟิสิคัลรับแพ็กเก็ตข้อมูลจากเลเยอร์ลิงก์ด้านบนและแปลงเป็นออปติคัลหรือ สัญญาณไฟฟ้าซึ่งสอดคล้องกับ 0 และ 1 ของกระแสไบนารี สัญญาณเหล่านี้จะถูกส่งผ่านตัวกลางในการส่งไปยังโหนดรับ คุณสมบัติทางกลและทางไฟฟ้า/ทางแสงของตัวกลางในการส่งจะถูกกำหนดในระดับกายภาพและรวมถึง:

ประเภทของสายเคเบิลและขั้วต่อ

เค้าโครงของผู้ติดต่อในตัวเชื่อมต่อ

รูปแบบการเข้ารหัสสัญญาณสำหรับค่า 0 และ 1

เลเยอร์ทางกายภาพทำหน้าที่ดังต่อไปนี้:

1. การสร้างและยกเลิกการเชื่อมต่อทางกายภาพ

2. การส่งและรับรหัสซีเรียล

3. การฟังช่องต่างๆ หากจำเป็น

4. การระบุช่อง

5. การแจ้งความผิดปกติและความล้มเหลว

การแจ้งเตือนการเกิดข้อผิดพลาดและความล้มเหลวเกิดจากการที่ในระดับกายภาพตรวจพบเหตุการณ์บางประเภทที่รบกวน ดำเนินการตามปกติเครือข่าย (การชนกันของเฟรมที่ส่งโดยหลายระบบในคราวเดียว, การแยกช่องสัญญาณ, ไฟฟ้าดับ, การสูญเสียการสัมผัสทางกลไก ฯลฯ ) ประเภทของบริการที่มอบให้กับดาต้าลิงค์เลเยอร์นั้นถูกกำหนดโดยโปรโตคอลฟิสิคัลเลเยอร์ การฟังช่องสัญญาณเป็นสิ่งจำเป็นในกรณีที่กลุ่มของระบบเชื่อมต่อกับช่องสัญญาณเดียว แต่มีเพียงระบบเดียวเท่านั้นที่ได้รับอนุญาตให้ส่งสัญญาณในเวลาเดียวกัน ดังนั้นการฟังช่องช่วยให้คุณระบุได้ว่าช่องนั้นว่างสำหรับการส่งสัญญาณหรือไม่ ในบางกรณี เพื่อให้กำหนดโครงสร้างได้ชัดเจนยิ่งขึ้น ชั้นกายภาพจึงถูกแบ่งออกเป็นหลายระดับย่อย ตัวอย่างเช่น ฟิสิคัลเลเยอร์ของเครือข่ายไร้สายแบ่งออกเป็นสามเลเยอร์ย่อย (รูปที่ 1.14)

ข้าว. 1.14. ฟิสิคัลเลเยอร์ LAN ไร้สาย

ฟังก์ชั่นเลเยอร์ทางกายภาพถูกนำไปใช้ในอุปกรณ์ทั้งหมดที่เชื่อมต่อกับเครือข่าย ในด้านคอมพิวเตอร์ ฟังก์ชันฟิสิคัลเลเยอร์จะดำเนินการโดยอะแดปเตอร์เครือข่าย รีพีทเตอร์เป็นอุปกรณ์ประเภทเดียวที่ทำงานบนชั้นกายภาพเท่านั้น

ฟิสิคัลเลเยอร์สามารถให้ทั้งการส่งข้อมูลแบบอะซิงโครนัส (อนุกรม) และซิงโครนัส (ขนาน) ซึ่งใช้สำหรับเมนเฟรมและมินิคอมพิวเตอร์บางตัว ที่ Physical Layer จะต้องกำหนดรูปแบบการเข้ารหัสเพื่อแสดงค่าไบนารี่เพื่อวัตถุประสงค์ในการส่งสัญญาณผ่านช่องทางการสื่อสาร เครือข่ายท้องถิ่นหลายแห่งใช้การเข้ารหัสแบบแมนเชสเตอร์

ตัวอย่างของโปรโตคอลชั้นกายภาพคือข้อกำหนดเทคโนโลยีอีเธอร์เน็ต 10Base-T ซึ่งกำหนดสายเคเบิลที่ใช้เป็นคู่บิดเกลียวที่ไม่มีการป้องกันประเภท 3 ที่มีความต้านทานลักษณะเฉพาะ 100 โอห์ม ขั้วต่อ RJ-45 ความยาวส่วนทางกายภาพสูงสุด 100 เมตร รหัสแมนเชสเตอร์สำหรับการแสดงข้อมูลและคุณลักษณะอื่นๆ ของสภาพแวดล้อมและสัญญาณไฟฟ้า

ข้อกำหนดทางกายภาพของเลเยอร์ทางกายภาพที่พบบ่อยที่สุดบางส่วนได้แก่:

EIA-RS-232-C, CCITT V.24/V.28 – คุณลักษณะทางกล/ไฟฟ้าของอินเทอร์เฟซแบบอนุกรมที่ไม่สมดุล

EIA-RS-422/449, CCITT V.10 – คุณลักษณะทางกล ทางไฟฟ้า และทางแสงของอินเทอร์เฟซแบบอนุกรมแบบสมดุล

อีเธอร์เน็ตเป็นเทคโนโลยีเครือข่ายตามมาตรฐาน IEEE 802.3 สำหรับเครือข่ายที่ใช้โทโพโลยีบัสและการเข้าถึงหลายรายการพร้อมการฟังของผู้ให้บริการและการตรวจจับการชนกัน

Token ring เป็นเทคโนโลยีเครือข่ายตามมาตรฐาน IEEE 802.5 โดยใช้โทโพโลยีแบบวงแหวนและวิธีการเข้าถึงแบบวงแหวนพร้อมการส่งโทเค็น

เป็นการดีกว่าที่จะเริ่มต้นด้วยทฤษฎีแล้วค่อย ๆ ฝึกฝนต่อไป ดังนั้น ขั้นแรกให้พิจารณาโมเดลเครือข่าย ( แบบจำลองทางทฤษฎี) จากนั้นเปิดม่านว่าโมเดลเครือข่ายทางทฤษฎีจะเข้ากันได้อย่างไร โครงสร้างพื้นฐานเครือข่าย(บนอุปกรณ์เครือข่าย คอมพิวเตอร์ของผู้ใช้ สายเคเบิล คลื่นวิทยุ ฯลฯ)

ดังนั้น, โมเดลเครือข่ายเป็นแบบจำลองของการโต้ตอบระหว่างโปรโตคอลเครือข่าย และโปรโตคอลก็เป็นมาตรฐานที่กำหนดว่าโปรแกรมต่างๆ จะแลกเปลี่ยนข้อมูลกันอย่างไร

ให้ฉันอธิบายด้วยตัวอย่าง: เมื่อเปิดหน้าใด ๆ บนอินเทอร์เน็ตเซิร์ฟเวอร์ (ซึ่งเป็นที่ตั้งของหน้าที่เปิดอยู่) จะส่งข้อมูล (เอกสารไฮเปอร์เท็กซ์) ไปยังเบราว์เซอร์ของคุณผ่าน โปรโตคอล HTTP. ต้องขอบคุณโปรโตคอล HTTP ที่ทำให้เบราว์เซอร์ของคุณรับข้อมูลจากเซิร์ฟเวอร์ รู้ว่าจะต้องประมวลผลอย่างไร และประมวลผลได้สำเร็จ โดยแสดงหน้าที่ร้องขอให้คุณเห็น

หากคุณยังไม่ทราบว่าหน้าเว็บบนอินเทอร์เน็ตคืออะไร ฉันจะอธิบายโดยย่อ: ข้อความใด ๆ บนหน้าเว็บนั้นอยู่ในแท็กพิเศษที่บอกเบราว์เซอร์ว่าควรใช้ขนาดข้อความใด สีของมัน ตำแหน่งบน หน้า (ซ้าย ขวา หรือตรงกลาง) สิ่งนี้ไม่เพียงแต่ใช้กับข้อความเท่านั้น แต่ยังรวมถึงรูปภาพ รูปร่าง องค์ประกอบที่ใช้งานอยู่และโดยทั่วไปเนื้อหาทั้งหมดคือ อะไรอยู่บนหน้า เบราว์เซอร์จะตรวจจับแท็ก จะดำเนินการตามคำแนะนำ และแสดงข้อมูลที่ประมวลผลซึ่งอยู่ในแท็กเหล่านี้ คุณเองสามารถเห็นแท็กของหน้านี้ (และข้อความนี้ระหว่างแท็ก) โดยไปที่เมนูของเบราว์เซอร์ของคุณแล้วเลือก - ดูซอร์สโค้ด

อย่าวอกแวกจนเกินไป “Network Model” หัวข้อที่ถูกต้องสำหรับผู้ที่ต้องการเป็นผู้เชี่ยวชาญ บทความนี้ประกอบด้วย 3 ส่วน และสำหรับคุณผมพยายามเขียนให้ไม่น่าเบื่อ ชัดเจน และกระชับ สำหรับรายละเอียดหรือต้องการคำชี้แจงเพิ่มเติม โปรดเขียนความคิดเห็นที่ด้านล่างของหน้า แล้วฉันจะช่วยคุณอย่างแน่นอน

เช่นเดียวกับใน Cisco Networking Academy เราจะพิจารณาโมเดลเครือข่ายสองโมเดล: โมเดล OSI และโมเดล TCP/IP (บางครั้งเรียกว่า DOD) และในเวลาเดียวกันก็ทำการเปรียบเทียบ

OSI ย่อมาจาก Open System Interconnection ในภาษารัสเซียดูเหมือนว่า: แบบจำลองเครือข่ายของการโต้ตอบของระบบเปิด (แบบจำลองอ้างอิง) รุ่นนี้สามารถเรียกได้ว่าเป็นมาตรฐานอย่างปลอดภัย นี่คือโมเดลที่ผู้ผลิตอุปกรณ์เครือข่ายปฏิบัติตามเมื่อพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่

โมเดลเครือข่าย OSI ประกอบด้วย 7 เลเยอร์ และเป็นเรื่องปกติที่จะเริ่มนับจากด้านล่าง

เรามาแสดงรายการกัน:

• 7. ชั้นแอปพลิเคชัน
• 6. ชั้นการนำเสนอ
• 5. เลเยอร์เซสชัน
• 4. ชั้นขนส่ง
• 3. เลเยอร์เครือข่าย
• 2. ชั้นลิงค์ (ชั้นลิงค์ข้อมูล)
• 1. ชั้นกายภาพ (ชั้นกายภาพ)

ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น โมเดลเครือข่ายคือโมเดลของการโต้ตอบระหว่างโปรโตคอลเครือข่าย (มาตรฐาน) และในแต่ละระดับก็จะมีโปรโตคอลของตัวเอง เป็นกระบวนการที่น่าเบื่อในการแสดงรายการ (และไม่มีประเด็น) ดังนั้นจึงเป็นการดีกว่าที่จะดูทุกอย่างโดยใช้ตัวอย่าง เนื่องจากความสามารถในการย่อยได้ของวัสดุนั้นสูงกว่ามากเมื่อมีตัวอย่าง;)

ชั้นแอปพลิเคชัน

เลเยอร์แอปพลิเคชันหรือเลเยอร์แอปพลิเคชันคือระดับบนสุดของโมเดล มันสื่อสารแอปพลิเคชันผู้ใช้กับเครือข่าย เราทุกคนคุ้นเคยกับแอปพลิเคชันเหล่านี้: การท่องเว็บ (HTTP), การส่งและรับเมล (SMTP, POP3), การรับและรับไฟล์ (FTP, TFTP), การเข้าถึงระยะไกล (Telnet) ฯลฯ

ระดับผู้บริหาร

เลเยอร์การนำเสนอหรือเลเยอร์การนำเสนอ – จะแปลงข้อมูลเป็นรูปแบบที่เหมาะสม ง่ายต่อการเข้าใจด้วยตัวอย่าง: รูปภาพเหล่านั้น (ภาพทั้งหมด) ที่คุณเห็นบนหน้าจอจะถูกส่งเมื่อส่งไฟล์ในรูปแบบส่วนเล็ก ๆ ของไฟล์และศูนย์ (บิต) ดังนั้นเมื่อคุณส่งรูปถ่ายให้เพื่อนผ่านทาง อีเมลโปรโตคอลชั้นแอปพลิเคชัน SMTP จะส่งภาพถ่ายไปที่ ระดับต่ำ, เช่น. ไปจนถึงระดับการนำเสนอ โดยที่ภาพถ่ายของคุณจะถูกแปลงเป็นรูปแบบข้อมูลที่สะดวกสบายสำหรับระดับที่ต่ำกว่า เช่น เป็นบิต (หนึ่งและศูนย์)

ในทำนองเดียวกัน เมื่อเพื่อนของคุณเริ่มได้รับรูปถ่ายของคุณ รูปภาพนั้นจะมาหาเขาในรูปแบบของรูปและเลขศูนย์เดียวกัน และเป็นเลเยอร์การนำเสนอที่แปลงบิตต่างๆ ให้เป็นรูปถ่ายที่เต็มเปี่ยม เช่น เจเพ็ก

นี่คือวิธีที่ระดับนี้ทำงานร่วมกับโปรโตคอล (มาตรฐาน) สำหรับรูปภาพ (JPEG, GIF, PNG, TIFF), การเข้ารหัส (ASCII, EBDIC), เพลงและวิดีโอ (MPEG) ฯลฯ

เลเยอร์เซสชั่น

เลเยอร์เซสชันหรือเลเยอร์เซสชัน - ตามชื่อที่แสดงถึง จะจัดเซสชันการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์ ตัวอย่างที่ดีคือการประชุมทางเสียงและวิดีโอ ในระดับนี้ จะมีการกำหนดว่าตัวแปลงสัญญาณใดที่จะเข้ารหัสสัญญาณ และต้องมีตัวแปลงสัญญาณนี้อยู่บนทั้งสองเครื่อง อีกตัวอย่างหนึ่งก็คือ โปรโตคอล SMPP(โปรโตคอลข้อความสั้นแบบเพียร์ทูเพียร์) ใช้เพื่อส่งคำขอ SMS และ USSD ที่รู้จัก ตัวอย่างสุดท้าย: PAP (Password Authentication Protocol) เป็นโปรโตคอลเก่าสำหรับการส่งชื่อผู้ใช้และรหัสผ่านไปยังเซิร์ฟเวอร์โดยไม่มีการเข้ารหัส

ฉันจะไม่พูดอะไรเพิ่มเติมเกี่ยวกับระดับเซสชั่น ไม่เช่นนั้นเราจะเจาะลึกคุณสมบัติที่น่าเบื่อของโปรโตคอล และหากพวกเขา (ฟีเจอร์) สนใจคุณ เขียนจดหมายถึงฉันหรือฝากข้อความไว้ในความคิดเห็นเพื่อขอให้ฉันขยายหัวข้อโดยละเอียดมากขึ้น และบทความใหม่จะมาในเร็วๆ นี้;)

ชั้นขนส่ง

Transport layer - เลเยอร์นี้รับประกันความน่าเชื่อถือของการส่งข้อมูลจากผู้ส่งไปยังผู้รับ ที่จริงแล้ว ทุกอย่างง่ายมาก เช่น คุณสื่อสารโดยใช้เว็บแคมกับเพื่อนหรือครูของคุณ จำเป็นต้องมีการส่งมอบภาพที่ส่งทุกบิตที่เชื่อถือได้หรือไม่? ไม่แน่นอน หากสูญเสียบิตเล็กน้อยจากการสตรีมวิดีโอ คุณจะไม่สังเกตเห็นด้วยซ้ำ แม้แต่ภาพก็จะไม่เปลี่ยนแปลง (บางทีสีของหนึ่งพิกเซลจาก 900,000 พิกเซลอาจเปลี่ยนไป ซึ่งจะกะพริบด้วยความเร็ว 24 เฟรมต่อวินาที)

ตอนนี้เรามายกตัวอย่างนี้: เพื่อนส่งข้อมูลสำคัญหรือโปรแกรมให้คุณ (เช่นทางไปรษณีย์) ในที่เก็บถาวร คุณดาวน์โหลดไฟล์เก็บถาวรนี้ลงในคอมพิวเตอร์ของคุณ นี่คือจุดที่จำเป็นต้องมีความน่าเชื่อถือ 100% เพราะ... หากดาวน์โหลดไฟล์เก็บถาวรหายไปสองสามบิต คุณจะไม่สามารถแตกไฟล์ได้เช่น ดึงข้อมูลที่จำเป็น หรือลองนึกภาพการส่งรหัสผ่านไปยังเซิร์ฟเวอร์ และบิตหนึ่งหายไประหว่างทาง - รหัสผ่านจะสูญเสียรูปลักษณ์ไปแล้วและความหมายจะเปลี่ยนไป

ดังนั้น เมื่อเราดูวิดีโอบนอินเทอร์เน็ต บางครั้งเราเห็นสิ่งผิดปกติ ความล่าช้า สัญญาณรบกวน ฯลฯ และเมื่อเราอ่านข้อความจากหน้าเว็บ การสูญเสีย (หรือการบิดเบือน) ของตัวอักษรเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้ และเมื่อเราดาวน์โหลดโปรแกรม ทุกอย่างก็ดำเนินไปโดยไม่มีข้อผิดพลาด

ในระดับนี้ ฉันจะเน้นสองโปรโตคอล: UDP และ TCP โปรโตคอล UDP (User Datagram Protocol) ถ่ายโอนข้อมูลโดยไม่ต้องสร้างการเชื่อมต่อ ไม่ยืนยันการส่งข้อมูล และไม่ทำซ้ำ โปรโตคอล TCP (Transmission Control Protocol) ซึ่งก่อนการส่งข้อมูลจะสร้างการเชื่อมต่อ ยืนยันการส่งข้อมูล ทำซ้ำหากจำเป็น และรับประกันความสมบูรณ์และลำดับที่ถูกต้องของข้อมูลที่ดาวน์โหลด

ดังนั้น สำหรับเพลง วิดีโอ การประชุมทางวิดีโอ และการโทร เราใช้ UDP (เราถ่ายโอนข้อมูลโดยไม่มีการตรวจสอบและไม่ล่าช้า) และสำหรับข้อความ โปรแกรม รหัสผ่าน ไฟล์เก็บถาวร ฯลฯ – TCP (การรับส่งข้อมูลพร้อมการยืนยันการรับใช้เวลานานกว่า)

เลเยอร์เครือข่าย

เลเยอร์เครือข่าย - เลเยอร์นี้กำหนดเส้นทางตามข้อมูลที่จะถูกส่ง และนี่คือระดับที่สามของโมเดลเครือข่าย OSI และมีอุปกรณ์ที่เรียกว่าอุปกรณ์ระดับที่สาม - เราเตอร์

เราทุกคนเคยได้ยินเกี่ยวกับที่อยู่ IP นี่คือสิ่งที่โปรโตคอล IP (Internet Protocol) ทำ ที่อยู่ IP คือที่อยู่แบบลอจิคัลบนเครือข่าย

มีโปรโตคอลค่อนข้างมากในระดับนี้ และเราจะตรวจสอบโปรโตคอลเหล่านี้ทั้งหมดโดยละเอียดเพิ่มเติมในภายหลัง ในบทความแยกต่างหากและพร้อมตัวอย่าง ตอนนี้ฉันจะแสดงรายการยอดนิยมบางส่วน

เช่นเดียวกับที่ทุกคนเคยได้ยินเกี่ยวกับที่อยู่ IP และคำสั่ง ping นี่คือการทำงานของโปรโตคอล ICMP

เราเตอร์เดียวกัน (ซึ่งเราจะทำงานในอนาคต) ใช้โปรโตคอลระดับนี้เพื่อกำหนดเส้นทางแพ็กเก็ต (RIP, EIGRP, OSPF)

ดาต้าลิงค์เลเยอร์

Data link layer – เราต้องการมันสำหรับการโต้ตอบของเครือข่ายในระดับกายภาพ ทุกคนคงเคยได้ยินเกี่ยวกับที่อยู่ MAC ซึ่งเป็นที่อยู่ทางกายภาพ อุปกรณ์เลเยอร์ลิงก์ - สวิตช์ ฮับ ฯลฯ

IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) กำหนดดาต้าลิงค์เลเยอร์เป็นเลเยอร์ย่อยสองเลเยอร์: LLC และ MAC

LLC – การควบคุมลิงก์แบบลอจิคัล สร้างขึ้นเพื่อโต้ตอบกับระดับบน

MAC – การควบคุมการเข้าถึงสื่อ สร้างขึ้นเพื่อโต้ตอบกับระดับล่าง

ฉันจะอธิบายด้วยตัวอย่าง: คอมพิวเตอร์ของคุณ (แล็ปท็อป อุปกรณ์สื่อสาร) มี การ์ดแลน(หรืออะแดปเตอร์อื่น ๆ ) ดังนั้นจึงมีไดรเวอร์ให้โต้ตอบกับการ์ด (กับการ์ด) ไดร์เวอร์เป็นบางส่วน โปรแกรม- เลเยอร์ย่อยด้านบนของเลเยอร์ช่องซึ่งคุณสามารถสื่อสารกับระดับล่างหรือมากกว่ากับไมโครโปรเซสเซอร์ ( เหล็ก) – เลเยอร์ย่อยด้านล่างของเลเยอร์ดาต้าลิงก์

มีตัวแทนทั่วไปมากมายในระดับนี้ PPP (Point-to-Point) เป็นโปรโตคอลสำหรับเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์สองเครื่องโดยตรง FDDI (Fiber Distributed Data Interface) - มาตรฐานส่งข้อมูลในระยะทางสูงสุด 200 กิโลเมตร CDP (Cisco Discovery Protocol) เป็นโปรโตคอลที่เป็นกรรมสิทธิ์ของ Cisco Systems ซึ่งสามารถใช้เพื่อค้นหาอุปกรณ์ใกล้เคียงและรับข้อมูลเกี่ยวกับอุปกรณ์เหล่านี้

ชั้นทางกายภาพ

เลเยอร์ทางกายภาพเป็นระดับต่ำสุดที่ถ่ายโอนสตรีมข้อมูลโดยตรง โปรโตคอลเป็นที่รู้จักกันดีสำหรับเราทุกคน: บลูทูธ, IRDA (การสื่อสารอินฟราเรด), สายทองแดง (สายคู่บิด, สายโทรศัพท์) Wi-Fi ฯลฯ

บทสรุป

ดังนั้นเราจึงได้วิเคราะห์โมเดลเครือข่าย OSI ในส่วนต่อไปเรามาเริ่มกันที่ TCP/IP Network Model ซึ่งมีขนาดเล็กกว่าและมีโปรโตคอลเหมือนกัน เพื่อให้ผ่านการทดสอบ CCNA ได้สำเร็จ คุณจะต้องทำการเปรียบเทียบและระบุความแตกต่าง ซึ่งจะดำเนินการเสร็จสิ้น