전체 컴퓨터 과학의 범위에서 회로망 계층은 복잡한 네트워크 상호 작용에 대해 알도록 도와줍니다. 많은 네트워크 계층이 노출되지만 잘 알려진 모델 중 하나는 7 계층의 OSI 접근 방식입니다. OSI (Open System Interconnection) 모델은 표준 프로토콜을 통한 데이터 전송의 명확한 그림을 설명합니다. 그러나이 7 개의 레이어가 정확히 무엇을 수행합니까? 이 네트워킹 프레임 워크에서 하위 계층 (1-4)은 대부분 데이터 전송에 대해 작동하고 상위 계층 (5-7)은 애플리케이션 수준 데이터를 처리합니다. 각 계층은 해당 작업과 함께 위탁 된 다음 정보를 다음 계층으로 전달합니다. 이 기사에서는 네트워크 계층, 기능, 문제, 프로토콜 및 서비스.
네트워크 계층이란?
네트워크 계층은 서브넷 공연. 이 계층은 데이터 전송, 라우팅 및 스위칭 기술, 패킷 포워딩 및 시퀀싱, 오류 처리, 논리적 경로 생성 주소 지정, 혼잡 제어 작업을 제어하는 데 더 중점을 둡니다.
네트워크 계층 유형
OSI 네트워킹 모델의 7 개 계층 모두의 협업 성능으로 인해 모든 애플리케이션에서 가장 널리 구현 된 접근 방식이되었습니다.
OSI 접근 방식
아래 세션에서는 각 계층의 기능에 대해 설명합니다.
1). 응용 계층
모든 사람과 컴퓨터 상호 작용을 유지하고 애플리케이션이 네트워크 활동에 대한 접근성을 가질 수 있습니다. 이는 애플리케이션 계층이 이메일, 네트워크 소프트웨어 및 파일 전송과 같은 활동에 대한 서비스를 제공함을 의미합니다. OSI 모델에서이 계층에는 IP를 통한 프로세스 간 통신에 사용되는 통신 프로토콜 및 인터페이스 접근 방식이 있습니다. 이 계층은 통신을 표준화하고 아래 전송 계층을 기반으로 정보 교환을 관리하고 호스트-데이터 데이터 전송 경로를 설정합니다.
2). 프리젠 테이션 레이어
여기서 정보는 사용 가능한 형식으로 유지되며 여기에서 데이터의 기능이 발생합니다. 암호화 . 프리젠 테이션 계층은 애플리케이션 계층이 수락하는 모델의 정보를 전송하도록 작동합니다. 드문 경우에이 계층은 구문 계층이라고합니다. 이 계층은 한 시스템의 응용 프로그램 계층에서 전달한 데이터를 다른 시스템의 응용 프로그램 계층에서 해독 할 수 있도록합니다.
삼). 세션 계층
연결 기능에 대해 작동하며 다양한 세션 및 포트 관리를 담당합니다. 세션 계층은 응용 프로그램과 교환 간의 대화, 토론을 조정하고 끝냅니다.
4). 전송 계층
이 계층은 UDP와 TCP로 구성된 프로토콜을 통해 데이터 전송 활동을 수행합니다. 호스트와 최종 시스템간에 정보를 전송합니다. 종단 간 오류 복구 및 흐름 조절을 관리합니다. 전송 계층은 흐름 관리, 멀티플렉싱, 연결 지향 통신과 같은 서비스를 제공하고 일관성을 관리합니다. 이 계층은 호스트 컴퓨터를 통해 정확한 애플리케이션 프로세스로 정보를 전달하는 역할을합니다. 또한 데이터 분할, 전송 계층 헤더에 소스 및 대상 포트 ID 추가와 함께 진행되는 통계적 다중화 기능도 있습니다.
5). 네트워크 계층
정보가 전송되어야하는 물리적 경로의 주소를 결정합니다. 이 계층은 데이터 전송, 라우팅 및 스위칭 기술, 패킷 포워딩 및 시퀀싱, 오류 처리, 논리 경로 생성 주소 지정, 혼잡 제어 작업을 제어하는 데 더 중점을 둡니다.
6). 데이터 링크 계층
이 계층은 데이터 패킷의 암호화 및 암호 해독 작업을 수행합니다. 전송 프로토콜에 관한 정보를 제공하고 물리 계층, 흐름 조절 및 프레임 동기화에서 발생하는 오류를 제어합니다. 이 계층은 데이터 패킷 프레이밍, 프레임 동기화, 물리적 주소 지정, 저장 후 전달 스위칭 등과 같은 서비스를 제공합니다.
7). 물리적 계층
물리적 매체를 통해 원시 정보를 전송합니다. 물리 계층은 전송 매체를위한 기계적, 절차 적 및 전기적 인터페이스를 제공합니다. 심지어 방송 주파수, 전기 커넥터의 속성 및 기타 낮은 수준의 요소를 설명합니다.
네트워크 계층의 기능
네트워크 계층이 수행하는 위의 용어를 명확히하겠습니다.
- 주소 지정 – 프레임 헤더에서 소스 및 대상 주소를 모두 유지합니다. 네트워크 계층은 주소 지정을 수행하여 네트워크의 특정 장치를 찾습니다.
- 패킷 화 – 네트워크 계층은 상위 계층에서 수신 한 패킷의 변환을 수행합니다. 이 기능은 인터넷 프로토콜 (IP)에 의해 수행됩니다.
- 라우팅 – 주요 기능으로 간주되는 네트워크 계층은 소스 지점에서 목적지까지의 데이터 전송을위한 최상의 경로를 선택합니다.
- 인터 네트워킹 – 인터 네트워킹은 여러 장치에 논리적 연결을 제공하기 위해 작동합니다.
네트워크 계층 설계 문제
네트워크 계층 설계 문제네트워크 계층에는 특정 설계 문제가 있으며 다음과 같이 설명 할 수 있습니다.
1). 저장 후 전달 패킷 스위칭
여기서 가장 중요한 요소는 이동 통신사의 장비 (전송선을 통한 라우터 간 연결)와 고객의 장비입니다.
저장 후 전달 패킷 스위칭
- H1은 캐리어 라우터 'A'와 직접 연결되고 H2는 LAN 연결에서 캐리어 라우터 'F'에 연결됩니다.
- 캐리어 라우터 'F'중 하나는 프로토콜, 소프트웨어 및 구성으로 간주되는 반면 캐리어 아래에 오지 않기 때문에 캐리어의 장비 외부를 가리 킵니다.
- 이 스위칭 네트워크는 패킷이있는 호스트 (H1)가 다음을 통해 근처 라우터로 데이터를 전송할 때 데이터 전송이 발생하는 것처럼 수행합니다. LAN (또는) 캐리어에 대한 지점 간 연결. 캐리어는 패킷이 완전히 도착할 때까지 저장하여 체크섬을 확인합니다.
- 그런 다음 패킷은 H2에 도달 할 때까지 경로를 통해 전송됩니다.
2). 전송 계층에 제공되는 서비스
네트워크 / 전송 계층 인터페이스를 통해 네트워크 계층은 전송 계층에 서비스를 제공합니다. 네트워크 계층이 제공하는 서비스 유형에 대한 질문이 올 수 있습니다.
따라서 우리는 동일한 쿼리로 이동하여 제공되는 서비스를 찾을 것입니다.
네트워크 계층에서 제공하는 서비스는 몇 가지 목표를 고려하여 설명됩니다. 사람들은:
- 제공하는 서비스는 라우터 기술에 의존해서는 안됩니다.
- 전송 계층은 사용 가능한 라우터의 유형, 수 및 토폴로지로부터 보호되어야합니다.
- 전송 계층을 주소 지정하는 네트워크는 LAN 및 WAN 연결에서도 일관된 번호 지정 시나리오를 따라야합니다.
노트 : 다음은 연결 지향 또는 무 연결 시나리오입니다.
여기에서 제공되는 서비스에 따라 두 가지 그룹화가 가능합니다.
비 연결 – 여기서 서브넷으로의 패킷 라우팅 및 삽입은 개별적으로 수행됩니다. 추가 설정이 필요하지 않습니다.
연결 지향 – 서브넷은 안정적인 서비스를 제공해야하며 모든 패킷은 단일 경로를 통해 전송됩니다.
삼). 비 연결형 서비스 구현
이 시나리오에서 패킷은 데이터 그램이라고하고 해당 서브넷은 데이터 그램 서브넷이라고합니다. 데이터 그램 서브넷의 라우팅은 다음과 같습니다.
데이터 그램 서브넷
진리표
전송해야하는 메시지 크기가 패킷 크기의 4 배인 경우 네트워크 계층은 4 개의 패킷으로 분할 된 다음 몇 가지 프로토콜을 통해 각 패킷을 라우터 'A'로 전송합니다. 각 라우터에는 대상 지점을 결정하는 라우팅 테이블이 제공됩니다.
위 그림에서 목적지가 'F'인 경우에도 'A'의 패킷을 B 또는 C로 전송해야 함을 알 수 있습니다. 'A'의 라우팅 테이블은 위에 명확하게 설명되어 있습니다.
패킷 4의 경우 'A'의 패킷은 'B'로 라우팅되지만 대상 노드도 'F'입니다. 패킷‘A’는 처음 세 경로가 아닌 다른 경로를 통해 패킷 4를 전송하도록 선택합니다. 이는 경로 ACE를 따라 교통 정체로 인해 발생할 수 있습니다. 그래서
4). 연결 지향 서비스 구현
여기서 연결 지향 서비스의 기능은 가상 서브넷에서 작동합니다. 가상 서브넷은 각 패킷 전송에 대해 새 경로를 피하는 작업을 수행합니다. 이를 대신하여 연결이 형성되면 소스 노드에서 대상 노드로의 경로가 선택되고 테이블에서 유지됩니다. 이 경로는 교통 정체시 작업을 수행합니다.
연결이 해제 될 때 가상 서브넷도 해제됩니다. 이 서비스에서 모든 패킷은 가상 회로의 정확한 주소를 나타내는 자체 식별자를 전달합니다. 아래 다이어그램은 라우팅 알고리즘 가상 서브넷에서.
연결 지향 서비스 구현
네트워크 계층 라우팅 프로토콜
네트워크 라우팅 프로토콜에는 여러 유형이 있습니다. 모든 프로토콜은 아래에 설명되어 있습니다.
1). 라우팅 정보 프로토콜
이 프로토콜은 주로 LAN 및 WAN 네트워크에서 구현됩니다. 여기서는 거리 벡터 알고리즘을 활용 한 내부 게이트웨이 프로토콜로 분류됩니다.
2). 내부 게이트웨이 라우팅 프로토콜
이 프로토콜은 독립 시스템 내부의 정보 라우팅에 사용됩니다. 이 프로토콜의 주요 목적은 복잡한 네트워크에서 RIP의 한계를 없애는 것입니다. 일관성, 대역폭 및 지연로드와 함께 모든 경로에 대한 다양한 메트릭도 관리합니다. 최대 홉은 255이며 라우팅 업데이트는 90 초의 속도로 전송됩니다.
삼). 최단 경로 먼저 열기
인터넷 프로토콜에서 주로 사용되는 활성 라우팅 프로토콜로 간주됩니다. 특히 링크 상태 라우팅 프로토콜이며 내부 게이트웨이 프로토콜의 분류로 이동합니다.
4). 외부 게이트웨이 프로토콜
인터넷 활동에 가장 적합한 라우팅 프로토콜은 외부 게이트웨이 프로토콜입니다. 경로 및 거리 벡터 프로토콜과 비교할 때 다른 시나리오가 있습니다. 이 프로토콜은 트리와 같은 토폴로지를 따릅니다.
5). 향상된 내부 게이트웨이 라우팅 프로토콜
대역폭 및 처리 능력의 사용 외에도 토폴로지 수정 후 발생하는 라우팅의 불안정성을 감소시키는 최적화 개선의 거리-벡터 라우팅 프로토콜입니다. 일반적으로 최적화는 루프가없는 프로세스를 보장하고 빠른 연결을위한 범위를 제공하는 SRI의 DUAL 작업에 의존합니다.
6). Border Gateway 프로토콜
이 프로토콜은 AS 간의 네트워크 접근 능력을 관리하는 인터넷 프로토콜 네트워크 테이블의 유지 관리를 담당합니다. 이것은 경로 벡터 프로토콜의 형태로 표현됩니다. 여기서 일반적인 IGP 메트릭은 구현되지 않지만 경로 및 네트워크 규칙에 따라 결정됩니다.
7). 중급 시스템 대 중급 시스템
이것은 대부분 데이터 그램 전송을위한 최상의 방법을 결정하는 네트워크 장치에서 사용되며이 시나리오 ID는 라우팅이라고합니다.
네트워크 계층 서비스
네트워크 계층은 네트워크를 통한 정보 교환을 위해 최종 장치를 허용하는 서비스를 제공합니다. 이를 달성하기 위해 4 가지 프로세스를 사용합니다.
- 최종 장치 주소 지정
- 캡슐화
- 라우팅
- 캡슐화 해제
모든 라우팅 프로토콜, 유형, 서비스 및 기타 프레임 워크와 함께 네트워크 계층은 OSI 모델에 대한 훌륭한 지원 역할을합니다. 네트워크 계층의 기능은 모든 라우터에 포함되어 있습니다. 네트워크 계층과 관련된 가장 일반적인 프로토콜은 다음과 같습니다. 인터넷 프로토콜 및 Netware IPX / SPX. 많은 조직에서 네트워크 계층을 구현 했으므로 네트워크 계층과 관련된 접근 방식에 대한 더 깊은 통찰력을 배우십니까?
