మొత్తం కంప్యూటర్ సైన్స్ పరిధిలో, యొక్క విధానం నెట్వర్క్ మెలికలు తిరిగిన నెట్వర్క్ పరస్పర చర్యల గురించి తెలుసుకోవడానికి లేయర్ సహాయపడుతుంది. అనేక నెట్వర్క్ లేయర్ల ఎక్స్పోజర్ వస్తుంది, అయితే ఒక ప్రసిద్ధ మోడల్ 7 లేయర్లతో OSI విధానం. OSI (ఓపెన్ సిస్టమ్ ఇంటర్కనెక్షన్) మోడల్ ప్రామాణిక ప్రోటోకాల్ల ద్వారా డేటా ట్రాన్స్మిషన్ యొక్క స్పష్టమైన చిత్రాన్ని వివరిస్తుంది. కానీ, ఈ ఏడు పొరలు సరిగ్గా ఏమి చేస్తాయి? ఈ నెట్వర్కింగ్ ఫ్రేమ్వర్క్లో, దిగువ పొరలు (1-4) ఎక్కువగా డేటా ట్రాన్స్మిషన్పై పనిచేస్తాయి మరియు పై పొరలు (5-7) అప్లికేషన్-స్థాయి డేటాను పరిష్కరిస్తాయి. ప్రతి పొర సంబంధిత పనులతో కూడి ఉంటుంది మరియు తరువాత సమాచారాన్ని తదుపరి పొరకు పంపుతుంది. ఈ వ్యాసంలో, మేము నెట్వర్క్ లేయర్, కార్యాచరణలు, సమస్యలు, ప్రోటోకాల్స్ , మరియు సేవలు.
నెట్వర్క్ లేయర్ అంటే ఏమిటి?
నెట్వర్క్ లేయర్ నిర్వహణ బాధ్యతను కలిగి ఉంది సబ్ నెట్ పనితీరు. డేటా ట్రాన్స్మిషన్, రూటింగ్ మరియు స్విచింగ్ టెక్నాలజీస్, ప్యాకెట్ ఫార్వార్డింగ్ మరియు సీక్వెన్సింగ్, ఎర్రర్ హ్యాండ్లింగ్, లాజికల్ రూట్ల సృష్టిని పరిష్కరించడం మరియు రద్దీ నియంత్రణ వంటి వాటి నియంత్రణలను నియంత్రించడానికి ఈ పొర ఎక్కువ దృష్టి పెట్టింది.
నెట్వర్క్ లేయర్ల రకాలు
OSI నెట్వర్కింగ్ మోడల్లోని మొత్తం ఏడు పొరల సహకార పనితీరు అన్ని అనువర్తనాల్లో విస్తృతంగా అమలు చేయబడిన విధానంగా చేస్తుంది.
OSI విధానం
దిగువ సెషన్ ప్రతి పొర యొక్క కార్యాచరణను వివరిస్తుంది:
1). అప్లికేషన్ లేయర్
ఇది అన్ని మానవ మరియు కంప్యూటర్ పరస్పర చర్యలను నిర్వహిస్తుంది మరియు నెట్వర్క్ కార్యకలాపాలకు అనువర్తనం ప్రాప్యతను కలిగి ఉంటుంది. అప్లికేషన్ లేయర్ ఇ-మెయిల్, నెట్వర్క్ సాఫ్ట్వేర్ మరియు ఫైల్ ట్రాన్స్మిషన్ వంటి కార్యకలాపాలకు సేవలను అందిస్తుంది. OSI మోడల్లో, ఈ పొరలో కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్లు మరియు ఐపి ద్వారా ప్రాసెస్-టు-ప్రాసెస్ కమ్యూనికేషన్ కోసం ఉపయోగించబడే ఇంటర్ఫేసింగ్ విధానాలు ఉన్నాయి. ఈ పొర కమ్యూనికేషన్ను ప్రామాణీకరిస్తుంది మరియు సమాచార మార్పిడిని నిర్వహించడానికి మరియు హోస్ట్-టు-డేటా డేటా బదిలీ మార్గాలను స్థాపించడానికి క్రింది రవాణా పొర ఆధారంగా.
2). ప్రదర్శన పొర
ఇక్కడ సమాచారం ఉపయోగపడే ఆకృతిలో నిర్వహించబడుతుంది మరియు ఇక్కడ డేటా యొక్క కార్యాచరణ జరుగుతుంది గుప్తీకరణ . అప్లికేషన్ లేయర్ అంగీకరించే మోడల్లోని సమాచారాన్ని ప్రసారం చేయడానికి ప్రదర్శన పొర పనిచేస్తుంది. కొన్ని సందర్భాల్లో, ఈ పొరను సింటాక్స్ పొరగా పిలుస్తారు. ఈ పొర ఒక సిస్టమ్లోని అప్లికేషన్ లేయర్ ద్వారా పంపిణీ చేయబడిన డేటా ఇతర సిస్టమ్ యొక్క అప్లికేషన్ లేయర్ ద్వారా అర్థమయ్యేలా చేస్తుంది.
3). సెషన్ లేయర్
కనెక్షన్ల కార్యాచరణపై పనిచేస్తుంది మరియు వివిధ సెషన్లు మరియు పోర్టులను నిర్వహించే బాధ్యతను కలిగి ఉంటుంది. సంభాషణలు, అనువర్తనాలు మరియు ఎక్స్ఛేంజీల మధ్య చర్చలను సమన్వయం చేయడానికి మరియు ముగించడానికి సెషన్ లేయర్ పనిచేస్తుంది.
4). రవాణా పొర
ఈ పొర UDP మరియు TCP లను కలిగి ఉన్న ప్రోటోకాల్స్ ద్వారా డేటా ట్రాన్స్మిషన్ యొక్క కార్యాచరణను చేస్తుంది. ఇది హోస్ట్లు మరియు ఎండ్ సిస్టమ్లలో సమాచారాన్ని బదిలీ చేస్తుంది. ఎండ్-టు-ఎండ్ లోపం రికవరీ మరియు ప్రవాహ నియంత్రణను నిర్వహిస్తుంది. రవాణా పొర ప్రవాహ నిర్వహణ, మల్టీప్లెక్సింగ్, కనెక్షన్-ఆధారిత కమ్యూనికేషన్ వంటి సేవలను అందిస్తుంది మరియు స్థిరత్వాన్ని కూడా నిర్వహిస్తుంది. ఈ కంప్యూటర్ హోస్ట్ కంప్యూటర్ల ద్వారా ఖచ్చితమైన అప్లికేషన్ ప్రాసెస్కు సమాచార పంపిణీ బాధ్యతను కలిగి ఉంటుంది. ఇది ట్రాన్స్పోర్ట్ లేయర్ హెడర్లో డేటా సెగ్మెంటేషన్, సోర్స్ మరియు డెస్టినేషన్ పోర్ట్ ఐడిల కలయికతో కూడిన గణాంక మల్టీప్లెక్సింగ్ను కలిగి ఉంది.
5). నెట్వర్క్ లేయర్
సమాచారం ప్రసారం చేయవలసిన భౌతిక మార్గం యొక్క చిరునామాను ఇది నిర్ణయిస్తుంది. డేటా ట్రాన్స్మిషన్, రూటింగ్ మరియు స్విచింగ్ టెక్నాలజీస్, ప్యాకెట్ ఫార్వార్డింగ్ మరియు సీక్వెన్సింగ్, ఎర్రర్ హ్యాండ్లింగ్, లాజికల్ రూట్ల సృష్టిని పరిష్కరించడం మరియు రద్దీ నియంత్రణ యొక్క కార్యకలాపాలను నియంత్రించడానికి ఈ పొర మరింత దృష్టి పెట్టింది.
6). డేటా లింక్ లేయర్
ఈ పొర డేటా ప్యాకెట్ల గుప్తీకరణ మరియు డీక్రిప్షన్ యొక్క ఆపరేషన్ పై పనిచేస్తుంది. ఇది ట్రాన్స్మిషన్ ప్రోటోకాల్కు సంబంధించిన సమాచారాన్ని అందిస్తుంది మరియు భౌతిక పొర, ప్రవాహ నియంత్రణ మరియు ఫ్రేమ్ సింక్రొనైజేషన్లో సంభవించే లోపాలను నియంత్రిస్తుంది. ఈ పొర డేటా ప్యాకెట్ ఫ్రేమింగ్, ఫ్రేమ్ సింక్రొనైజేషన్, ఫిజికల్ అడ్రెసింగ్, స్టోర్-అండ్-ఫార్వర్డ్ స్విచింగ్ మరియు అనేక ఇతర సేవలను అందిస్తుంది.
7). భౌతిక పొర
ముడి మాధ్యమం ద్వారా ముడి రకమైన సమాచారాన్ని ప్రసారం చేస్తుంది. భౌతిక పొర ప్రసార మాధ్యమానికి యాంత్రిక, విధానపరమైన మరియు విద్యుత్ ఇంటర్ఫేస్ను అందిస్తుంది. ఇది ప్రసార పౌన encies పున్యాలు, ఎలక్ట్రికల్ కనెక్టర్ల ఆస్తి మరియు ఇతర తక్కువ-స్థాయి కారకాలను కూడా వివరిస్తుంది.
నెట్వర్క్ లేయర్ యొక్క విధులు
నెట్వర్క్ లేయర్ చేసే పై పరిభాషలపై స్పష్టంగా చూద్దాం:
- చిరునామా - ఫ్రేమ్ హెడర్ వద్ద మూలం మరియు గమ్యం చిరునామాలను నిర్వహిస్తుంది. నెట్వర్క్లోని నిర్దిష్ట పరికరాలను తెలుసుకోవడానికి నెట్వర్క్ లేయర్ చిరునామాను చేస్తుంది.
- ప్యాకెటైజింగ్ - నెట్వర్క్ లేయర్ దాని పై పొర నుండి అందుకున్న ప్యాకెట్ల మార్పిడిపై పనిచేస్తుంది. ఈ లక్షణాన్ని ఇంటర్నెట్ ప్రోటోకాల్ (IP) సాధించింది.
- రూటింగ్ - ప్రధాన కార్యాచరణగా పరిగణించబడుతున్నందున, నెట్వర్క్ లేయర్ ఒక సోర్స్ పాయింట్ నుండి గమ్యస్థానానికి డేటా ప్రసారం కోసం ఉత్తమ మార్గాన్ని ఎంచుకుంటుంది.
- ఇంటర్నెట్ వర్కింగ్ - బహుళ పరికరాల్లో తార్కిక కనెక్షన్ను అందించడానికి ఇంటర్నెట్ వర్కింగ్ పనిచేస్తుంది.
నెట్వర్క్ లేయర్ డిజైన్ సమస్యలు
నెట్వర్క్ లేయర్ కొన్ని డిజైన్ సమస్యలతో వస్తుంది మరియు వాటిని క్రింద వివరించవచ్చు:
1). స్టోర్-అండ్-ఫార్వర్డ్ ప్యాకెట్ మార్పిడి
ఇక్కడ, అన్నిటికంటే ముఖ్యమైన అంశాలు క్యారియర్ యొక్క పరికరాలు (ట్రాన్స్మిషన్ లైన్ల ద్వారా రౌటర్ల మధ్య కనెక్షన్) మరియు కస్టమర్ యొక్క పరికరాలు.
స్టోర్-అండ్-ఫార్వర్డ్ ప్యాకెట్ మార్పిడి
- H1 క్యారియర్ రౌటర్ ‘A’ తో ప్రత్యక్ష కనెక్షన్ కలిగి ఉండగా, H2 LAN కనెక్షన్లో క్యారియర్ రౌటర్ ‘F’ కి కనెక్ట్ చేయబడింది.
- క్యారియర్ రౌటర్ ‘ఎఫ్’, క్యారియర్ పరికరాల వెలుపల చూపబడుతుంది, ఎందుకంటే ఇది క్యారియర్ కిందకి రాదు, అయితే ప్రోటోకాల్స్, సాఫ్ట్వేర్ మరియు నిర్మాణంగా పరిగణించబడుతుంది.
- ఒక ప్యాకెట్తో హోస్ట్ (H1) దానిని సమీపంలోని రౌటర్కు బదిలీ చేసినప్పుడు డేటా యొక్క ప్రసారం జరుగుతుంది కాబట్టి ఈ స్విచ్చింగ్ నెట్వర్క్ పనిచేస్తుంది LAN (లేదా) క్యారియర్కు పాయింట్-టు-పాయింట్ కనెక్షన్. ప్యాకెట్ పూర్తిగా వచ్చే వరకు క్యారియర్ నిల్వ చేస్తుంది, తద్వారా ఇది చెక్సమ్ను నిర్ధారిస్తుంది.
- తరువాత, H2 చేరే వరకు ప్యాకెట్ మార్గం గుండా ప్రసారం చేయబడుతుంది.
2). రవాణా పొరకు అందించిన సేవలు
నెట్వర్క్ / ట్రాన్స్పోర్ట్ లేయర్ ఇంటర్ఫేస్ ద్వారా, నెట్వర్క్ లేయర్ దాని సేవలను రవాణా పొరకు అందిస్తుంది. నెట్వర్క్ లేయర్ ఏ రకమైన సేవలను అందిస్తుంది అనే ప్రశ్నకు ఒకరు రావచ్చు.
కాబట్టి, మేము అదే ప్రశ్నతో కదులుతాము మరియు అందించే సేవలను కనుగొంటాము.
నెట్వర్క్ లేయర్ అందించే సేవలు కొన్ని లక్ష్యాలను పరిగణనలోకి తీసుకుంటాయి. అవి:
- సేవలను అందించడం రౌటర్ టెక్నాలజీపై ఆధారపడి ఉండకూడదు
- రవాణా పొరను రకం, సంఖ్య మరియు అందుబాటులో ఉన్న రౌటర్ల టోపోలాజీ నుండి రక్షించాల్సిన అవసరం ఉంది.
- రవాణా పొరను పరిష్కరించే నెట్వర్క్ LAN మరియు WAN కనెక్షన్లలో కూడా స్థిరమైన సంఖ్యల దృష్టాంతాన్ని అనుసరించాలి.
గమనిక: కనెక్షన్-ఆధారిత లేదా కనెక్షన్ లేని దృశ్యం తరువాత వస్తుంది
ఇక్కడ, అందించే సేవల ఆధారంగా రెండు సమూహాలు సాధ్యమే.
కనెక్షన్ లేనిది - ఇక్కడ, రౌటింగ్ మరియు ప్యాకెట్లను సబ్నెట్లోకి చేర్చడం ఒక్కొక్కటిగా సాధించబడుతుంది. అదనపు సెటప్ అవసరం లేదు
కనెక్షన్-ఆధారిత - సబ్నెట్ విశ్వసనీయమైన సేవను అందించాలి మరియు అన్ని ప్యాకెట్లు ఒకే మార్గంలో ప్రసారం చేయబడతాయి.
3). కనెక్షన్ లేని సేవ అమలు
ఈ దృష్టాంతంలో, ప్యాకెట్లను డేటాగ్రామ్లుగా మరియు సంబంధిత సబ్నెట్ను డేటాగ్రామ్ సబ్నెట్ అని పిలుస్తారు. డేటాగ్రామ్ సబ్నెట్లో రూటింగ్ ఈ క్రింది విధంగా ఉంది:
డేటాగ్రామ్ సబ్నెట్
సత్య పట్టిక
ప్రసారం చేయవలసిన సందేశ పరిమాణం ప్యాకెట్ కంటే 4 రెట్లు ఎక్కువ అయినప్పుడు, నెట్వర్క్ పొర 4 ప్యాకెట్లుగా విభజించి, ఆపై ప్రతి ప్యాకెట్ను కొన్ని ప్రోటోకాల్ల ద్వారా రౌటర్ ‘ఎ’ కు ప్రసారం చేస్తుంది. ప్రతి రౌటర్ గమ్యం పాయింట్లను నిర్ణయించే రౌటింగ్ పట్టికతో అందించబడుతుంది.
పైన పేర్కొన్న చిత్రంలో, గమ్యం ‘ఎఫ్’ అయినప్పుడు కూడా ‘ఎ’ నుండి ప్యాకెట్లను బి లేదా సికి పంపించాల్సిన అవసరం ఉందని స్పష్టమైంది. ‘ఎ’ యొక్క రౌటింగ్ పట్టిక పైన స్పష్టంగా వివరించబడింది.
ప్యాకెట్ 4 విషయంలో, ‘ఎ’ నుండి ప్యాకెట్ ‘బి’ కి మళ్ళించబడుతుంది, గమ్యం నోడ్ కూడా ‘ఎఫ్’. ప్యాకెట్ ‘ఎ’ ప్రారంభ మూడు మార్గాల కంటే భిన్నమైన మార్గం ద్వారా ప్యాకెట్ 4 ను ప్రసారం చేయడానికి ఎంచుకుంటుంది. ACE మార్గంలో ట్రాఫిక్ రద్దీ కారణంగా ఇది జరగవచ్చు. కాబట్టి, ది
4). కనెక్షన్ ఆధారిత సేవ అమలు
ఇక్కడ, కనెక్షన్-ఆధారిత సేవ యొక్క కార్యాచరణ వర్చువల్ సబ్నెట్లో పనిచేస్తుంది. వర్చువల్ సబ్నెట్ ప్రతి ప్యాకెట్ ప్రసారానికి కొత్త మార్గాన్ని నివారించే ఆపరేషన్ చేస్తుంది. దీనికి ప్రత్యామ్నాయంగా, కనెక్షన్ ఏర్పడినప్పుడు, సోర్స్ నోడ్ నుండి గమ్యం నోడ్కు ఒక మార్గం ఎంచుకోబడి పట్టికలలో నిర్వహించబడుతుంది. ట్రాఫిక్ రద్దీ సమయంలో ఈ మార్గం దాని చర్యను చేస్తుంది.
కనెక్షన్ విడుదలైన సమయంలో, వర్చువల్ సబ్నెట్ కూడా తీసివేయబడుతుంది. ఈ సేవలో, ప్రతి ప్యాకెట్ వర్చువల్ సర్క్యూట్ యొక్క ఖచ్చితమైన చిరునామాను పేర్కొన్న దాని స్వంత ఐడెంటిఫైయర్ను కలిగి ఉంటుంది. దిగువ రేఖాచిత్రం చూపిస్తుంది రౌటింగ్ అల్గోరిథం వర్చువల్ సబ్నెట్లో.
కనెక్షన్ ఆధారిత సేవ అమలు
నెట్వర్క్ లేయర్ రూటింగ్ ప్రోటోకాల్స్
నెట్వర్క్ రౌటింగ్ ప్రోటోకాల్లు చాలా రకాలు. అన్ని ప్రోటోకాల్లు క్రింద వివరించబడ్డాయి:
1). రూటింగ్ ఇన్ఫర్మేషన్ ప్రోటోకాల్
ఈ ప్రోటోకాల్ ప్రధానంగా LAN మరియు WAN నెట్వర్క్లో అమలు చేయబడుతుంది. ఇక్కడ, ఇది దూర-వెక్టర్ అల్గోరిథం యొక్క వినియోగానికి అంతర్గత అంతర్గత గేట్వే ప్రోటోకాల్గా వర్గీకరించబడింది.
2). ఇంటీరియర్ గేట్వే రూటింగ్ ప్రోటోకాల్
ఈ ప్రోటోకాల్ స్వతంత్ర వ్యవస్థకు అంతర్గత సమాచారం యొక్క రూటింగ్ కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ ప్రోటోకాల్ వెనుక ఉన్న ప్రధాన లక్ష్యం సంక్లిష్టమైన నెట్వర్క్లలో RIP యొక్క పరిమితులను నిర్మూలించడం. ఇది స్థిరత్వం, బ్యాండ్విడ్త్ మరియు ఆలస్యం లోడ్తో పాటు ప్రతి మార్గానికి వివిధ కొలమానాలను కూడా నిర్వహిస్తుంది. గొప్ప హాప్ 255 మరియు రౌటింగ్ నవీకరణలు 90 సెకన్ల చొప్పున ప్రసారం చేయబడతాయి.
3). మొదట చిన్నదైన మార్గాన్ని తెరవండి
ఇది ఇంటర్నెట్ ప్రోటోకాల్లలో ఎక్కువగా ఉపయోగించబడే యాక్టివ్ రూటింగ్ ప్రోటోకాల్గా పరిగణించబడుతుంది. ముఖ్యంగా, ఇది లింక్-స్టేట్ రౌటింగ్ ప్రోటోకాల్ మరియు ఇంటీరియర్ గేట్వే ప్రోటోకాల్ యొక్క వర్గీకరణలోకి వెళుతుంది.
4). బాహ్య గేట్వే ప్రోటోకాల్
ఇంటర్నెట్ కార్యాచరణ కోసం ఎంచుకున్న ఉత్తమ రౌటింగ్ ప్రోటోకాల్ బాహ్య గేట్వే ప్రోటోకాల్. మార్గం మరియు దూర వెక్టర్ ప్రోటోకాల్లతో పోల్చినప్పుడు ఇది వేరే దృశ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఈ ప్రోటోకాల్ ఒక చెట్టు వంటి టోపోలాజీని అనుసరిస్తుంది.
5). మెరుగైన ఇంటీరియర్ గేట్వే రూటింగ్ ప్రోటోకాల్
బ్యాండ్విడ్త్ మరియు ప్రాసెసింగ్ సామర్ధ్యంతో పాటు, టోపోలాజీ సవరణ తర్వాత జరిగే రౌటింగ్లో అస్థిరతను తగ్గించే ఆప్టిమైజేషన్లో మెరుగుదలలో ఇది దూర-వెక్టర్ రౌటింగ్ ప్రోటోకాల్. సాధారణంగా, ఆప్టిమైజేషన్ SRI నుండి DUAL పనిపై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఇది లూప్-ఫ్రీ ప్రాసెస్ను నిర్ధారిస్తుంది మరియు శీఘ్ర జంక్షన్ కోసం అవకాశాన్ని అందిస్తుంది.
6). బోర్డర్ గేట్వే ప్రోటోకాల్
AS మధ్య నెట్వర్క్ సమీపించే సామర్థ్యాన్ని నిర్వహించే ఇంటర్నెట్ ప్రోటోకాల్ నెట్వర్క్ల పట్టిక నిర్వహణకు ఈ ప్రోటోకాల్ బాధ్యత వహిస్తుంది. ఇది పాత్ వెక్టర్ ప్రోటోకాల్ రూపంలో వ్యక్తీకరించబడింది. ఇక్కడ, సాధారణ IGP కొలమానాలు అమలు చేయబడవు కాని మార్గం మరియు నెట్వర్క్ నియమాలను బట్టి నిర్ణయాలతో వెళ్తాయి.
7). ఇంటర్మీడియట్ సిస్టమ్-టు-ఇంటర్మీడియట్ సిస్టమ్
ఇది ఎక్కువగా నెట్వర్క్ పరికరాలచే ఉపయోగించబడుతుంది, ఇక్కడ ఇది డేటాగ్రామ్ యొక్క ప్రసారానికి ఉత్తమమైన పద్ధతిని నిర్ణయిస్తుంది మరియు ఈ దృష్టాంత ఐడిని రౌటింగ్ అని పిలుస్తారు.
నెట్వర్క్ లేయర్ సేవలు
నెట్వర్క్ అంతటా సమాచార మార్పిడి కోసం తుది పరికరాలను అనుమతించే సేవలను నెట్వర్క్ లేయర్ అందిస్తుంది. దీన్ని సాధించడానికి, ఇది నాలుగు ప్రక్రియలను ఉపయోగించుకుంటుంది
- ముగింపు పరికరాలను ఉద్దేశించి
- ఎన్కప్సులేషన్
- రూటింగ్
- డి-ఎన్కప్సులేషన్
అన్ని రౌటింగ్ ప్రోటోకాల్లు, రకాలు, సేవలు మరియు ఇతర ఫ్రేమ్వర్క్లతో, నెట్వర్క్ లేయర్ OSI మోడల్కు గొప్ప మద్దతుగా నిలుస్తుంది. నెట్వర్క్ లేయర్ యొక్క కార్యాచరణ ప్రతి రౌటర్లో ఉంటుంది. నెట్వర్క్ లేయర్కు సంబంధించి చాలా సాధారణ ప్రోటోకాల్లు అంతర్జాల పద్దతి మరియు నెట్వేర్ IPX / SPX. నెట్వర్క్ లేయర్ అనేక సంస్థల అమలులో ఉన్నందున, నెట్వర్క్ లేయర్తో సంబంధం ఉన్న విధానాలపై లోతైన అంతర్దృష్టులను తెలుసుకోండి?