Couche réseau: types et ses problèmes de conception

Dans le cadre de toute l'informatique, la démarche de Réseau Layer aide à connaître les interactions réseau alambiquées. Il y a l'exposition de nombreuses couches réseau, mais le seul modèle bien connu est l'approche OSI avec 7 couches. Le modèle OSI (Open System Interconnection) donne une image claire de la transmission de données via des protocoles standard. Mais que remplissent exactement ces sept couches? Dans ce cadre de mise en réseau, les couches inférieures (1-4) travaillent principalement sur la transmission de données et les couches supérieures (5-7) traitent les données au niveau de l'application. Chaque couche est consignée avec les tâches correspondantes, puis transmet les informations à la couche suivante. Dans cet article, nous aborderons le concept de couche réseau, fonctionnalités, problématiques, protocoles , Et services.

Qu'est-ce que la couche réseau?

La couche réseau a la responsabilité de gérer sous-réseau performance. Cette couche est plus ciblée pour contrôler les opérations de transmission de données, les technologies de routage et de commutation, le transfert et le séquençage des paquets, la gestion des erreurs, la création de routes logiques et le contrôle de la congestion.

Types de couches réseau

Les performances collaboratives des sept couches du modèle de réseau OSI en font l'approche la plus largement mise en œuvre dans toutes les applications.

Approche OSI

La session ci-dessous décrit les fonctionnalités de chaque couche:

1). Couche d'application

Il maintient toutes les interactions humaines et informatiques et où l'application peut avoir une accessibilité pour les activités du réseau. Cela signifie que la couche application offre des services pour des activités telles que le courrier électronique, les logiciels réseau et les transmissions de fichiers. Dans le modèle OSI, cette couche a des protocoles de communication et des approches d'interfaçage utilisés pour la communication de processus à processus via une adresse IP. Cette couche normalise simplement la communication et se base sur la couche de transport ci-dessous pour administrer l'échange d'informations et établir des itinéraires de transfert de données d'hôte à données.

2). Couche de présentation

Ici, les informations sont conservées dans un format utilisable et ici se produit la fonctionnalité des données chiffrement . La couche présentation fonctionne pour transmettre les informations dans le modèle que la couche application accepte. Dans de rares cas, cette couche est appelée couche de syntaxe. Cette couche garantit que les données fournies par la couche application dans un système sont déchiffrables par la couche application de l'autre système.

3). Couche de session

Fonctionne sur la fonctionnalité des connexions et assume la responsabilité de gérer les différentes sessions et ports. La couche session travaille pour coordonner et terminer les conversations, discussions entre applications et échanges.

4). Couche de transport

Cette couche effectue l'activité de transmission de données à travers des protocoles comprenant UDP et TCP. Il transfère les informations entre les hôtes et les systèmes d'extrémité. Gère la récupération d'erreur de bout en bout et la régulation du débit. La couche de transport fournit des services tels que la gestion des flux, le multiplexage, la communication orientée connexion et même la gestion de la cohérence. Cette couche est responsable de la livraison des informations au processus d'application exact via les ordinateurs hôtes. Il dispose également d'un multiplexage statistique où cela va de pair avec la segmentation des données, l'ajout des ID de port source et de destination dans l'en-tête de la couche de transport.

5). Couche réseau

Il décide de l'adresse du chemin physique sur lequel les informations doivent être transmises. Cette couche est plus ciblée pour contrôler les opérations de transmission de données, les technologies de routage et de commutation, le transfert et le séquençage des paquets, la gestion des erreurs, la création d'adressage de routes logiques et le contrôle de la congestion.

6). Couche de liaison de données

Cette couche fonctionne sur le fonctionnement du cryptage et du décryptage des paquets de données. Il fournit des informations sur le protocole de transmission et contrôle les erreurs qui se produisent dans la couche physique, la régulation de flux et la synchronisation des trames. Cette couche fournit des services tels que le tramage de paquets de données, la synchronisation de trames, l'adressage physique, la commutation de stockage et retransmission, et bien d'autres.

7). Couche physique

Transmet des informations brutes via le support physique. La couche physique fournit l'interface mécanique, procédurale et électrique pour le support de transmission. Il décrit même les fréquences de diffusion, la propriété des connecteurs électriques et d'autres facteurs de bas niveau.

Fonctions de la couche réseau

Soyons clairs sur les terminologies ci-dessus utilisées par la couche réseau:

• Adressage - Conserve à la fois les adresses source et de destination au niveau de l'en-tête de la trame. La couche réseau effectue un adressage pour découvrir les périphériques spécifiques sur le réseau.
• Mise en paquets - La couche réseau travaille sur la conversion des paquets ceux reçus de sa couche supérieure. Cette fonctionnalité est réalisée par Internet Protocol (IP).
• Routage - Considérée comme la fonctionnalité majeure, la couche réseau choisit le meilleur chemin pour la transmission de données d'un point source à la destination.
• Interréseau - L'interréseau fonctionne pour fournir une connexion logique entre plusieurs appareils.

Problèmes de conception de couche réseau

La couche réseau présente certains problèmes de conception et ils peuvent être décrits comme suit:

1). Commutation de paquets Store-and-Forward

Ici, les éléments les plus importants sont l’équipement du transporteur (la connexion entre les routeurs via les lignes de transmission) et l’équipement du client.

commutation de paquets à mémorisation et retransmission

• H1 a une connexion directe avec le routeur opérateur «A», tandis que H2 est connecté au routeur opérateur «F» sur une connexion LAN.
• L’un des routeurs «F» est pointé à l’extérieur de l’équipement du transporteur car il ne relève pas du transporteur, alors qu’il est considéré comme des protocoles, des logiciels et de la construction.
• Ce réseau de commutation fonctionne comme la transmission de données se produit lorsque l'hôte (H1) avec un paquet le transfère au routeur à proximité via LAN (ou) connexion point à point avec l'opérateur. Le transporteur stocke le paquet jusqu'à ce qu'il arrive complètement confirme ainsi la somme de contrôle.
• Ensuite, le paquet est transmis sur le chemin jusqu'à ce que H2 soit atteint.

2). Services fournis à la couche de transport

Par l'intermédiaire de l'interface réseau / couche de transport, la couche réseau fournit ses services à la couche de transport. On pourrait se demander quel type de services fournit la couche réseau?

Nous allons donc passer à la même requête et découvrir les services proposés.

Les services offerts par la couche réseau sont décrits en considérant peu d'objectifs. Ce sont:

• L'offre de services ne doit pas dépendre de la technologie du routeur
• La couche de transport doit être protégée du type, du nombre et de la topologie des routeurs disponibles.
• Le réseau adressant la couche de transport doit suivre un scénario de numérotation cohérent également au niveau des connexions LAN et WAN.

Noter: Vient ensuite le scénario de connexion orientée ou sans connexion

Ici, deux regroupements sont possibles en fonction des services proposés.

Sans connexion - Ici, le routage et l'insertion des paquets dans le sous-réseau sont accomplis individuellement. Aucune configuration supplémentaire n'est nécessaire

Connexion orientée - Le sous-réseau doit offrir un service fiable et tous les paquets sont transmis sur une seule route.

3). Mise en œuvre du service sans connexion

Dans ce scénario, les paquets sont appelés datagrammes et le sous-réseau correspondant est appelé sous-réseau datagramme. Le routage dans le sous-réseau de datagramme est le suivant:

sous-réseau de datagramme

table de vérité

Lorsque la taille du message à transmettre est 4 fois la taille du paquet, la couche réseau se divise en 4 paquets, puis transmet chaque paquet au routeur «A» via quelques protocoles. Chaque routeur est doté d'une table de routage où il décide des points de destination.
Dans la figure ci-dessus, il est clair que les paquets de «A» doivent être transmis soit à B soit à C même lorsque la destination est «F». La table de routage de «A» est clairement indiquée ci-dessus.

Alors que dans le cas du paquet 4, le paquet de «A» est acheminé vers «B», même le nœud de destination est «F». Le paquet «A» choisit de transmettre le paquet 4 par un chemin différent des trois premiers chemins. Cela peut se produire en raison de la congestion du trafic le long du chemin ACE. Alors le

4). Mise en œuvre du service orienté connexion

Ici, la fonctionnalité du service orienté connexion fonctionne sur le sous-réseau virtuel. Un sous-réseau virtuel effectue l'opération consistant à éviter un nouveau chemin pour chaque transmission de paquet. Au lieu de cela, lorsqu'une connexion se forme, une route d'un nœud source à un nœud de destination est sélectionnée et maintenue dans des tables. Cet itinéraire effectue son action au moment de la congestion du trafic.

Au moment où la connexion est libérée, le sous-réseau virtuel est également ignoré. Dans ce service, chaque paquet porte son propre identifiant qui indique l'adresse exacte du circuit virtuel. Le diagramme ci-dessous montre le algorithme de routage dans le sous-réseau virtuel.

Mise en œuvre du service orienté connexion

Protocoles de routage de couche réseau

Les protocoles de routage réseau sont de plusieurs types. Tous les protocoles sont décrits ci-dessous:

1). Protocole d'information de routage

Ce protocole est principalement implémenté dans le réseau LAN et WAN. Ici, il est classé comme un protocole de passerelle intérieure interne à l'utilisation d'un algorithme à vecteur de distance.

2). Protocole de routage de la passerelle intérieure

Ce protocole est utilisé pour le routage des informations internes au système indépendant. L'objectif principal de ce protocole est d'annihiler les limitations de RIP dans les réseaux compliqués. Il gère même diverses métriques pour chaque chemin ainsi que la cohérence, la bande passante et la charge de retard. Le plus grand saut est de 255 et les mises à jour de routage sont transmises au rythme de 90 secondes.

3). Ouvrez le chemin le plus court en premier

Il est considéré comme le protocole de routage actif principalement utilisé dans les protocoles Internet. En particulier, il s'agit du protocole de routage à état de liaison et passe à la classification du protocole de passerelle intérieure.

4). Protocole de passerelle extérieure

Le meilleur protocole de routage choisi pour l'activité Internet est le protocole de passerelle extérieure. Il a un scénario différent par rapport aux protocoles de vecteur de chemin et de distance. Ce protocole suit la topologie comme celle d'un arbre.

5). Protocole de routage de passerelle intérieur amélioré

C'est le protocole de routage à vecteur de distance en amélioration dans l'optimisation diminuant l'instabilité du routage qui se produit après la modification de la topologie, en plus de l'utilisation de la bande passante et de la capacité de traitement. En général, l'optimisation dépend du travail DUAL de SRI qui garantit le processus sans boucle et permet une jonction rapide.

6). Protocole de passerelle frontalière

Ce protocole est responsable de la maintenance d'une table de réseaux de protocole Internet qui gèrent la capacité d'approche du réseau entre AS. Ceci est articulé sous la forme d'un protocole de vecteur de chemin. Ici, les métriques IGP générales ne sont pas implémentées mais accompagnent les décisions en fonction du chemin et des règles du réseau.

7). Système intermédiaire à système intermédiaire

Ceci est principalement utilisé par les périphériques réseau où il décide de la meilleure méthode pour la transmission d'un datagramme et cet identifiant de scénario appelé routage.

Services de couche réseau

La couche réseau fournit des services qui permettent aux terminaux d'échanger des informations sur le réseau. Pour y parvenir, il utilise quatre processus où ceux-ci sont

• Adressage des terminaux
• Encapsulation
• Routage
• De-encapsulation

Avec tous les protocoles de routage, types, services et autres cadres, la couche réseau représente un excellent support pour le modèle OSI. La fonctionnalité de la couche réseau contient dans chaque routeur. Les protocoles les plus généraux liés à la couche réseau sont Protocole Internet et Netware IPX / SPX. Comme la couche réseau a été mise en œuvre par de nombreuses organisations, apprenez-en plus sur les approches auxquelles la couche réseau est associée?