Η κατανόηση της επικοινωνίας δεδομένων στο δίκτυο είναι πολύπλοκη. Σε αυτό το άρθρο θα δείξω εύκολα πώς δύο υπολογιστές συνδέονται μεταξύ τους, μεταφέρουν και λαμβάνουν πληροφορίες δεδομένων επίσης με το πρωτόκολλο πέντε επιπέδων Tcp/IP.
Τι είναι η επικοινωνία δεδομένων;
Ο όρος «επικοινωνία δεδομένων» χρησιμοποιείται για να περιγράψει τη μετάδοση πληροφοριών από μια τοποθεσία σε άλλη χρησιμοποιώντας ένα μέσο όπως μια ενσύρματη σύνδεση. Όταν όλες οι συσκευές που ανταλλάσσουν δεδομένα βρίσκονται στο ίδιο κτίριο ή σε κοντινή απόσταση, λέμε ότι η μεταφορά δεδομένων είναι τοπική.
Σε αυτό το πλαίσιο, η «πηγή» και ο «δέκτης» έχουν απλούς ορισμούς. Η πηγή αναφέρεται στον εξοπλισμό μετάδοσης δεδομένων, ενώ ο δέκτης αναφέρεται στη συσκευή λήψης δεδομένων. Ο στόχος της επικοινωνίας δεδομένων δεν είναι η δημιουργία πληροφοριών στην πηγή ή τον προορισμό, αλλά μάλλον η μεταφορά δεδομένων και η διατήρηση δεδομένων κατά τη διάρκεια της διαδικασίας.
Τα συστήματα επικοινωνίας δεδομένων χρησιμοποιούν συχνά γραμμές μετάδοσης δεδομένων για να λάβουν δεδομένα από μακρινά μέρη και να στείλουν επεξεργασμένα αποτελέσματα πίσω σε αυτά τα ίδια μακρινά μέρη. Το διάγραμμα στο σχήμα δίνει μια πιο ολοκληρωμένη επισκόπηση των δικτύων επικοινωνίας δεδομένων. Οι πολλές τεχνικές επικοινωνίας δεδομένων που χρησιμοποιούνται σήμερα αναπτύχθηκαν σταδιακά, είτε ως βελτίωση σε προηγούμενες τεχνικές επικοινωνίας δεδομένων είτε ως αντικατάστασή τους. Και μετά υπάρχει το λεξιλογικό ναρκοπέδιο που είναι η επικοινωνία δεδομένων, το οποίο περιλαμβάνει όρους όπως ρυθμός baud, μόντεμ, δρομολογητές, LAN, WAN, TCP/IP, το οποίο ISDN, και πρέπει να πλοηγηθεί όταν αποφασίζεται για ένα μέσο μετάδοσης. Ως αποτέλεσμα, είναι σημαντικό να κοιτάξουμε πίσω και να κατανοήσουμε αυτές τις έννοιες και την εξέλιξη των τεχνικών επικοινωνίας δεδομένων.
Πρωτόκολλο πέντε επιπέδων TCP/IP:
Για να διασφαλίσουμε ότι το TCP/IP λειτουργεί σωστά, πρέπει να παρέχουμε τα ελάχιστα δεδομένα που απαιτούνται σε μια μορφή που είναι παγκοσμίως κατανοητή σε όλα τα δίκτυα. Η αρχιτεκτονική πέντε επιπέδων του λογισμικού καθιστά δυνατή αυτή τη μορφή.
Το TCP/IP αποκτά τις βασικές αρχές που απαιτούνται για τη μετάδοση των δεδομένων μας σε όλο το δίκτυο από κάθε ένα από αυτά τα επίπεδα. Οι συναρτήσεις οργανώνονται σε «επίπεδα» ειδικά για εργασίες. Δεν υπάρχει κανένα χαρακτηριστικό σε αυτό το μοντέλο που να μην βοηθά άμεσα ένα από τα πολλά επίπεδα στο να κάνει καλύτερα τη δουλειά του.
Μόνο τα επίπεδα που βρίσκονται το ένα δίπλα στο άλλο μπορούν να επικοινωνούν. Τα προγράμματα που λειτουργούν σε υψηλότερα επίπεδα απαλλάσσονται από την ευθύνη εκτέλεσης κώδικα σε χαμηλότερα επίπεδα. Για να δημιουργήσετε μια σύνδεση με έναν απομακρυσμένο κεντρικό υπολογιστή, για παράδειγμα, ο κώδικας της εφαρμογής πρέπει απλώς να γνωρίζει πώς να υποβάλει ένα αίτημα στο επίπεδο μεταφοράς. Μπορεί να λειτουργήσει χωρίς να κατανοεί το υποκείμενο σχήμα κωδικοποίησης των δεδομένων που αποστέλλονται. Εναπόκειται στο Φυσικό επίπεδο να το χειριστεί. Είναι υπεύθυνος για τη μεταφορά πρωτογενών δεδομένων, που είναι απλώς μια σειρά από 0 και 1, καθώς και για τη ρύθμιση του ρυθμού bit και τον καθορισμό της σύνδεσης, της ασύρματης τεχνολογίας ή του ηλεκτρικού καλωδίου που συνδέει τις συσκευές.
Το πρωτόκολλο πέντε επιπέδων TCP/IP περιλαμβάνει τοΕπίπεδο εφαρμογής, Επίπεδο μεταφοράς, Επίπεδο δικτύου, Επίπεδο σύνδεσης δεδομένων και φυσικό επίπεδο, Ας μάθουμε για αυτά τα επίπεδα TCP/IP.
1. Φυσικό στρώμα:Το φυσικό επίπεδο χειρίζεται την πραγματική ενσύρματη ή ασύρματη σύνδεση μεταξύ συσκευών σε ένα δίκτυο. Καθορίζει την υποδοχή, την ενσύρματη ή ασύρματη σύνδεση μεταξύ των συσκευών και στέλνει τα ανεπεξέργαστα δεδομένα (0 και 1) μαζί με τη ρύθμιση του ρυθμού μεταφοράς δεδομένων.
2. Επίπεδο σύνδεσης δεδομένων:Μια σύνδεση μεταξύ δύο φυσικά συνδεδεμένων κόμβων σε ένα δίκτυο δημιουργείται και διακόπτεται στο επίπεδο σύνδεσης δεδομένων. Αυτό το κάνει διαιρώντας τα πακέτα δεδομένων σε πλαίσια πριν τα στείλει στο δρόμο τους. Το Media Access Control (MAC) χρησιμοποιεί διευθύνσεις MAC για τη σύνδεση συσκευών και τον καθορισμό δικαιωμάτων μετάδοσης και λήψης δεδομένων, ενώ το Logical Link Control (LLC) προσδιορίζει πρωτόκολλα δικτύου, εκτελεί έλεγχο σφαλμάτων και συγχρονίζει τα πλαίσια.
3. Επίπεδο δικτύου:Οι συνδέσεις μεταξύ των δικτύων αποτελούν τη ραχοκοκαλιά του Διαδικτύου. Το «επίπεδο δικτύου» της διαδικασίας επικοινωνίας του Διαδικτύου είναι το σημείο όπου γίνονται αυτές οι συνδέσεις ανταλλάσσοντας πακέτα δεδομένων μεταξύ δικτύων. Το τρίτο επίπεδο του Μοντέλου Διασύνδεσης Ανοικτών Συστημάτων (OSI) είναι το επίπεδο δικτύου. Πολλά πρωτόκολλα, συμπεριλαμβανομένου του Πρωτοκόλλου Διαδικτύου (IP), χρησιμοποιούνται σε αυτό το επίπεδο για σκοπούς όπως δρομολόγηση, δοκιμή και κρυπτογράφηση.
4. Επίπεδο μεταφοράς:Η δημιουργία σύνδεσης μεταξύ κεντρικού υπολογιστή σε κεντρικό υπολογιστή είναι ευθύνη των επιπέδων δικτύου. Ενώ η ευθύνη του επιπέδου μεταφοράς είναι η δημιουργία σύνδεσης από θύρα σε θύρα. Μεταφέραμε με επιτυχία τα δεδομένα από τον υπολογιστή Α στον Β μέσω της αλληλεπίδρασης του φυσικού επιπέδου, του επιπέδου σύνδεσης δεδομένων και του επιπέδου δικτύου. Μετά την αποστολή δεδομένων στον υπολογιστή A-to-B πώς μπορεί ο υπολογιστής B να αναγνωρίσει για ποια εφαρμογή μεταφέρονται τα δεδομένα;
Αντίστοιχα, είναι απαραίτητο να ανατεθεί η επεξεργασία σε μια συγκεκριμένη εφαρμογή μέσω μιας θύρας. Έτσι, μια διεύθυνση IP και ένας αριθμός θύρας μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον μοναδικό προσδιορισμό του εκτελούμενου προγράμματος ενός κεντρικού υπολογιστή.
5. Επίπεδο εφαρμογής:Τα προγράμματα περιήγησης και τα προγράμματα-πελάτες ηλεκτρονικού ταχυδρομείου είναι παραδείγματα λογισμικού από την πλευρά του πελάτη που λειτουργούν στο επίπεδο εφαρμογής. Διατίθενται πρωτόκολλα που διευκολύνουν την επικοινωνία μεταξύ των προγραμμάτων και την εμφάνιση χρήσιμων πληροφοριών στους τελικούς χρήστες. Πρωτόκολλο μεταφοράς υπερκειμένου (HTTP), Πρωτόκολλο μεταφοράς αρχείων (FTP), Πρωτόκολλο Ταχυδρομείου (POP), Πρωτόκολλο απλής μεταφοράς αλληλογραφίας (SMTP) και Σύστημα ονομάτων τομέα (DNS) είναι όλα παραδείγματα πρωτοκόλλων που λειτουργούν στο επίπεδο εφαρμογής (DNS) .