Zrozumienie przesyłania danych w sieci jest zadaniem złożonym. W tym artykule w łatwy sposób zademonstruję, jak dwa komputery łączą się ze sobą, przesyłają i odbierają dane, również za pomocą pięciowarstwowego protokołu Tcp/IP.
Co to jest transmisja danych?
Termin „przesyłanie danych” jest używany do opisania transmisji informacji z jednej lokalizacji do drugiej za pomocą medium takiego jak połączenie przewodowe. Kiedy wszystkie urządzenia wymieniające dane znajdują się w tym samym budynku lub w jego pobliżu, mówimy, że transfer danych ma charakter lokalny.
W tym kontekście „źródło” i „odbiorca” mają proste definicje. Źródło odnosi się do sprzętu przesyłającego dane, natomiast odbiornik odnosi się do urządzenia odbierającego dane. Celem przekazywania danych nie jest tworzenie informacji u źródła ani w miejscu docelowym, ale raczej przesyłanie danych i utrzymywanie danych w trakcie procesu.
Systemy transmisji danych często wykorzystują linie transmisji danych do odbierania danych z odległych miejsc i wysyłania przetworzonych wyników z powrotem do tych samych odległych miejsc. Schemat na rysunku przedstawia bardziej kompleksowy przegląd sieci transmisji danych. Wiele obecnie stosowanych technik przesyłania danych rozwijało się stopniowo, albo jako udoskonalenie istniejących wcześniej technik przesyłania danych, albo jako ich zamiennik. Następnie istnieje leksykalne pole minowe, jakim jest transmisja danych, które obejmuje terminy takie jak szybkość transmisji, modemy, routery, LAN, WAN, TCP/IP, czyli ISDN, i którymi należy się kierować przy podejmowaniu decyzji o sposobie transmisji. W rezultacie ważne jest, aby spojrzeć wstecz i zrozumieć te koncepcje oraz ewolucję technik przesyłania danych.
TCP/IP Protokół pięciowarstwowy:
Aby zapewnić prawidłowe działanie protokołu TCP/IP, musimy dostarczyć niezbędne minimum danych w formacie powszechnie rozumianym w sieciach. Dzięki pięciowarstwowej architekturze oprogramowania możliwy jest ten format.
Protokół TCP/IP zapewnia podstawy wymagane do przesyłania danych przez sieć z każdej z tych warstw. Funkcje są tutaj zorganizowane w „warstwy” specyficzne dla zadania. W tym modelu nie ma ani jednej funkcji, która bezpośrednio nie pomagałaby jednej z wielu warstw lepiej wykonywać swoją pracę.
Komunikować się mogą tylko warstwy sąsiadujące ze sobą. Programy działające w wyższych warstwach są zwolnione z odpowiedzialności za wykonywanie kodu w niższych warstwach. Aby na przykład nawiązać połączenie z odległym hostem, kod aplikacji musi po prostu wiedzieć, jak wysłać żądanie w warstwie transportowej. Może działać bez zrozumienia podstawowego schematu kodowania wysyłanych danych. Poradzenie sobie z tym należy do warstwy fizycznej. Odpowiada za przesyłanie surowych danych, czyli jedynie ciągu zer i jedynek, a także regulację przepływności i definiowanie połączenia, technologii bezprzewodowej czy kabla elektrycznego łączącego urządzenia.
Protokół pięciowarstwowy TCP/IP obejmujeWarstwa aplikacji, warstwa transportowa, warstwa sieci, warstwa łącza danych i warstwa fizyczna, Dowiedzmy się więcej o warstwach TCP/IP.
1. Warstwa fizyczna:Warstwa fizyczna obsługuje rzeczywiste połączenie przewodowe lub bezprzewodowe pomiędzy urządzeniami w sieci. Definiuje złącze, przewodowe lub bezprzewodowe połączenie między urządzeniami i wysyła surowe dane (0 i 1) wraz z regulacją szybkości przesyłania danych.
2. Warstwa łącza danych:Połączenie między dwoma fizycznie połączonymi węzłami sieci jest ustanawiane i zrywane w warstwie łącza danych. Dokonuje tego poprzez podzielenie pakietów danych na ramki przed wysłaniem ich w drogę. Kontrola dostępu do mediów (MAC) wykorzystuje adresy MAC do łączenia urządzeń i określania praw do przesyłania i odbierania danych, podczas gdy kontrola łącza logicznego (LLC) identyfikuje protokoły sieciowe, sprawdza błędy i synchronizuje ramki.
3. Warstwa sieciowa:Połączenia między sieciami stanowią szkielet Internetu. „Warstwa sieciowa” procesu komunikacji internetowej to miejsce, w którym połączenia te są nawiązywane poprzez wymianę pakietów danych pomiędzy sieciami. Trzecią warstwą modelu wzajemnych połączeń systemów otwartych (OSI) jest warstwa sieciowa. Na tym poziomie używanych jest kilka protokołów, w tym protokół internetowy (IP), do celów takich jak routing, testowanie i szyfrowanie.
4. Warstwa transportowa:Za ustanowienie połączenia między hostami odpowiadają warstwy sieci. Podczas gdy warstwa transportowa odpowiada za ustanowienie połączenia między portami. Pomyślnie przenieśliśmy dane z komputera A do B poprzez interakcję warstwy fizycznej, warstwy łącza danych i warstwy sieciowej. W jaki sposób po przesłaniu danych do komputera A do B komputer B może rozpoznać, do której aplikacji dane są przesyłane?
W związku z tym konieczne jest przypisanie przetwarzania do konkretnej aplikacji poprzez port. W ten sposób adres IP i numer portu mogą zostać wykorzystane do jednoznacznej identyfikacji uruchomionego programu na hoście.
5. Warstwa aplikacji:Przeglądarki i klienci poczty e-mail to przykłady oprogramowania po stronie klienta, które działa w warstwie aplikacji. Udostępniane są protokoły ułatwiające komunikację pomiędzy programami i wyświetlanie przydatnych informacji użytkownikom końcowym. Hypertext Transfer Protocol (HTTP), File Transfer Protocol (FTP), Post Office Protocol (POP), Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) i Domain Name System (DNS) to przykłady protokołów działających w warstwie aplikacji (DNS) .