Communication-technologies-network-protocols
ネットワークプロトコル
ネットワークプロトコル*は、簡単で信頼性が高く安全な方法で情報の交換を管理するルールのセットです。 ネットワークを介してデータを送受信するために使用される最も一般的なプロトコルについて説明する前に、ネットワークが論理的に編成または設計される方法を理解する必要があります。 2つのシステム間のオープンな通信を確立するために使用される最も一般的なモデルは、ISOによって提案された Open Systems Interface（OSI）モデル*です。
OSIモデル
OSIモデルは、各層の正確なサービスとプロトコルを指定しないため、*ネットワークアーキテクチャ*ではありません。 入力データと出力データを定義することで、各レイヤーが何をすべきかを単に伝えます。 ニーズと利用可能なリソースに応じてレイヤーを実装するのは、ネットワークアーキテクト次第です。
これらは、OSIモデルの7つの層です-
- 物理層-通信する必要がある2つのシステムを物理的に接続する最初の層です。 データをビット単位で送信し、モデムによるシンプレックスまたはデュプレックス送信を管理します。 また、ケーブル、ケーブルターミネーター、地形、電圧レベルなど、ネットワークへのネットワークインターフェイスカードのハードウェアインターフェイスを管理します。
- データリンク層-ネットワークインターフェースカードのファームウェア層です。 データグラムをフレームに組み立て、各フレームに開始フラグと停止フラグを追加します。 また、フレームの損傷、紛失、または複製によって引き起こされる問題も解決します。
- ネットワーク層-ワークステーション間の情報のルーティング、スイッチング、制御に関係します。 また、トランスポート層のデータグラムをより小さなデータグラムに分解します。
- トランスポート層-セッション層まで、ファイルは独自の形式です。 トランスポート層はそれをデータフレームに分解し、ネットワークセグメントレベルでエラーチェックを提供し、高速ホストが低速ホストをオーバーランすることを防ぎます。 トランスポート層は、上位層をネットワークハードウェアから分離します。
- セッション層-この層は、データを交換したい2つのワークステーション間でセッションを確立する役割を果たします。
- プレゼンテーション層-この層は、データの正しい表現に関係しています。 情報の構文とセマンティクス。 ファイルレベルのセキュリティを制御し、データをネットワーク標準に変換します。
- アプリケーション層-ユーザーによるアプリケーション要求を下位レベルに送信するのは、ネットワークの最上層です。 典型的なアプリケーションには、ファイル転送、電子メール、リモートログオン、データ入力などが含まれます。
すべてのネットワークがすべての層を持っている必要はありません。 たとえば、ネットワーク層はブロードキャストネットワークにはありません。
システムが別のワークステーションとデータを共有したり、ネットワークを介してリクエストを送信したりする場合、アプリケーション層で受信されます。 データは、物理層に到達するまで処理された後、下位層に進みます。
物理層では、データは実際に宛先ワークステーションの物理層によって転送および受信されます。 そこで、データは処理後にアプリケーション層に到達するまで上位層に進みます。
アプリケーション層では、データまたは要求がワークステーションと共有されます。 したがって、各レイヤーには、ソースおよび宛先ワークステーションに対して反対の機能があります。 たとえば、ソースワークステーションのデータリンクレイヤーはフレームに開始フラグと停止フラグを追加しますが、宛先ワークステーションの同じレイヤーはフレームから開始フラグと停止フラグを削除します。
ユーザー要求を達成するために異なるレイヤーで使用されるプロトコルのいくつかを見てみましょう。
TCP/IP
TCP/IPは Transmission Control Protocol/Internet Protocol の略です。 TCP/IPは、インターネット経由の通信に使用される階層化プロトコルのセットです。 このスイートの通信モデルは、クライアントサーバーモデルです。 要求を送信するコンピューターはクライアントであり、要求の送信先コンピューターはサーバーです。
TCP/IPには4つの層があります-
- アプリケーション層-HTTPやFTPなどのアプリケーション層プロトコルが使用されます。
- トランスポート層-データは、伝送制御プロトコル（TCP）を使用してデータグラムの形式で送信されます。 TCPは、クライアント側でデータを分割し、サーバー側で再組み立てする役割を果たします。
- ネットワーク層-ネットワーク層接続は、インターネット層（IP）を使用してネットワーク層で確立されます。 インターネットに接続されているすべてのマシンには、ソースマシンと宛先マシンを簡単に識別するためのプロトコルによってIPアドレスと呼ばれるアドレスが割り当てられます。
- データリンク層-ネットワーク層によって提供された宛先アドレスを使用して、データリンク層でビット単位の実際のデータ送信が行われます。
TCP/IPは、インターネット以外の多くの通信ネットワークで広く使用されています。
FTP
これまで見てきたように、ネットワークの必要性は、主に研究者間のファイルの共有を容易にするために浮上しました。 そして、今日まで、ファイル転送は最もよく使用される機能の1つのままです。これらの要求を処理するプロトコルは、 File Transfer Protocol または FTP です。
FTPを使用してファイルを転送すると、これらの方法で役立ちます-
- 2つの異なるネットワーク間でファイルを簡単に転送します
- プロトコルが適切に構成されていれば、接続が切断されてもファイル転送セッションを再開できます
- 地理的に離れたチーム間のコラボレーションを可能にします
PPP
ポイントツーポイントプロトコルまたはPPPは、電話回線のようなシリアル接続を介したTCP/IPトラフィックの送信を可能にするデータリンク層プロトコルです。
これを行うために、PPPはこれらの3つのことを定義します-
- 1つのフレームの終わりと別のフレームの始まりを明確に定義するフレーミング方法で、エラー検出も組み込まれています。
- 不要になった通信回線をアップ、認証、ダウンさせるためのリンク制御プロトコル（LCP）。
- 他のネットワークでサポートされている各ネットワーク層プロトコルのネットワーク制御プロトコル（NCP）。
PPPを使用すると、ホームユーザーは電話回線を介してインターネット接続を利用できます。
