प्रोटोकॉल लेयरिंग और संदर्भ मॉडल

प्रोटोकॉल लेयरिंग नेटवर्क कार्यक्षमता को परतों के एक स्टैक में व्यवस्थित करती है, प्रत्येक एक इंटरफ़ेस के माध्यम से ऊपर वाली परत को एक परिभाषित सेवा प्रदान करती है, जिसमें OSI और TCP/IP संदर्भ मॉडल उन कार्यों को विभाजित करने के दो प्रामाणिक तरीके प्रदान करते हैं।

Definition

एक संदर्भ मॉडल एक अमूर्त स्तरित ढाँचा है जो संचार कार्यों को परतों में विभाजित करता है, प्रत्येक को उसके द्वारा प्रदान की जाने वाली सेवा, आसन्न परत को प्रस्तुत किए जाने वाले इंटरफ़ेस और दूसरे होस्ट पर अपने सहकर्मी के साथ संवाद करने के लिए उपयोग किए जाने वाले प्रोटोकॉल द्वारा परिभाषित किया जाता है।

Scope

यह विषय बताता है कि नेटवर्क प्रोटोकॉल को क्यों और कैसे स्तरित किया जाता है: सेवा, इंटरफ़ेस और प्रोटोकॉल की धारणाएँ; स्टैक से डेटा के नीचे जाने पर एनकैप्सुलेशन; और दो प्रमुख संदर्भ मॉडल। यह सात-परत OSI मॉडल (भौतिक, डेटा लिंक, नेटवर्क, ट्रांसपोर्ट, सेशन, प्रेजेंटेशन, एप्लीकेशन) की तुलना पांच-परत इंटरनेट/TCP-IP मॉडल से करता है, यह समझाते हुए कि प्रत्येक परत क्या करती है और इंटरनेट मॉडल OSI की ऊपरी परतों को क्यों संक्षिप्त करता है। इसमें किसी एक परत के भीतर विस्तृत तंत्र शामिल नहीं हैं, जिन्हें संबंधित विषयों में वर्णित किया गया है।

Core questions

• एक परत की सेवा, इंटरफ़ेस और प्रोटोकॉल क्या हैं, और वे कैसे भिन्न हैं?
• OSI और TCP/IP मॉडल की प्रत्येक परत कौन सा कार्य करती है?
• एनकैप्सुलेशन क्या है, और स्टैक के नीचे हेडर कैसे जमा होते हैं?
• इंटरनेट ने पूर्ण सात-परत OSI मॉडल के बजाय पांच-परत मॉडल क्यों अपनाया?
• कठोर लेयरिंग के क्या फायदे और नुकसान हैं?

Key concepts

• परत सेवा, इंटरफ़ेस और प्रोटोकॉल
• OSI सात-परत मॉडल
• TCP/IP पांच-परत मॉडल
• एनकैप्सुलेशन और हेडर
• भौतिक और डेटा लिंक परतें
• नेटवर्क और ट्रांसपोर्ट परतें
• सेशन और प्रेजेंटेशन परतें
• एप्लीकेशन परत
• प्रोटोकॉल डेटा इकाइयाँ

Key theories

सेवा, इंटरफ़ेस और प्रोटोकॉल

लेयरिंग एक परत द्वारा प्रदान की जाने वाली सेवा, उस इंटरफ़ेस को अलग करती है जिसके माध्यम से ऊपरी परत इसे एक्सेस करती है, और उस प्रोटोकॉल को अलग करती है जिसके द्वारा एक ही परत पर सहकर्मी संस्थाएँ संवाद करती हैं; इन्हें अलग करने से आसन्न परतों को तोड़े बिना कार्यान्वयन में बदलाव की अनुमति मिलती है।

एनकैप्सुलेशन

जैसे ही एक संदेश स्टैक से नीचे उतरता है, प्रत्येक परत अपने स्वयं के हेडर (और कभी-कभी ट्रेलर) के साथ प्राप्त डेटा को लपेटती है, ताकि प्रत्येक परत पर इकाई उच्च परतों को पेलोड के रूप में ले जाए; रिसीवर इसे ऊपर की ओर उलट देता है।

इंटरनेट डिजाइन दर्शन

DARPA इंटरनेट को एक सरल, मजबूत सर्वोत्तम-प्रयास नेटवर्क के चारों ओर स्तरित किया गया था जिसमें अंतिम होस्ट पर बुद्धिमत्ता थी, जो OSI की व्यापक सुविधा सेट पर उत्तरजीविता और अंतरसंचालनीयता को प्राथमिकता देता था, जिसने दुबले TCP/IP मॉडल को आकार दिया।

Clinical relevance

संदर्भ मॉडल वह साझा शब्दावली है जिसका उपयोग इंजीनियर कार्यक्षमता का पता लगाने और उस पर चर्चा करने के लिए करते हैं: यह कहना कि कोई समस्या 'लेयर 3 पर' है या कोई डिवाइस 'एक लेयर-2 स्विच' है, यह सटीक रूप से बताता है कि यह स्टैक में कहाँ संचालित होता है। मॉडल समस्या निवारण, इंटरऑपरेबिलिटी मानकों और नेटवर्क सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर के मॉड्यूलर डिजाइन का मार्गदर्शन करते हैं।

History

OSI संदर्भ मॉडल को 1970 के दशक के अंत में ISO द्वारा विकसित किया गया था और 1980 में ज़िम्मरमैन द्वारा एक विक्रेता-तटस्थ ढांचे के रूप में औपचारिक रूप दिया गया था। इसके समानांतर, TCP/IP सूट ARPANET अनुसंधान से विकसित हुआ, और क्लार्क के 1988 के पेपर ने इसके डिजाइन दर्शन को स्पष्ट किया। यद्यपि OSI का स्टैक कभी पूरी तरह से तैनात नहीं किया गया था, इसकी शब्दावली बनी हुई है, जबकि TCP/IP मॉडल इंटरनेट का परिचालन मानक बन गया।

Debates

OSI का शैक्षणिक मूल्य बनाम TCP/IP की परिचालन वास्तविकता

OSI की सात परतें सेशन और प्रेजेंटेशन जैसे कार्यों को स्पष्ट रूप से अलग करती हैं जिन्हें इंटरनेट स्टैक अनुप्रयोगों में समेट देता है, जिससे OSI शिक्षण के लिए उपयोगी हो जाता है; आलोचकों का तर्क है कि यह अत्यधिक इंजीनियर है और कभी भी वास्तविक प्रणालियों से मेल नहीं खाता, इसलिए पाठ्यपुस्तकें विभिन्न उद्देश्यों के लिए दोनों को प्रस्तुत करती हैं।

Key figures

• Hubert Zimmermann
• David D. Clark
• Vinton Cerf
• Robert Kahn

Seminal works

• zimmermann1980
• clark1988
• kurose2021

Frequently asked questions

इंटरनेट प्रोटोकॉल स्टैक में कितनी परतें होती हैं?

इंटरनेट स्टैक को आमतौर पर पांच परतों के रूप में वर्णित किया जाता है: एप्लीकेशन, ट्रांसपोर्ट, नेटवर्क, लिंक और भौतिक। सात-परत OSI मॉडल एप्लीकेशन और ट्रांसपोर्ट के बीच एक सेशन और एक प्रेजेंटेशन परत जोड़ता है, ऐसे कार्य जिन्हें इंटरनेट मॉडल अनुप्रयोगों पर छोड़ देता है।

एनकैप्सुलेशन क्या है?

एनकैप्सुलेशन वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा प्रत्येक परत अपनी स्वयं की नियंत्रण जानकारी, आमतौर पर एक हेडर, को ऊपर की परत से प्राप्त डेटा के चारों ओर जोड़ती है। जब तक डेटा भौतिक लिंक तक पहुँचता है, तब तक यह हेडर की कई परतों में लिपटा होता है, जिसे प्राप्त करने वाला होस्ट एक-एक करके हटाता है।