¿Cuáles son los pasos en cada capa en el cliente y el servidor mientras se descarga una película en TCP / IP?

En tcp / ip hay 4 capas principales para servidores y clientes, a saber:

  • Capa de aplicación
  • Capa de transporte
  • Capa de red
  • Capa de enlace de datos

1. capa de aplicación

Esta es la capa superior del conjunto de protocolos TCP / IP. Esta capa incluye aplicaciones o procesos que usan protocolos de capa de transporte para entregar los datos a las computadoras de destino.

En cada capa hay ciertas opciones de protocolo para llevar a cabo la tarea designada para esa capa en particular. Entonces, la capa de aplicación también tiene varios protocolos que las aplicaciones usan para comunicarse con la segunda capa, la capa de transporte. Algunos de los protocolos de capa de aplicación populares son:

  • HTTP (protocolo de transferencia de hipertexto)
  • FTP (protocolo de transferencia de archivos)
  • SMTP (Protocolo simple de transferencia de correo)
  • SNMP (protocolo simple de administración de red), etc.

2. Capa de transporte

Esta capa proporciona una red troncal para el flujo de datos entre dos hosts. Esta capa recibe datos de la capa de aplicación por encima de ella. Hay muchos protocolos que funcionan en esta capa, pero los dos protocolos más utilizados en la capa de transporte son TCP y UDP.

TCP se usa donde se requiere una conexión confiable, mientras que UDP se usa en caso de conexiones no confiables.

TCP divide los datos (procedentes de la capa de aplicación) en fragmentos del tamaño adecuado y luego pasa estos fragmentos a la red. Reconoce los paquetes recibidos, espera los acuses de recibo de los paquetes que envió y establece el tiempo de espera para reenviar los paquetes si los acuses de recibo no se reciben a tiempo. El término ‘conexión confiable’ se usa cuando no se desea perder ninguna información que se transfiere a través de la red a través de esta conexión. Por lo tanto, el protocolo utilizado para este tipo de conexión debe proporcionar el mecanismo para lograr esta característica deseada. Por ejemplo, al descargar un archivo, no se desea perder ninguna información (bytes) ya que puede dañar el contenido descargado.

UDP proporciona un servicio relativamente simple pero poco confiable al enviar paquetes de un host a otro. UDP no toma medidas adicionales para garantizar que los datos enviados sean recibidos por el host de destino o no. El término ‘conexión no confiable’ se utiliza cuando la pérdida de cierta información no obstaculiza la tarea que se realiza a través de esta conexión. Por ejemplo, mientras se transmite un video, es aceptable la pérdida de pocos bytes de información debido a alguna razón, ya que esto no daña mucho la experiencia del usuario.

3. Capa de red

Esta capa también se conoce como capa de Internet. El objetivo principal de esta capa es organizar o manejar el movimiento de datos en la red. Por movimiento de datos, generalmente nos referimos al enrutamiento de datos a través de la red. El protocolo principal utilizado en esta capa es IP. Mientras que ICMP (usado por el popular comando ‘ping’) e IGMP también se usan en esta capa.

4. Capa de enlace de datos

Esta capa también se conoce como capa de interfaz de red. Esta capa normalmente consta de controladores de dispositivo en el sistema operativo y la tarjeta de interfaz de red conectada al sistema. Tanto los controladores de dispositivo como la tarjeta de interfaz de red se encargan de los detalles de comunicación con los medios que se utilizan para transferir los datos a través de la red. En la mayoría de los casos, este medio está en forma de cables. Algunos de los protocolos famosos que se utilizan en esta capa incluyen ARP (protocolo de resolución de direcciones), PPP (protocolo punto a punto), etc.

Imagen y cortesía del material: Fundamentos del protocolo TCP / IP explicados con un diagrama

Una respuesta completa sería larga, y hay varios sitios web y libros para detallar esto. en breve

  1. L7: las aplicaciones de su cliente (p. Ej., El navegador o la aplicación) solicitan información de la pila de red de su PC desde un destino, cuyo destino generalmente se identifica por su nombre.
  2. L6 y 5 generalmente están vacíos o integrados en la aplicación.
  3. L4: para cosas como la transferencia de archivos, donde no se puede perder información, la pila de redes de su sistema operativo utilizará TCP (o similar). si está bien perder algunos datos (por ejemplo, perder un fotograma de un video no es gran cosa) usará UDP. Como está preguntando acerca de la descarga de un archivo, TCP lo es. entonces la capa TCP construirá un mensaje TCP “SYNC” y lo pasará a la capa IP
  4. L3: La capa IP traducirá el nombre del destino a una dirección IP (de un caché que mantiene, o al pedirle a un servidor DNS que traduzca el nombre en una dirección). Luego generará un mensaje IP, con el mensaje TCP como carga útil. y tenía el mensaje a L2 para enviar
  5. L2: si la dirección de destino resulta ser local: en la misma subred IP, L2 traducirá la dirección de destino de una dirección IP a una dirección L2 y generará un mensaje con esta como la dirección de destino para enviar, y el mensaje IP 4 como carga útil . Si la dirección de destino NO es local, L2 colocará la Dirección de la “Puerta de enlace predeterminada” actualmente definida (su enrutador) y entregará el mensaje a L1 para enviarlo al puerto que conduce al enrutador. L2 también se encargará de la mecánica de quién es el turno para enviar el mensaje cuando (por ejemplo, en Wifi)
  6. L1: L1 básicamente tiene un montón de bits para enviar. No le importa lo que significan estos bis, y simplemente traducirá cada bit (o grupo de 2,4,8 etc. bits a la vez) a cualquier medio de señalización física que tenga en ese puerto: corriente en los cables, luz láser en fibra , o señal de radiofrecuencia en WIfi.
  7. En el destino, ocurre la secuencia inversa: L1 decodifica la señal en bits, L2 verifica que todos los bits estén bien y da la carga útil: el mensaje IP a la parte IP. IP realiza su propia decodificación y entrega la carga útil, el mensaje TCP, a la capa TCP. TCP ve que esto es solo un SYNC
  8. Una vez que TCP en ambos lados ha establecido una conexión mediante el intercambio de mensajes de “apretón de manos”, la capa TCP en el cliente le dice a la aplicación que ahora puede enviar información. La aplicación cliente luego realiza una solicitud para obtener la película, utilizando cualquier mecanismo a nivel de aplicación (por ejemplo, una solicitud HTTP o una solicitud FTP tendría diferentes estructuras, pero ambos son mensajes de “DÉME ESTE ARCHIVO

Notas:

R. TCP puede obtener un mensaje realmente grande para enviar desde la aplicación (por ejemplo, una gran parte de la película), y luego generará no uno sino una secuencia de muchos mensajes TCP. Luego decidirá cuántos de estos, y qué tan rápido, pasar a la capa IP para enviar.

B. TCP tiene mecanismos para asegurarse de que todos los mensajes que envió hayan sido recibidos por la otra parte y, si no, para reenviar los mensajes que se perdieron.

B. La capa IP también puede, por sus propios motivos, romper un solo mensaje TCP que recibe al enviarlo a más de un mensaje IP que IT envía.

Una breve descripción general de las capas, en términos de “almanc del agricultor” es la siguiente

L1: Bit (s) a señal y viceversa

L2: un grupo de bits a un destino que es un vecino conectado directamente

L3: un grupo de bits a un destino, a través de tantos saltos como sea necesario

L4: envíe un mensaje completo a un destino (incluso remoto), posiblemente asegurándose de que lleguen allí (TCP se asegura de que a UDP no le importe). SIGNIFICADO de la carga útil del mensaje no importa

L5, L6: generalmente vacío en TCP / IP

L7: Enviar / recibir información útil para el usuario a / desde un servidor / cliente remoto

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