UNIT 4: ट्रांसपोर्ट और एप्लिकेशन लेयर्स

 

UNIT 4: ट्रांसपोर्ट और एप्लिकेशन लेयर्स

नेटवर्किंग में, ट्रांसपोर्ट लेयर और एप्लिकेशन लेयर उपकरणों के बीच कुशल और विश्वसनीय संचार सुनिश्चित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। यहां हम प्रत्येक टॉपिक को विस्तार से समझेंगे, सरल व्याख्याओं और आरेखों के साथ।

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4.1. ट्रांसपोर्ट लेयर

ट्रांसपोर्ट लेयर नेटवर्क पर उपकरणों के बीच एंड-टू-एंड संचार प्रदान करने के लिए जिम्मेदार होती है। यह सुनिश्चित करती है कि डेटा सही तरीके से, विश्वसनीय रूप से और सही क्रम में स्थानांतरित किया जाए।

4.1.1. ट्रांसपोर्ट लेयर के डिज़ाइन मुद्दे

ट्रांसपोर्ट लेयर कई प्रमुख मुद्दों पर ध्यान केंद्रित करती है जो विश्वसनीय डेटा ट्रांसफर, फ्लो कंट्रोल और त्रुटि पता लगाने से संबंधित हैं। प्रमुख डिज़ाइन मुद्दे निम्नलिखित हैं:

1. विश्वसनीयता:

   • यह सुनिश्चित करती है कि डेटा स्रोत से गंतव्य तक सही ढंग से बिना किसी नुकसान या भ्रष्टाचार के पहुँचता है।
   • ट्रांसपोर्ट लेयर अधिसंकेत और पुनः प्रसारण जैसी तकनीकों का उपयोग करके खोए हुए डेटा को फिर से भेजती है।

2. फ्लो कंट्रोल:

   • यह तेज़ भेजने वाले को धीमे रिसीवर के साथ अधिक डेटा भेजने से रोकता है।
   • यह सुनिश्चित करता है कि डेटा भेजने की गति उस दर पर हो जिसे रिसीवर संभाल सकता है, ताकि भीड़-भाड़ से बचा जा सके।

3. संगठित नियंत्रण:

   • नेटवर्क भीड़-भाड़ से बचने के लिए डेटा भेजने की मात्रा को नियंत्रित करती है।
   • ट्रांसपोर्ट लेयर को नेटवर्क लोड को मॉनिटर करना होता है और पैकेट हानि से बचने के लिए ट्रांसमिशन दर को समायोजित करना होता है।

4. त्रुटि पहचान और सुधार:

   • ट्रांसपोर्ट लेयर चेकसम जैसी तकनीकों का उपयोग करके भेजे गए डेटा में त्रुटियों का पता लगाती है। यदि कोई त्रुटियाँ पाई जाती हैं, तो पुनः प्रसारण का अनुरोध किया जाता है।

5. विभाजन और पुनः संयोजन:

   • ट्रांसपोर्ट लेयर बड़े डेटा पैकेट्स को छोटे खंडों (जिन्हें सेगमेंट कहा जाता है) में विभाजित करती है।
   • यह सुनिश्चित करती है कि ये खंड गंतव्य पर सही तरीके से पुनः संयोजित हों।

6. एंड-टू-एंड संचार:

   • ट्रांसपोर्ट लेयर एंड-टू-एंड (स्रोत से गंतव्य) संचार पर ध्यान केंद्रित करती है, जबकि निचले लेयर (डेटा लिंक लेयर) पर संचार अधिक सीमित रहता है।

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4.1.2. उदाहरण प्रोटोकॉल: TCP (Transmission Control Protocol)

TCP (Transmission Control Protocol) एक कनेक्शन-उन्मुख प्रोटोकॉल है जो ट्रांसपोर्ट लेयर पर विश्वसनीय डेटा ट्रांसमिशन सुनिश्चित करता है। इसकी कुछ प्रमुख विशेषताएँ निम्नलिखित हैं:

• कनेक्शन स्थापना:

  • TCP को तीन-तरफा हैंडशेक की आवश्यकता होती है, ताकि संचार शुरू होने से पहले कनेक्शन स्थापित हो सके। यह सुनिश्चित करता है कि भेजने वाला और रिसीवर दोनों संचार के लिए तैयार हैं।

• विश्वसनीय डेटा ट्रांसफर:

  • TCP यह गारंटी देता है कि सभी डेटा भेजे गए हैं और यदि कोई डेटा खो जाता है या भ्रष्ट हो जाता है, तो उसे पुनः भेजा जाएगा।

• फ्लो कंट्रोल:

  • TCP विंडोइंग तकनीक का उपयोग करता है, जिसका मतलब है कि भेजने वाला एक निश्चित मात्रा में डेटा भेज सकता है, फिर रिसीवर से पुष्टि की प्रतीक्षा करता है।

• संगठित नियंत्रण:

  • TCP सुनिश्चित करता है कि डेटा उस क्रम में भेजा जाता है, जैसा कि वह भेजा गया था, भले ही यह गंतव्य पर उल्टा आ जाए।

• कंजेशन कंट्रोल:

  • TCP नेटवर्क में भीड़-भाड़ को नियंत्रित करने के लिए धीरे-धीरे शुरू करें, कंजेशन टालें, और तेज़ रिकवरी जैसे एल्गोरिदम का उपयोग करता है।

TCP तीन-तरफा हैंडशेक:

1. SYN: क्लाइंट SYN (सिंक) पैकेट भेजता है सर्वर को
2. SYN-ACK: सर्वर SYN-ACK पैकेट के साथ प्रतिक्रिया करता है
3. ACK: क्लाइंट अंतिम ACK (अधिसंकेत) भेजता है सर्वर को

एक बार जब तीन-तरफा हैंडशेक पूरा हो जाता है, तो डेटा ट्रांसमिशन शुरू हो जाता है।

TCP पैकेट संरचना:

+-------------------+---------------------+-------------------+
|  हेडर (TCP)      |  डेटा (पेलोड)       |  फुटर (चेकसम)    |
+-------------------+---------------------+-------------------+
| Seq # | Ack # | Flags | Window Size | Checksum | Data  |
+-------------------+---------------------+-------------------+

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4.2. एप्लिकेशन लेयर प्रोटोकॉल

एप्लिकेशन लेयर OSI मॉडल की शीर्ष परत है और यह उपयोगकर्ताओं को सीधे नेटवर्क सेवाएँ प्रदान करने के लिए जिम्मेदार है। एप्लिकेशन लेयर प्रोटोकॉल नेटवर्क पर अनुप्रयोगों के बीच संचार के नियमों को परिभाषित करते हैं।

4.2.1. SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)

SMTP एक प्रोटोकॉल है जो मेल सर्वरों के बीच ईमेल संदेश भेजने के लिए उपयोग किया जाता है। यह एक टेक्स्ट-आधारित प्रोटोकॉल है जो क्लाइंट को मेल सर्वर से मेल भेजने की अनुमति देता है।

• कार्य:

  • SMTP मेल क्लाइंट से मेल सर्वर (आउटगोइंग) को ईमेल संदेश भेजने के लिए काम करता है, और मेल सर्वरों के बीच संदेशों को भेजने के लिए काम करता है।

• कैसे काम करता है:

  • SMTP TCP प्रोटोकॉल का उपयोग करता है ट्रांसपोर्ट लेयर पर विश्वसनीय डेटा ट्रांसमिशन के लिए। यह सामान्यतः पोर्ट 25 पर काम करता है।
  • SMTP संदेशों में एक हेडर और एक बॉडी होती है। हेडर में प्रेषक और प्राप्तकर्ता की जानकारी होती है, जबकि बॉडी में ईमेल का सामग्री होता है।

SMTP संदेश स्वरूप:

MAIL FROM: sender@example.com
RCPT TO: recipient@example.com
DATA
Subject: Test Email
Hello, this is a test email.
.

4.2.2. DNS (Domain Name System)

DNS एक पदानुक्रमिक प्रणाली है जो मानवीय पठनीय डोमेन नामों (जैसे www.example.com) को IP पते में परिवर्तित करती है, जिसका उपयोग कंप्यूटर एक-दूसरे को पहचानने के लिए करते हैं।

• कार्य:
  • DNS उपयोगकर्ताओं को डोमेन नामों का उपयोग करके वेबसाइटों तक पहुँचने में मदद करता है, इसके बजाय आईपी पते याद रखने के।
• कैसे काम करता है:
  • जब उपयोगकर्ता ब्राउज़र में एक डोमेन नाम टाइप करता है, तो ब्राउज़र एक DNS क्वेरी DNS सर्वर को भेजता है, जो डोमेन नाम को आईपी पते में हल करता है।

DNS क्वेरी का फ्लोचार्ट:

उपयोगकर्ता अनुरोध: www.example.com
   |
   v
DNS सर्वर को DNS क्वेरी
   |
   v
DNS सर्वर डोमेन नाम को आईपी पते में हल करता है
   |
   v
क्लाइंट आईपी पते को प्राप्त करता है और सर्वर से कनेक्ट करता है

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सारांश

1. ट्रांसपोर्ट लेयर:

   • एंड-टू-एंड संचार को हैंडल करता है और विश्वसनीय डेटा ट्रांसमिशन सुनिश्चित करता है।
   • TCP एक महत्वपूर्ण प्रोटोकॉल है जो डेटा की विश्वसनीयता, फ्लो कंट्रोल और कंजेशन कंट्रोल सुनिश्चित करता है।
   • यह तीन-तरफा हैंडशेक प्रक्रिया का उपयोग करके कनेक्शन स्थापित करता है।

2. एप्लिकेशन लेयर:

   • उपयोगकर्ताओं को सीधे सेवाएं प्रदान करती है, जैसे कि ईमेल और वेब ब्राउज़िंग।
   • SMTP का उपयोग ईमेल ट्रांसमिशन के लिए किया जाता है, जबकि DNS डोमेन नामों को आईपी पते में हल करने में मदद करता है।

इन लेयर्स के काम करने का तरीका समझकर, नेटवर्क संचार अधिक प्रभावी और कुशल बनता है। ये प्रोटोकॉल इंटरनेट और अन्य संचार प्रणालियों के लिए आधार प्रदान करते हैं।