Windows-netwerkarchitectuur en het OSI-model
In dit artikel worden de Windows-netwerkarchitectuur verkend en wordt uitgelegd hoe Windows-netwerkstuurprogramma's de onderste vier lagen van het OSI-model implementeren.
Zie het OSI-modelvoor algemene informatie over alle zeven lagen van het model.
De Microsoft Windows-besturingssystemen gebruiken een netwerkarchitectuur die is gebaseerd op het zevenlaagse netwerkmodel dat in 1978 is ontwikkeld door de International Organization for Standardization (ISO).
Het OSI-referentiemodel (ISO Open Systems Interconnect) beschrijft netwerken als een reeks protocollagen met een specifieke set functies die aan elke laag zijn toegewezen. Elke laag biedt specifieke services aan hogere lagen terwijl deze lagen worden afgeschermd van de details van hoe de services worden geïmplementeerd. Een goed gedefinieerde interface tussen elk paar aangrenzende lagen definieert de services die door de lagere laag aan de hogere laag worden aangeboden en hoe deze services worden geopend.
In het volgende diagram ziet u het OSI-model.
Windows netwerkstuurprogramma's de onderste vier lagen van het OSI-model implementeren.
De fysieke laag is de laagste laag van het OSI-model. Deze laag beheert de ontvangst en overdracht van de ongestructureerde onbewerkte bitstroom via een fysiek medium. Hierin worden de elektrische/optische, mechanische en functionele interfaces voor het fysieke medium beschreven. De fysieke laag draagt de signalen voor alle hogere lagen.
In Windows implementeert de netwerkinterfacekaart (NIC) de fysieke laag, de transceiver en het medium waaraan de NIC is gekoppeld.
De gegevenskoppelingslaag verzendt frames tussen fysieke adressen en is verantwoordelijk voor foutdetectie en herstel in de fysieke laag.
De gegevenskoppelingslaag wordt verder verdeeld door het Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) in twee sublagen: Media Access Control (MAC) en Logical Link Control (LLC).
De MAC-sublaag beheert de toegang tot de fysieke laag, controleert framefouten en beheert adresherkenning van ontvangen frames.
In de Windows-netwerkarchitectuur wordt de MAC-sublaag geïmplementeerd in de NIC. De NIC wordt beheerd door een softwareapparaatstuurprogramma genaamd het minipoortstuurprogramma. Windows ondersteunt verschillende variaties van minipoortstuurprogramma's, waaronder WDM-minipoortstuurprogramma's, minipoort-oproepmanagers (MCM's) en miniport tussenliggende stuurprogramma's.
De LLC-sublaag biedt foutloze overdracht van gegevensframes van het ene knooppunt naar het andere. De LLC-sublaag beheert logische koppelingen en beëindigt ze, controleert de stroming van frames, volgt frames op, bevestigt frames en zendt niet-bevestigde frames opnieuw uit. De LLC-sublaag maakt gebruik van framebevestiging en hertransmissie om vrijwel foutloze overdracht via de koppeling naar de bovenstaande lagen te bieden.
In Windows implementeert een softwarestuurprogramma dat bekend staat als een protocolstuurprogramma de LLC-sublaag implementeert.
De netwerklaag bepaalt de werking van het subnet. Deze laag bepaalt het fysieke pad dat de gegevens moeten nemen, op basis van het volgende:
Netwerkvoorwaarden
Prioriteit van service
Andere factoren, zoals routering, verkeersbeheer, framefragmentatie en herassembly, toewijzing van logische naar fysieke adressen en gebruiksboekhouding
Een protocolstuurprogramma implementeert de netwerklaag.
De transportlaag zorgt ervoor dat berichten foutloos worden bezorgd, in volgorde en zonder verlies of duplicatie. Deze laag ontlast de hogere-laagprotocollen van het zich bezig hoeven houden met de gegevensoverdracht naar hun peers.
Een minimale transportlaag is vereist in protocolstacks die een betrouwbaar netwerk of LLC-sublaag bevatten die virtuele circuitmogelijkheden biedt. Omdat de NetBEUI-transportstuurprogramma voor Windows bijvoorbeeld een sublaag is die compatibel is met OSI LLC, zijn de transportlaagfuncties minimaal. Als de protocolstack geen LLC-sublaag bevat en als de netwerklaag onbetrouwbaar is of gegevensgrammen ondersteunt (zoals met de IP-laag van TCP/IP of de IPX-laag van NWLink), moet de transportlaag frame sequencing en bevestiging bevatten, evenals het opnieuw overdragen van niet-herkende frames.
In de Windows-netwerkarchitectuur implementeert een protocolstuurprogramma, ook wel een transportstuurprogrammagenoemd, de transportlaag.