Сетевой уровень(Network layer)

Сетевой уровень служит для образования единой транспортной системы, объединяющей несколько сетей с различными принципами передачи сообщений. Функции сетевого уровня достаточно разнообразны.

На этом уровне выполняется:

• формирование пакетов по правилам тех промежуточных сетей, через которые проходит исходный пакет;

• маршрутизация пакетов, т.е. образование логических каналов по которым передаются пакеты. Другими словами, маршрутизация сводится к определению и реализации маршрутов.

Логическим каналом называется виртуальное соединение двух или более объектов сетевого уровня, при котором возможен обмен данными между этими объектами. Понятию логического канала необязательно соответствие некоего физического соединения линий передачи данных между связываемыми пунктами.

• контроль нагрузки на сеть с целью предотвращения перегрузок, отрицательно влияющих на работу сети;

• доставка данных между сетями.

На сетевом уровне под сетью понимается совокупность компьютеров, соединенных между собой по одной из стандартных типовых топологий. В данной сети для передачи данных используется один из протоколов канального уровня, определенный для этой топологии.

Внутри сети доставка данных обеспечивается соответствующим канальным уровнем, а вот доставкой данных между сетями занимается сетевой уровень, который и поддерживает возможность правильного выбора маршрута передачи сообщения даже в том случае, когда структура связей между составляющими сетями имеет характер, отличный от принятого в протоколах канального уровня.

Сети соединяются между собой специальными устройствами, называемыми маршрутизаторами.

Маршрутизатор ˗ это устройство, которое собирает информацию о топологии межсетевых соединений и на ее основании пересылает пакеты сетевого уровня в сеть назначения.

Чтобы передать сообщение от отправителя, находящегося в одной сети, получателю, находящемуся в другой сети, нужно совершить некоторое количество транзитных передач между сетями, или хопов (от hop — прыжок), каждый раз выбирая подходящий маршрут. Таким образом, маршрут представляет собой последовательность маршрутизаторов, через которые проходит пакет.

Сообщения сетевого уровня принято называть пакетами (packets). При организации доставки пакетов на сетевом уровне используется понятие «номер сети». В этом случае адрес получателя состоит из старшей части — номера сети и младшей — номера узла в этой сети. Все узлы одной сети должны иметь одну и ту же старшую часть адреса, поэтому термину «сеть» на сетевом уровне можно дать и другое, более формальное определение: сеть — это совокупность узлов, сетевой адрес которых содержит один и тот же номер сети.

На сетевом уровне работают протоколы еще одного типа, которые отвечают за отображение адреса узла, используемого на сетевом уровне, в локальный адрес сети. Такие протоколы часто называют протоколами разрешения адресов — Address Resolution Protocol, ARP. Иногда их относят не к сетевому уровню, а к канальному, хотя тонкости классификации не изменяют их сути.

Примерами протоколов сетевого уровня являются протокол межсетевого взаимодействия TCP/IP. IP– Internet Protocol - межсетевой протокол, TCP – Transmission Control Protocol - протокол управления передачей и протокол межсетевого обмена пакетами IPX стека Novell.