Можно выделить следующие основные функции сетевого уровня:
адресация узлов сетей с помощью логических адресов – IP-адресов;
упаковка (инкапсуляция) сегментов данных, поступающих с транспортного уровня в IP-пакеты (подсоединение IP-заголовка);
выбор оптимального маршрута продвижения IP-пакетов и направление пакетов по этому маршруту (маршрутизация пакетов);
фрагментация пакетов в зависимости от используемой технологии канального уровня;
распаковка (декапсуляция) пакетов.
Типичные протоколы сетевого уровня:
IP-протокол версии 4 (IPv4);
IP-протокол версии 6 (IPv6).
Протокол IPv4 был разработан как протокол с низкой нагрузкой. Его можно охарактеризовать как протокол без установления соединения (отсутствует предварительное согласование соединения), с негарантированной доставкой (отсутствие подтверждения о принятии пакета) и независимостью от среды передачи канального и физического уровней.
Он обеспечивает минимальные функции, которые необходимы для доставки пакета от узла источника к узлу назначения по взаимосвязанной системе сетей. Этот протокол не предназначен для мониторинга и управления потоком пакетов. При необходимости эти функции выполняют другие протоколы на других уровнях.
Канальный уровень OSI должен принять IP-пакет и подготовить его для передачи в коммуникационной среде. Пересылка пакетов IP не ограничивается какой-либо конкретной средой передачи данных.
Существует одна важная характеристика канального уровня, которая учитывается на сетевом уровне, – максимальный размер передаваемого блока данных (Maximum Transmission Unit, MTU) канального уровня.
Канальный уровень передает значение MTU на сетевой уровень. Затем сетевой уровень определяет размер IP-пакетов.
Промежуточное устройство (как правило, это маршрутизатор) должно разделить пакет при его пересылке из одной среды передачи данных в среду с меньшим максимальным размером передаваемого блока данных (MTU). Этот процесс называется фрагментацией.
Каждый IP-пакет снабжается заголовком, формат которого приведен на рисунке 6.
Рисунок 6 – Формат заголовка Ipv4-пакета Назначение полей заголовка:
|