Сетевой уровень

Сетевой уровень, или третий уровень модели OSI, предоставляет сервисы, позволяющие оконечным устройствам обмениваться данными по сети. Как показано на рисунке, IP версии 4 (IPv4) и IP версии 6 (IPv6) являются протоколами связи основного сетевого уровня. Другие протоколы сетевого уровня включают протоколы маршрутизации, такие как Open Shortest Path First (OSPF), и протоколы обмена сообщениями, такие как Internet Control Message Protocol (ICMP).

Протоколы сетевого уровня

Для выполнения сквозных коммуникаций через границы сети протоколы сетевого уровня выполняют четыре основные операции:

• Адресация оконечных устройств - Оконечным устройствам необходимо назначить уникальный IP-адрес для возможности их идентификации в сети.
• Инкапсуляция - Сетевой уровень получает единицу данных протокола (PDU) от транспортного уровня. Во время выполнения процесса, который называется инкапсуляцией, сетевой уровень добавляет информацию заголовка IP, например IP-адрес узла источника (отправляющего) и узла назначения (получающего). Процесс инкапсуляции выполняется источником IP-пакета.
• Маршрутизация - Сетевой уровень предоставляет сервисы, с помощью которых пакеты направляются к узлу назначения в другой сети Для перемещения к другим сетям пакет должен быть обработан маршрутизатором. Роль маршрутизатора заключается в том, чтобы выбрать пути для пакетов и направить их к узлу назначения. Такой процесс называется маршрутизацией. До того как достигнуть узла назначения, пакет может пройти через несколько маршрутизаторов. Каждый маршрут на пути пакета к узлу назначения называется переходом.
• Деинкапсуляция - По прибытии пакета на сетевой уровень узла назначения этот узел проверяет IP-заголовок пакета. Если IP-адрес назначения в заголовке совпадает с его собственным IP-адресом, заголовок IP удаляется из пакета. После деинкапсуляции пакета, выполняемой сетевым узлом, полученная единица данных протокола (PDU) уровня 4 пересылается соответствующей службе на транспортном уровне. Процесс деинкапсуляции выполняется конечным узлом IP-пакета.

В отличие от транспортного уровня (уровень 4 модели OSI), который управляет передачей данных между процессами, запущенными на каждом узле, протоколы сетевого уровня (IPv4 и IPv6) указывают структуру пакета и тип обработки, которые используются для перемещения данных от одного узла к другому. Функционирование без учета данных, передаваемых в каждом пакете, позволяет сетевому уровню передавать пакеты для нескольких типов коммуникации между несколькими узлами.