8. Сетевой уровень

Сетевой уровень

Сетевой уровень (Network layer) служит для образования единой транспортной системы,

объединяющей несколько сетей, причем эти сети могут использовать совершенно различные

принципы передачи сообщений между конечными узлами и обладать произвольной структурой

связей. Функции сетевого уровня достаточно разнообразны. Начнем их рассмотрение на примере

объединения локальных сетей.

Протоколы канального уровня локальных сетей обеспечивают доставку данных между любыми

узлами только в сети с соответствующей типовой топологией, например топологией

иерархической звезды. Это очень жесткое ограничение, которое не позволяет строить сети с

развитой структурой, например, сети, объединяющие несколько сетей предприятия в единую сеть,

или высоконадежные сети, в которых существуют избыточные связи между узлами. Можно было

бы усложнять протоколы канального уровня для поддержания петлевидных избыточных связей,

но принцип разделения обязанностей между уровнями приводит к другому решению. Чтобы с

одной стороны сохранить простоту процедур передачи данных для типовых топологий, а с другой

допустить использование произвольных топологий, вводится дополнительный сетевой уровень.

На сетевом уровне сам термин сеть наделяют специфическим значением. В данном случае под

сетью понимается совокупность компьютеров, соединенных между собой в соответствии с одной

из стандартных типовых топологий и использующих для передачи данных 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.

Функции сетевого уровня

1. Организация сетевых соединений, прокладываемых через физические средства соединений

2. Идентификация конечных точек сетевых соединений

3. Передача блоков данных

4. Обнаружение ошибок и извещение об ошибках

5. Управление потоками блоков данных

6. Обеспечение последовательной доставки блоков данных

7. Ликвидация сетевых соединений

Важнейшей функцией является маршрутизация, и сетевые блоки называются пакетами.

OSI предлагает услуги сетевого уровня как без установления соединения, так и ориентированные на установления логического соединения. Услуги без установления соединения описаны в ISO 8473 (обычно называемом Connectionless Network Protocol - CLNP - Протокол сети без установления соединения). Обслуживание, ориентированное на установление логического соединения (иногда называемое Connection-Oriented Network Service - CONS) описывается в ISO 8208 (X.25 Packet-Level Protocol - Протокол пакетного уровня X.25, иногда называемый Connection-Mode Network Protocol - CMNP) и ISO 8878 (в котором описывается, как пользоваться ISO 8208, чтобы обеспечить ориентированные на установление логического соединения услуги OSI). Дополнительный документ ISO 8881 описывает, как обеспечить работу Протокола пакетного уровня X.25 в локальных сетях IEEE 802. OSI также определяет несколько протоколов маршрутизации, которые рассмотрены в Главе 28 "Маршрутизация OSI". X.25 рассмотрен в Главе 13 "Х.25". В дополнение к уже упоминавшимся спецификациям протоколов и услуг, имеются другие документы, связанные с сетевым уровнем OSI, в число которых входят: ISO 8648 На этот документ обычно ссылаются как на "внутреннюю организацию сетевого уровня" (internal organization of the network level - IONL). Он описывает, каким образом можно разбить сетевой уровень на три отдельных различимых друг от друга подуровня, чтобы обеспечить поддержку для различных типов подсетей.

ISO 8348

Этот документ обычно называют "определение услуг сети" (network service definition). Он описывает ориентированные на установление логического соединения услуги и услуги без установления соединения, которые обеспечивает сетевой уровень OSI. Адресация сетевого уровня также определена в этом документе. Определение услуг в режиме без установления соединения и определение адресации раньше были опубликованы отдельным дополнением к ISO 8348; однако вариант ISO 8348 1993 года об'единяет все дополнения в отдельный документ.

ISO TR 9575

Этот документ описывает структуру, концепции и терминологию, использованную в протоколах маршрутизации OSI.

ISO TR 9577

Этот документ описывает, как отличать друг от друга большое число протоколов сетевого уровня, работающих в одной и той же среде. Это необходимо потому, что в отличие от других протоколов, протоколы сетевого уровня OSI не различаются с помощью какого-либо идентификатора (ID) протокола или аналогичного поля канального уровня.