Сетевой уровень как средство построения больших сетей.

6. Объединение сетей на основе протоколов сетевого уровня.

   1. Ограничения сетей, объединенных на основе протоколов канального уровня.

На основе протоколов канального уровня можно строить достаточно крупные сети. Использование мостов и коммутаторов позволяет преодолеть ограничения, накладываемые базовыми технологиями, основанными на использовании единой разделяемой среды передачи данных. Однако они имеют ряд недостатков, ограничивающих область их применения. Недостатки сетей на основе мостов и коммутаторов:

• В топологии сети не должно быть петель.

• Логические сегменты сети слабо изолированы (не защищены от широковещательных штормов). При использовании VLAN узлы происходит полная изоляция узлов, т.е. узлы VLAN не могут взаимодействовать с узлами, не принадлежащими этой VLAN.

• Сложно реализовать управление трафиком на основе значения данных, содержащихся в пакете.

• Негибкая одноуровневая система адресации: MAC-адрес жестко связан с сетевым адаптером.

• Ограниченные возможности трансляции протоколов (максимальный размер кадра в объединяемых сетях должен совпадать).

2. Принципы объединения сетей на основе протоколов сетевого уровня. Понятие составной сети.

Решение этих проблем заключается в привлечении средств более высокого, сетевого уровня. Основная идея введения сетевого уровня заключается в следующем. Сеть в общем случае рассматривается как совокупность нескольких сетей и называется составной сетью.

Составная сеть или интерсеть – сеть, объединяющая в себе несколько локальных компьютерных сетей, в общем случае использующих различные базовые технологии и протоколы.

Сети, входящие в составную сеть, называются подсетями, составляющими сетями или просто сетями.

Подсети соединяются между собой маршрутизаторами. Компонентами составной сети могут являться как локальные, так и глобальные сети. Сетевой уровень выступает в качестве координатора, организующего работу всех подсетей, лежащих на пути продвижения пакета по составной сети. Для перемещения данных в пределах подсетей сетевой уровень обращается к используемым в этих подсетях технологиям.

Адреса, присвоенные узлам в соответствии с технологиями подсетей, называют локальными. Для сетевого уровня необходима собственная система адресации, не зависящая от локальных технологий, которая позволила бы универсальным и однозначным образом идентифицировать любой узел составной сети.

Естественным способом формирования сетевого адреса является уникальная нумерация всех подсетей составной сети и нумерация всех узлов в пределах каждой подсети. Таким образом, сетевой адрес представляет собой пару: номер сети и номер узла.

7. Понятие маршрутизатора, принципы маршрутизации.

Маршрутизатор – программно-аппаратное устройство для соединения сетей, обеспечивающее передачу данных между подсетями составной сети по определенным образом выбранному маршруту.

Маршрутизатор имеет несколько портов (по крайней мере, два), к которым присоединяются сети. Каждый порт маршрутизатора можно рассматривать как отдельный узел сети: он имеет собственный сетевой и локальный адрес в той подсети, к которой подключен. Как единое устройство маршрутизатор не имеет ни отдельного сетевого адреса, ни локального адреса (если маршрутизатор имеет блок управления для удаленного управления, этот блок имеет свой сетевой и локальный адрес).