4. Охарактеризуйте сетевой и транспортный уровни модели osi. Его функции, особенности и единицы измерения.

Сетевой уровень

Сетевой уровень (network layer) служит для образования единой транспортной системы, объединяющей несколько сетей, называемой составной сетью, или интернетом. Причем эти сети могут использовать абсолютно разные принципы передачи соединений между концевыми узлами и иметь произвольную структуру связей. Функции сетевого уровня достаточно разнообразные.

Технология, позволяющая соединить в единую сеть множество сетей, в общем случае построенных на основе разных технологий, называется технологией межсетевого взаимодействия (internetworking).

На сетевой уровень с транспортного уровня передаются данные, которые необходимо передать через составную сеть. Эти данные снабжаются заголовком сетевого уровня, образуя пакет.

Важнейшей задачей сетевого уровня является определение маршрута передачи данных. Маршрут описывается последовательностью сетей (или маршрутизаторов), через которые должен пройти пакет, чтобы попасть к адресату. Весь путь через составную сеть разбивается на участки от одного маршрута до другого, причем каждый участок соответствует пути через отдельную сеть. Маршрутизатор собирает информацию о топологии связей между сетями и на ее основании строит таблицы коммутации, которые в данном случае носят специальное название таблиц маршрутизации.

Для того, чтобы передать пакет через очередную сеть, сетевой уровень помещает его в поле данных кадра соответствующей канальной технологии, указывая в заголовке кадра канальный адрес интерфейса следующего маршрутизатора. Сеть, используя свою канальную технологию, доставляет кадр с инкапсулированным в него пакетом по заданному адресу. Маршрутизатор извлекает пакет из прибывшего кадра и после необходимой обработки передает пакет для дальнейшей транспортировки в следующую сеть, предварительно упаковав его в новый кадр канального уровня в общем случае другой технологии. Таким образом, сетевой уровень играет роль координатора, организующего совместную работу сетей, построенных на основе разных технологий.

Кроме этого, на сетевом уровне определяются два вида протоколов:

- маршрутизируемые протоколы – реализуют продвижение пакетов через сеть;

- маршрутизирующие протоколы – с помощью них маршрутизаторы собирают информацию о топологии межсетевых соединений, на основании которой осуществляется выбор маршрута продвижения пакетов.

Транспортный уровень

На пути от отправителя к получателю пакеты могут быть искажены или утеряны. Транспортный уровень обеспечивает приложениям передачу данных с той степенью надежности, которая им требуется.

Модель OSI определяет 5 классов сервисов, которые предоставляются транспортным уровнем. Эти виды сервиса отличаются качеством услуг, что предоставляются: срочность, возможность восстановления прерванного сигнала, наличием мультиплексирования некоторых соединений между разными прикладными протоколами через общий транспортный протокол, а главное способностью находить и исправлять ошибки передачи, таких как искажение, потеря и дублирование пакетов.

Выбор класса сервиса транспортного уровня определяется, с одного бока, тем, в какой мере задача обеспечения надежности решается самими приложениями и протоколами высших за транспортный уровень, а с другого бока, этот выбор зависит от того, насколько надежно есть система транспортирования данных в сети, что обеспечивается уровнями, расположенными ниже за транспортный. Так, например, если качество каналов передачи связи очень высокая и вероятность появления ошибок, не определена протоколами более низких уровней, то разумно использовать одним с облегченных сервисов транспортного уровня. Если ж транспортные средства нижних уровней очень ненадежные, то целесообразно обращаться к более развинутому сервису транспортного уровня, который работает, используя максимум средств для определения и устранения ошибок с помощью ранее установленного логического соединения, контроля доставки сообщений по контрольным сумах и циклической нумерации пакетов, установку тайм-аутов доставки, и др.

Все протоколы, начиная с транспортного уровня и выше, реализуются программными средствами конечных узлов сети – компонентами их сетевых операционных систем.

Протоколы нижних четырех уровней называют сетевым транспортом, или транспортной подсистемой, так как они полностью решают задачу транспортировки сообщений с заданным уровнем качества в составных сетях с произвольной топологией и различными технологиями. Оставшиеся три верхних уровня решают задачи предоставления прикладных сервисов, используя нижележащую транспортную подсистему.