Сетевой уровень

Сетевой уровень предназначен для определения пути передачи данных. Он отвечает за трансляцию логических адресов и имён в физические, определение кратчайших маршрутов, коммутацию и маршрутизацию, отслеживание неполадок в сети. На этом уровне появляется новый способ адресации - IP адрес.

Данные на сетевом уровне передаются в виде пакетов. Пакет хранит в себе передаваемые данные, а также IP адрес отправителя и получателя.

Главной задачей сетевого уровня является определение маршрута. Маршрут описывается последовательностью сетей, через которые должен пройти пакет, чтобы попасть к получателю.

Для получения IP адреса устройств и взаимодействия с канальным уровнем, существует протокол ARP (address resolution protocol). Он конвертирует MAC- в IP-адрес и наоборот.

Протоколы сетевого уровня:

  • IPv4/IPv6 - IP объединяет сегменты сети в единую сеть, обеспечивая доставку пакетов данных между любыми узлами сети. Привычный нам IPv4 состоит из 4 байт, каждый байт отделен точкой и может принимать значения в диапазоне от 0 до 255. Пример - 217.66.157.244
  • ICMP (Internet Control Message Protocol) - Протокол межсетевых управляющих сообщений. Служит для передачи сообщений об ошибках, возникших при обмене данными. Примером использования служит комманда ping в windows, которая определяет работоспособность узла, сайта или сервера в интернете путем отправки ICMP эхо-запроса.
  • IGMP (Internet Group Management Protocol) - Служит для управления групповой передачей данных в сетях, основанных на протоколе IP. IGMP используется маршрутизаторами и IP-узлами для организации сетевых устройств в группы.
  • IPsec (Internet Protocol Security) - Набор протоколов, обеспечивает защиту данных, передаваемых по протоколу IP. Способен осуществлять аутентификацию, проверять целостность и шифрование ip-пакетов, передавать ключи в защищенном виде. В большей степени применяется для создания VPN-соединений.

Устройства сетевого уровня:

  • Роутер / Маршрутизатор - Устройство, позволяющее различным сегментам сети пересылает пакеты между собой. Маршрутизатор использует адрес получателя, полученный из заголовка пакета, и определяет по таблице маршрутизации путь передачи данных. Зачастую применяется для объединения сетей разных типов, обеспечения доступа из локальной сети в глобальную сеть Интернет, осуществляя функции трансляции адресов и межсетевого экрана.