Сетевой уровень

Канальный уровень

Физический уровень

На физическом уровнеопределяются характеристики электрических сигналов, передающих данные; физического канала связи, типы разъемов с назначением каждого контакта. Физический уровень описывает передачу битов информации по физическим каналам связи.

Функции физического уровня на компьютере выполняются сетевым
адаптером.

Канальный уровень решает две задачи. Первая задача – определение доступности среды передачи данных. Эта задача решается в сетях с разделяемой средой передачи данных, когда в конкретный момент времени канал связи занят только одной парой компьютеров. Вторая задача – определение механизма обнаружения и коррекции ошибок. Обмен данными осуществляется определенными порциями, которые называются кадрами (кадр – блок данных на канальном уровне). В каждый кадр добавляются определенные последовательности бит в начало и конец для выделения кадра, адрес компьютера-отправителя, адрес компьютера-получателя. Кроме того, в каждый кадр добавляется вычисляемая контрольная сумма, которая необходима для проверки корректности передачи кадра. Исправление обнаруженной ошибки возможно за счет повторной передачи кадра.

В компьютерах протоколы канального уровня реализуются сетевыми адаптерами и их драйверами.

Протоколы канального уровня, используемые в локальных сетях, разрабатываются для сетей с определенной топологией. Протоколы канального уровня поддерживают топологии: общая шина, «звезда», «кольцо» и полученные на основе перечисленных топологий с использованием специального коммуникационного оборудования (мосты, коммуникаторы).

Использование протоколов канального уровня в глобальных сетях ограничено применением при обмене между двумя компьютерами, соединенными индивидуальной линией связи. Для обмена данными между конечными узлами разных сетей используются средства следующего, сетевого уровня.

На сетевом уровне решаются вопросы объединения сетей с разными топологиями, с разными принципами передачи данных между конечными узлами для образования единой транспортной системы. Здесь сеть является не просто объединением компьютеров, но соединением по одной из типовых технологий, использующим для передачи данных один из протоколов канального уровня. Сетевой уровень решает вопросы обмена данными между сетями. Обмен данными осуществляется порциями, которые называются пакетами (пакет – блок данных сетевого уровня). Каждый пакет, кроме адреса компьютера, снабжается адресом сети как получателя, так и отправителя.

Для соединения сетей используется маршрутизатор, который собирает информацию о топологии межсетевых соединений. Для пути передачи пакета между конечными узлами, находящимися в разных сетях, возможно, находятся другие промежуточные сети, через которые необходимо сделать транзитные передачи. Таким образом, пакет проходит через несколько маршрутизаторов, которые образуют маршрут. Таких маршрутов может быть несколько. Проблема выбора наилучшего маршрута является главной задачей сетевого уровня, решение которой возлагается на маршрутизатор. Критерии выбора могут быть следующими: время передачи пакета, надежность передачи.

На сетевом уровне решаются вопросы согласования разных технологий, оптимизации информационных потоков между сетями.

На сетевом уровне выделяются два вида протоколов. Это сетевые протоколы, с помощью которых осуществляется продвижение пакетов через сеть.
К ним можно отнести и так называемые протоколы маршрутизации, с помощью которых маршрутизаторы обмениваются маршрутной информацией. Второй вид протокола – протокол разрешения адресов, который отвечает за преобразование адреса узла, используемого на сетевом уровне, в локальный
адрес сети.