Основные задачи, решаемые протоколами сетевого уровня модели OSI. Особенности технологий сетей с коммутацией каналов и с коммутацией пакетов.

IP (Internet Protocol) – межсетевой протокол, протокол, обеспечивающий передачу данных между сетями TCP/IP.

Основные задачи IP-протокола:

· Адресация;

· Маршрутизация;

· Фрагментация датаграмм;

· Передача данных.

Протокол IP доставляет блоки данных от одного IP-адреса к другому.

Программа, реализующая функции того или иного протокола, часто называется модулем, например, “IP-модуль”, “модуль TCP”.

Когда модуль IP получает IP-пакет с нижнего уровня, он проверяет IP-адрес назначения.

Если IP-пакет адресован данному компьютеру, то данные из него передаются на обработку модулю вышестоящего уровня TCP или UDP (какому конкретно – указано в заголовке IP-пакета).

Если же адрес назначения IP-пакета – чужой, то модуль IP отправляет его дальше к месту назначения, определив маршрут следования. Существуют специальные устройства, предназначенные для этой функции – маршрутизаторы. Именно работой маршрутизаторов достигается связность единого адресного пространства Всемирной Сети.

Также может потребоваться, на границе сетей с различными характеристиками, разбить IP-пакет на фрагменты (фрагментация), а потом собрать в единое целое на компьютере-получателе.

Если модуль IP по какой-либо причине не может доставить IP-пакет, пакет отбрасывается, то есть его передача прекращается. Так происходит, если адрес назначения не существует или устройство не настроено как маршрутизатор (пользовательский компьютер, например, не обязан заниматься маршрутизацией).

При этом модуль IP может отправить компьютеру-источнику этого IP-пакета уведомление об ошибке. Такие уведомления отправляются с помощью протокола ICMP, являющегося неотъемлемой частью модуля IP. Иногда, в целях безопасности, такая отсылка уведомлений запрещается (администратором при настройке устройства).

Более никаких средств контроля корректности данных, подтверждения их доставки, обеспечения правильного порядка следования IP-пакетов, предварительного установления соединения между компьютерами протокол IP не имеет, его дело – доставить пакет от одного IP-адреса к другому, а что дальше с ним делать – определяется на транспортном уровне.

Протокол передачи команд и сообщений об ошибках (ICMP - internet control message protocol, RFC-792, - 1256) выполняет многие и не только диагностические функции, хотя у рядового пользователя именно этот протокол вызывает раздражение, сообщая об его ошибках или сбоях в сети. Именно этот протокол используется программным обеспечением ЭВМ при взаимодействии друг с другом в рамках идеологии TCP/IP. Осуществление повторной передачи пакета, если предшествующая попытка была неудачной, лежит на TCP или прикладной программе. При пересылке пакетов промежуточные узлы не информируются о возникших проблемах, поэтому ошибка в маршрутной таблице будет восприниматься как неисправность в узле адресата и достоверно диагностироваться не будет. ICMP-протокол сообщает об ошибках в IP-дейтограммах, но не дает информации об ошибках в самих ICMP-сообщениях. icmp использует IP, а IP-протокол должен использовать ICMP. В случае ICMP-фрагментации сообщение об ошибке будет выдано только один раз на дейтограмму, даже если ошибки были в нескольких фрагментах

ICMP-протокол осуществляет следующие основные задачи:

• передачу отклика на пакет или эхо на отклик;
• контроль времени жизни дейтаграмм в системе;
• реализует переадресацию пакета;
• выдает сообщения о недостижимости адресата или о некорректности параметров;
• формирует и пересылает временные метки;
• выдает запросы и отклики для адресных масок и другой информации.

OSPF (Open Shortest Path First) — протокол динамической маршрутизации, основанный на технологии отслеживания состояния канала и использующий для нахождения кратчайшего пути Алгоритм Дейкстры.

OSPF предлагает решение следующих задач:

• Увеличение скорости сходимости;
• Поддержка сетевых масок переменной длины (VLSM);
• Достижимость сети;
• Использование пропускной способности;
• Метод выбора пути.

Задачи CLNP:

Как видно из названия, CLNP является протоколом дейтаграмм без установления

соединения, который используется для переноса данных и указателей

неисправности. Он не содержит средств обнаружения ошибок и их коррекции,

полагаясь на способность транспортного уровня обеспечить соответствующим

образом эти услуги. Он содержит только одну фазу, которая называется " передача

информации" (data transfer). Каждый вызов какого-либо примитива услуг

не зависит от всех других вызовов, для чего необходимо, чтобы вся адресная

информация полностью содержалась в составе примитива.

В то время как CLNP определяет действующий протокол, выполняющий типичные

функции сетевого уровня, CLNS (Обслуживание сети без установления соединения)

описывает услуги, предоставляемые транспортному уровню, в котором запрос о

передаче информации реализуется доставкой, выполненной с наименьшими

затратами. Такая доставка не гарантирует, что данные не будут

потеряны, испорчены, что в них не будет нарушен порядок, или что они не будут

скопированы. Обслуживание без установления соединения предполагает, что при

необходимости все эти проблемы будут устранены в транспортном уровне. CLNS не

обеспечивает никаких видов информации о соединении или состоянии, и не

выполняет настройку соединения. Т.к. CLNS обеспечивает транспортные уровни

интерфейсом услуг, сопрягающим с CLNP, протоколы CNLS и CLNP часто

рассматриваются вместе.