Теоретический материал по теме
В модели OSI сетевой уровень управляет сетевыми соединениями и освобождает протоколы более высоких уровней от необходимости непосредственного взаимодействия с физической инфраструктурой сети. Протокол IP обычно называют сетевым уровнем модели TCP/IP. Поскольку сетевой уровень стека TCP/IP в первую очередь отвечает за межсетевое взаимодействие, его часто называют Internet-уровнем модели TCP/IP (рис. 12). Протокол IP задействован во всех процессах взаимодействия верхних и нижних уровней, поскольку обычно они задействуют весь стек протоколов TCP/IP. Internet-уровень обеспечивает отправку пакетов сетевыми устройствами посредством соответствующего протокола. На этом уровне происходит выбор наилучшего маршрута и пересылка пакета. Данный уровень можно сравнить с традиционной почтовой службой: не важно, каким образом письмо достигнет пункта своего назначения (маршруты могут быть разными), главное, чтобы оно было доставлено.
Рис. 12. Протоколы Internet-уровня
Перечисленные ниже протоколы работают на Internet-уровне набора TCP/IP.
· Протокол IP — это протокол без установления соединения, обеспечивающий выбор наилучшего маршрута для доставки пакетов. Он не заботится о содержимом пакетов, а лишь находит наилучший способ направить пакеты в пункт назначения.
· Протокол управляющих сообщений в сети Internet (Internet Control Message Protocol -ICMP) предоставляет функции контроля и управления сообщениями.
· Протокол преобразования адресов (Address Resolution Protocol - ARP) определяет адреса канального уровня (MAC-адреса) по известным IP-адресам.
· Протокол обратного преобразования адресов (Reverse Address Resolution Protocol - RARP) определяет IP-адреса для известных адресов канального уровня (т.е. MAC-адресов).
Протокол IP выполняет следующие функции:
· определяет формат пакета и схему адресации;
· осуществляет передачу данных от уровня Internet уровню доступа к сети;
· осуществляет маршрутизацию к удаленным узлам.
И наконец следует пояснить, почему некоторые разработчики считают, что IP не является надежным протоколом. Это не означает, что протокол не гарантирует доставку данных; имеется ввиду, что протокол IP не осуществляет проверку данных и коррекцию ошибок. Обе функции выполняются на более высоких уровнях: транспортном и уровне приложений.
Уровень доступа к сети.
Уровень доступа к сети (рис. 13) еще называют уровнем соединения узла и сети. Он «занимается вопросами», связанными с организацией физической связи между IP-пакетами и сетевой средой передачи данных. Этот уровень описывает методы построения локальных (Local Area Network — LAN) и распределенных (Wide Area Network - WAN) вычислительных сетей и соответствует физическому и канальному уровням модели OSI.
Рис. 13. Протоколы уровня сетевого доступа TCP/IP
Программное обеспечение и драйверы специфических устройств, таких, как, сетевые адаптеры (Network Interface Card -NIC) технологий Ethernet, Tocken Ring, ISDN и модемы, обычно работают именно на уровне сетевого доступа. Многие протоколы описываются другими стандартами и при этом фактически располагаются на рассматриваемом уровне, что часто приводит к путанице и недопониманию. Протоколы транспортного уровня и уровня Internet (протоколы IP, TCP и UDP) обычно сразу же ассоциируются с набором протоколов TCP/IP, а вот с привязкой протоколов уровня приложений (SMTP, HTTP и FTP) часто бывают проблемы.
К функциям уровня сетевого доступа относятся преобразование IP-адресов в аппаратные адреса и инкапсуляция IP-пакетов во фреймы (frames). Уровень сетевого доступа отвечает за физическую связь со средой передачи данных для данного аппаратного типа сетевого интерфейса.
Хорошим примером настройки уровня сетевого доступа является установка драйверов сетевого адаптера для операционной системы Windows. Сетевой адаптер будет автоматически распознан операционной системой и, в зависимости от версии операционной системы Windows, будет установлен соответствующий драйвер. Если используется одна из старых версий операционной системы, то необходимо будет указать вручную местоположение драйвера сетевого адаптера. Обычно производитель адаптера поставляет необходимые драйверы на дискете или компакт-диске.