Co to jest warstwa sieciowa?
Warstwa sieciowa odnosi się do warstwy 3 siedmiowarstwowego modelu otwartych systemów połączeń (OSI) dla architektury sieci. Algorytmy i protokoły w warstwie sieci są odpowiedzialne za identyfikację optymalnej ścieżki do trasowania i niezawodnego dostarczania pakietów danych z ich sieci źródłowych do sieci docelowych. Jako element struktury koncepcyjnej OSI, warstwa sieciowa odpowiada na zgłoszenia serwisowe z warstwy 4, warstwy transportowej i wysyła zgłoszenia serwisowe do warstwy 2, warstwy łącza danych. W praktyce składa się ze sprzętu, podstawowych routerów i mechanizmów, takich jak protokół internetowy (IP), niezbędnych do przesyłania cyfrowo zakodowanych sygnałów z hostów źródłowych za pośrednictwem sieci cyfrowych - takich jak Internet - do hostów docelowych. Kluczowe funkcje warstwy sieciowej obejmują adresowanie, kontrolę przeciążenia, obsługę błędów, współpracę z Internetem oraz sekwencjonowanie pakietów, routing i przekazywanie.
Adresowanie i routing w celu zapewnienia wymaganego poziomu jakości usług (QoS) to główne funkcje warstwy sieci. Znajdują się w nim algorytmy IP i routingu, protokoły oraz protokół rozpoznawania adresów (ARP). Dane są przesyłane przez sieci cyfrowe za pośrednictwem routerów i przełączników, które wykorzystują protokoły do enkapsulacji ich w pakiecie oraz algorytmy identyfikujące najlepszą ścieżkę transmisji. Nazywa się to przełączaniem pakietów.
Warstwa 3 lub warstwa sieciowa przełączanie ma miejsce, gdy pakiet dotrze do jednego interfejsu routera i zostanie przekazany do innego. Protokoły, które mogą występować w warstwie sieciowej, obejmują protokół dostarczania datagramów (DDP), protokół wiadomości kontrolnych Internetu (ICMP), protokół wiadomości grupowych w Internecie (IGMP) i zabezpieczenia protokołu internetowego (IPsec). Powszechnie używane protokoły, które trasują informacje w sieciach, obejmują protokół informacji o routingu (RIP), protokół Open Shortest Path First (OSPF), protokół routingu bramy wewnętrznej (IGRP), protokół bramy granicznej (BGP) i protokół routingu multiemisji wektorów odległości (DVMRP).
W przypadku informacji o routingu przez Internet adresy IP są zawarte w nagłówkach wiadomości w warstwie sieci, zapewniając tym samym routerom informacje potrzebne do podjęcia decyzji o sposobie zarządzania przepływem pakietów danych. Docelowy adres IP pakietu jest sprawdzany, gdy jest odbierany w interfejsie routera. Jeśli router nie jest miejscem docelowym pakietu, router sprawdzi adres sieciowy w swojej tabeli routingu. Wybrany jest interfejs wyjściowy, a pakiet jest wysyłany do interfejsu w celu ramkowania i przesyłania dalej przez sieć lokalną. Router odrzuca pakiet, jeśli docelowy wpis sieci nie znajduje się w tabeli routingu.