Сетевой уровень модели OSI. Маршрутизация в распределенных сетях.Таблицы маршрутизации. Статическая и динамическая маршрутизация. Протоколы маршрутизации.

Сетевой уровень (Network layer) служит для образования единой транспортной системы, объединяющей несколько сетей, причемэти сети могут использовать совершенно различные принципы передачи сообщений между конечными узлами и обладать произвольной структурой связей.

Под сетью понимается совокупность компьютеров, соединенных между собой в соответствии с одной из стандартных типовых топологий и использующих для передачи данных один из протоколов канального уровня, определенный для этой топологии.

Внутри сети доставка данных обеспечивается соответствующим канальным уров­нем, а вот доставкой данных между сетями занимается сетевой уровень, который и поддерживает возможность правильного выбора маршрута передачи сообщения даже в том случае, когда структура связей между составляющими сетями имеет характер, отличный от принятого в протоколах канального уровня.

Сети соединяются между собой специальными устройствами, называемыми маршрутизаторами. Маршрутизатор — это устройство, которое собирает инфор­мацию о топологии межсетевых соединений и на ее основании пересылает пакеты сетевого уровня в сеть назначения.

Проблема выбора наилучшего пути называется маршрутизацией, и ее решение является одной из главных задач сетевого уровня. Эта проблема осложняется тем, что самый короткий путь не всегда самый лучший. Сообщения сетевого уровня принято называть пакетами (packets).

На сетевом уровне определяются два вида протоколов. Первый вид — сетевые протоколы (routedprotocols) — реализуют продвижение пакетов через сеть. Однако часто к сетевому уровню относят и другой вид протоколов, называемых протоколами обмена маршрутной информацией или просто протоколами маршру­тизации (routing protocols). С помощью этих протоколов маршрутизаторы собира­ют информацию о топологии межсетевых соединений. Примерами протоколов сетевого уровня являются протокол межсетевого взаи­модействия IP стека TCP/IP и протокол межсетевого обмена пакетами IPX стека Novell.

Важнейшей задачей сетевого уровня является маршрутизация — передача пакетов между двумя конечными узлами в составной сети.

Протоколы маршрутизации. Задача маршрутизации решается на основе анализа таблиц маршрутизации, разме­щенных во всех маршрутизаторах и конечных узлах сети.

Для автоматического построения таблиц маршрутизации маршрутизаторы об­мениваются информацией о топологии составной сети в соответствии со специаль­ным служебным протоколом. Протоколы этого типа называются протоколами маршрутизации. Протоколы маршрути­зации (например, RIP, OSPF, NLSP) следует отличать от собственно сетевых про­токолов (например, IP, IPX). И те и другие выполняют функции сетевого уровня модели OSI — участвуют в доставке пакетов адресату через разнородную состав­ную сеть. Протоколы маршрутизации используют сетевые протоколы как транспортное средство.

С помощью протоколов маршрутизации маршрутизаторы составляют карту связей сети той или иной степени подробности. На основании этой информации для каждого номера сети принимается решение о том, какому следующему марш­рутизатору надо передавать пакеты, направляемые в эту сеть, чтобы маршрут ока­зался рациональным. Результаты этих решений заносятся в таблицу маршрутизации.

Одношаговые алгоритмы в зависимости от способа формирования таблиц мар­шрутизации делятся на три класса:

• алгоритмы фиксированной (или статической) маршрутизации;

• алгоритмы простой маршрутизации;

• алгоритмы адаптивной (или динамической) маршрутизации.