Сетевой уровень | Курс "Компьютерные сети"

Сетевой уровень | Курс "Компьютерные сети"

Приветствие и введение

Обзор раздела: В данном разделе преподаватель представляется и объясняет, что будет рассматриваться на лекции.

Сетевой уровень

  • Сетевой уровень необходим для объединения сетей, построенных на разных технологиях.
  • Идею отдельного сетевого уровня для объединения сетей разных технологий предложили Винтон Серф и Роберт Кан в 1974 году.
  • Сетевой уровень и протокол IP являются основой интернета.
  • Проблемы при использовании технологий канального уровня для глобальной сети включают различия между технологиями и ограничения по масштабируемости.

Различия технологий канального уровня

  • Технологии канального уровня могут отличаться уровнем сервиса, типом адресации, широковещанием и максимальным размером кадра.
  • Уровни сервиса включают гарантию доставки или отсутствие проверки доставки.

Адресация и фрагментация на сетевом уровне

Обзор раздела: В этом разделе рассматривается адресация и фрагментация данных на сетевом уровне.

Типы адресации

  • Ethernet использует MAC-адресацию, а сотовая связь - IP-адресацию. Схемы адресации могут быть плоскими или иерархическими.

Фрагментация данных

  • Для согласования размеров кадров в разных технологиях канального уровня используется фрагментация данных.

Обзор раздела: Обсуждение использования протокола ARP для определения локального адреса.

Протокол ARP

  • Протокол ARP используется для определения локального адреса по глобальным в составной сети.

Обзор раздела: Объяснение процесса согласования размеров пакетов при передаче данных через составные сети.

Размеры пакетов

Фрагментация данных и технологии сетевого уровня

Обзор раздела: В этом разделе рассматривается фрагментация данных на сетевом уровне и технологии передачи данных.

Фрагментация данных

  • Данные фрагментируются для передачи по сети отдельными кусками.
  • Размеры данных, передаваемых через сеть, зависят от технологий канального уровня.
  • Ethernet и Wi-Fi имеют схожие характеристики на уровне адресации и формата кадра.

Ограничения коммутаторов Ethernet

  • Коммутаторы Ethernet имеют ограничения в масштабируемости из-за таблиц коммутации.
  • Отсутствие дублирующих путей между коммутаторами приводит к перегрузке сети.

Проблемы масштабирования в глобальных сетях

Обзор раздела: В данном разделе обсуждаются проблемы масштабирования в глобальных сетях и ограничения технологий канального уровня.

Проблемы Ethernet в глобальных сетях

  • Недостаточно соединений между коммутаторами может привести к перегрузке сети.
  • Отправка пакетов всем компьютерам при неизвестном адресате может засорить сеть.

Ограничения создания крупных сетей

  • Наличие одного соединения в Ethernet предотвращает образование колец в сети.
  • Протокол STP позволяет создавать несколько соединений, но активно только одно за раз.

Роль и функциональность маршрутизаторов

Обзор раздела: Здесь рассматривается роль и задачи маршрутизаторов в объединении компьютерных сетей.

Маршрутизация данных

  • Маршрутизаторы играют ключевую роль в объединении компьютерных сетей на уровне интерфейсов.

Маршрутизация и сетевой уровень

Обзор раздела: В данном разделе рассматривается маршрутизация данных через сеть, учет изменений в топологии и загрузке каналов связи.

Маршрутизация данных

  • Учет изменений в топологии и загрузке каналов для эффективного использования пропускной способности.
  • Форвард продвижением - поиск маршрута для каждого пакета на маршрутизаторе.
  • Пример составной сети с 5 маршрутизаторами, где маршрут определяется для каждой порции данных отдельно.

Протоколы сетевого уровня

Обзор раздела: Рассмотрение протоколов на сетевом уровне, таких как IP, ICMP, ARP и DHCP.

Протоколы на сетевом уровне

  • Основные протоколы: IP для передачи данных, ICMP для управления сетью, ARP для определения локальных адресов и DHCP для динамической конфигурации хостов.
  • Изучение четырех протоколов сетевого уровня: IP, ICMP, ARP и DHCP.

Задачи сетевого уровня

Обзор раздела: Строительство объединенной сети и использование маршрутизации через маршрутизаторы.

Задачи на сетевом уровне

Video description

Лекция по сетевому уровню модели OSI. Курс "Компьютерные сети" - https://www.asozykin.ru/courses/networks_online. Сетевой уровень (network layer) объединяет сети, построенные на основе разных технологий канального уровня: - Ethernet - Wi-Fi - 5G/4G/3G - MPLS - ATM, TokenRing, FDDI (устаревшие) Сетевой уровень - основа Интерне. Винтона Серфа и Роберта Кана, предложивших идею сетевого уровня, называют "Отцами Интернета". Задачи сетевого уровня: - Объединение сетей, построенных на основе разных технологий канального уровня (internetworking). - Маршрутизация - поиск маршрута пакета в крупной составной сети. - Обеспечение качества обслуживания Рассматриваются ограничения Ethernet, не позволяющие построить на его основе крупную глобальную сеть. Устройство сетевого уровня - маршрутизатор. Протоколы сетевого уровня стека TCP/IP - IP - ICMP - ARP - DHCP Мой канал с краткими и понятными объяснениями сложных тем в ИТ и компьютерных науках - https://goo.gl/kW93MA