Организация и функционирование компьютеров

Протоколы сетевого уровня действуют в пределах локальной сети. Именно здесь определяется отправитель и получатель, именно здесь находится необходимая информация для доставки пакета по сети. Передающий узел должен знать, с какими компьютерами он соединен. Эта информация хранится в виде таблиц либо в самом компьютере, либо в той компоненте сети, которая управляет всей сетью. Благодаря этим таблицам осуществляется маршрутизация пакета. При этом требуется наличие сете¬вого адреса в пакете

Канал связи или принимающее устройство могут быть не готовы к передаче данных из-за занятости или по другим причинам. Такая ситуация называется сетевым конфликтом или коллизией. Для разрешения конфликта следует отложить процесс передачи данных на определенное время, а затем повторить попытку передачи. Возможны более сложные конфликты, и следует уметь их разрешать.

Поскольку при передаче информации по каналам связи возможны искажения, приводящие к ошибкам, приходится принимать некоторые меры для того, чтобы установить наличие ошибки в переданном сообщении и по возможности локализовать ее позицию в сообщении. Решается этот вопрос следующим образом. К сообщению добавляются дополнительные разряды, вычисленные на основе разрядов сообщения по определенному алгоритму (обычно это биты четности). После передачи сообщения вычисление повторяется, и в случае несовпадения делается вывод о наличии ошибки. В этом случае сообщение передается заново.

Сетевой уровень должен обеспечи¬вать обработку ошибок, мультип¬лексирование (то есть выбор одного из нескольких протоколов), управление потоками данных. Отвечает за этот уровень сетевое программное обеспечение передающего узла. В частности, на этом уровне должна выполняться буферизация данных, обеспечение правильного порядка передаваемых пакетов данных.

Протоколы транспортного уровня поддерживают непрерывную передачу данных между двумя взаимодействующими друг с другом компьютерами вне зависимости от их месторасположения. Транспортный заголовок отвечает за надежность доставки данных. Сетевые модули транспортного уровня проверяют контрольные суммы и принимают решение о сборке сообщения в одно целое. В Internet транспортный уровень представлен двумя протоколами: TCP (Transport Control Protocol) и UDP (User Datagramm Protocol). Если предыдущий уровень (сетевой) определяет только правила доставки информации, то транспортный уровень отвечает за целостность доставляемых данных.

Та служебная информация, которая добавляется к пакетам согласно протоколам транспортного уровня, в первую очередь должна обеспечить адресацию пакетов, обнаружение сбоев передачи и сборку сообщения из пакетов. Ответственным за этот уровень являются передающие узлы, участвующие в передаче информации. Поэтому служебная информация содержит сведения и для передающих узлов. От нее зависит качество транспорти¬ровки, сервис транспорти-ровки из конца в конец, ми¬нимизация затрат, непрерывная и безошибочная передача данных. Транспортный уровень может выполнять разделение передаваемых сообщений на пакеты на передающем конце и сборку на приёмном конце. На этом уровне может выполняться согласование сетевых уровней различных несовместных между собой сетей через специальные шлюзы. Например, такое согласование требуется для объединения локальных сетей в глобальные. Наиболее известным протоколом транспортного уровня является протокол TCP/IP.

Сеансовый уровень используется в тех случаях, когда прикладные программы на разных компьютерах обмениваются информацией несколько раз в рамках одного сеанса связи. В таких случаях кроме собственно данных необходимо передавать запросы на проведение сеанса и подтверждения к установлению сеансовой связи. Для координации необходимы контроль рабочих параметров сеанса связи и устройств, участвующих в передаче информации, управление потоками данных промежуточных накопителей и диалоговый контроль, гарантирующий передачу данных. Кроме того, сеансовый уровень содержит дополнительно функции управле¬ния паролями, подсчета платы за пользование ресурсами сети, управления диалогом, синхрони¬зации и отмены связи в сеансе передачи после сбоя вследствие ошибок в нижерасположенных уровнях. Ответственной за этот уровень является сама прикладная программа.