К сетевому (межсетевому) уровню относятся протоколы, которые отвечают за отправку и получение данных, или, другими словами, за соединение отправителя и получателя. Вообще говоря, эта терминология пошла от сетей коммутации каналов, когда отправитель и получатель действительно соединяются на время работы каналом связи. Применительно к сетям TCP/IP, такая терминология не очень приемлема. К этому уровню в TCP/IP относят протокол IP (Internet Protocol). Именно здесь определяется отправитель и получатель, именно здесь находится необходимая информация для доставки пакета по сети.
Протоколы уровня межсетевого взаимодействия, как уже упоминалось ранее, предназначены для определения маршрутов следования информации в локальной сети, приема и передачи дейтаграмм, а также для трансляции принятых данных протоколам более высокого уровня, если эти данные предназначены для обработки на локальном компьютере. К протоколам межсетевого уровня принято относить протоколы маршрутизации, такие как RIP (Routing Internet Protocol) и OSPF (Open Shortest Path First), а также протокол контроля и управления передачей данных ICMP (Internet Control Message Protocol). Но вместе с тем одним из самых известных протоколов межсетевого уровня является протокол IP.
Протокол IP (Internet Protocol) функционирует на межсетевом уровне TCP/IP. IP маршрутизирует пакеты по связанным друг с другом сетям, выполняет функции сегментации и сборки пакетов. Другие протоколы межсетевого уровня TCP/IP поддерживают базовые функции маршрутизации IP. Пакеты IP часто называются дейтаграммами IP. Протокол IP выполняет две основных функции:
- Определяет маршрут и ретрансляцию пакетов в сети.
- При необходимости осуществляет сегментацию пакетов в соответствии с требованиями сети, где применяются пакеты небольшого размера, собираемые в пункте назначения.
ICMP (Internet Control Message Protocol) — еще один протокол, функционирующий на межсетевом уровне. Его назначение состоит в том, чтобы позволить оконечным системам и маршрутизаторам представлять отчеты об ошибках и информацию о неожиданных ситуациях. Хотя протокол ICMP считается протоколом межсетевого уровня, пакеты ICMP передаются по сети в виде дейтаграмм IP. Поля в заголовке дейтаграммы IP идентифицирует пакет как пакет ICMP.
Протокол ARP (Address Resolution Protocol) используется IP для маршрутизации дейтаграмм IP конкретной целевой системе. Его можно применять в протоколе IP системы–отправителя, чтобы помочь ей доставлять дейтаграммы IP системе или маршрутизатору в той же физической сети, где находится исходная система.
Следующий уровень (уровень III) - это уровень межсетевого взаимодействия, который занимается передачей пакетов с использованием различных транспортных технологий локальных сетей, территориальных сетей, линий специальной связи и т. п.
В качестве основного протокола сетевого уровня (в терминах модели OSI) в стеке используется протокол IP, который изначально проектировался как протокол передачи пакетов в составных сетях, состоящих из большого количества локальных сетей, объединенных как локальными, так и глобальными связями. Поэтому протокол IP хорошо работает в сетях со сложной топологией, рационально используя наличие в них подсистем и экономно расходуя пропускную способность низкоскоростных линий связи. Протокол IP является дейтаграммным протоколом, то есть он не гарантирует доставку пакетов до узла назначения, но старается это сделать.
К уровню межсетевого взаимодействия относятся и все протоколы, связанные с составлением и модификацией таблиц маршрутизации, такие как протоколы сбора маршрутной информации RIP (Routing Internet Protocol) и OSPF (Open Shortest Path First), а также протокол межсетевых управляющих сообщений ICMP (Internet Control Message Protocol). Последний протокол предназначен для обмена информацией об ошибках между маршрутизаторами сети и узлом - источником пакета. С помощью специальных пакетов ICMP сообщается о невозможности доставки пакета, о превышении времени жизни или продолжительности сборки пакета из фрагментов, об аномальных величинах параметров, об изменении маршрута пересылки и типа обслуживания, о состоянии системы и т.п.
