Síťová vrstva OSI

Síťová vrstva

Síťová vrstva neboli vrstva 3 má na starosti adresování zařízení, sleduje umístění zařízení v síti a stanovuje nejvhodnější způsob dopravování dat - to znamená, že síťová vrstva musí přenášet i provoz mezi zařízeními, která k ní nejsou připojena lokálně. Zařízeními vrstvy 3 jsou směrovače (routers), které zajišťují služby směrování v datové síti. Jak celý proces funguje: směrovač přijme na svém rozhraní paket a zkontroluje v něm cílovou IP adresu. Pokud není paket určen přímo pro něj, vyhledá cílovou síťovou adresu ve směrovací tabulce. Takto určí výstupní rozhraní, rozdělí paket do rámců a odešle jej do lokální sítě (případně na linku WAN, pokud je k ní síť připojena). Jestliže směrovač nenajde ve směrovací tabulce žádnou položku pro cílovou síť, musí paket zahodit.

V síťové vrstvě se používají dva typy paketů, a sice datové pakety a aktualizace cest.

• Datové pakety - tyto pakety přenášejí v datové síti vlastní uživatelská data. Protokoly, které zajišťují datový provoz, se nazývají směrované protokoly (protože jejich provoz musí směrovače směrovat, pozn. překl.)ipříkladem je IP nebo IPv6. O adresování IP hovoříme podrobněji v kapitole 2 a 3, o protokolu IPv6 v kapitole 13.

• Pakety s aktualizacemi cest - pomocí těchto paketů zasílají směrovače sousedům aktualizované informace o sítích připojených k datové síti. Protokoly, které v rámci své činnosti odesílají aktualizace cest (aktualizace směrování), se nazývají směrovací protokoly a jejich příkladem jsou RIP, RIPv2, EIGRP a OSPF. Pakety s aktualizacemi cest slouží k vytváření a údržbě směrovacích tabulek v jednotlivých směrovačích.

Na obrázku 1.13 nás čeká příklad směrovací tabulky. Ta zde obsahuje následující informace:

• Síťová adresa - konkrétní tvar adresy je závislý na protokolu. Směrovač si musí udržovat směrovací tabulku zvlášť pro každý směrovací protokol, protože každý z nich může sledovat síť s jiným schématem adresování (například IP, IPv6 a IPX) a zejména může mít jinou metriku. Můžete si je představit jako názvy jedné ulice zapsané v několika různých jazycích.

• Rozhraní - výstupní rozhraní, přes které se bude odesílat paket určený pro danou síť.

• Metrika - vzdálenost do cílové sítě. Různé směrovací protokoly vypočítávají metriku různými způsoby. O směrovacích protokolech si budeme podrobněji povídat v kapitolách 6 a 7 a pro zatím nám bude stačit, že některé z nich (konkrétně RIP) používají takzvaný počet přeskoků (jednoduchá metrika, jež definuje počet směrovačů na cestě do vzdálené sítě), zatímco jiné pracují se šířkou pásma, zpožděním linky, a dokonce počtem tiků (to je 1/18 sekundy).

A jak jsem se už zmínil, směrovače rozdělují všesměrové domény, což znamená, že se přes ně nezasílá všesměrový provoz. Vzpomenete si, k čemu je to dobré? Směrovače dělí také kolizní domény, k čemuž nám ovšem stačí i přepínač na vrstvě 2 (vrstvě datových spojů). Každé rozhraní směrovače představuje samostatnou síť, a proto musí mít přiřazeno jedinečné identifikační číslo sítě, které pak musí používat každý její hostitelský systém. Činnost směrovače v datové síti dokresluje obrázek 1 . 14. Zde je několik důležitých vlastností směrovačů, které je dobré si zapamatovat.

• Směrovače ve výchozím nastavení nerozesílají všesměrové ani vícesměrové pakety. • Do kterého směrovače dalšího přeskoku bude paket odeslán, to směrovač určí podle logické adresy v hlavičce síťové vrstvy. • Pomocí přístupových seznamů, které vytvoří administrátor, může směrovač zajišťovat bezpečnost a určovat typy paketů, jež mají povolený vstup nebo výstup přes rozhranÍ.

• Směrovače mohou podle potřeby poskytovat funkce přemosťování na vrstvě 2 a mohou současně směrovat přes stejné rozhranÍ. • Zařízení vrstvy 3 (v tomto případě směrovače) zajišťují spojení mezi virtuálními sítěmi LAN (VLAN).