Основна ідея введення мережевого рівня полягає в наступному. Мережа в загальному випадку розглядається як сукупність декількох мереж і називається складеною мережею, або інтермережею (internetwork, або internet). Мережі, що входять в складену мережу, називаються підмережами (subnet), мережами або просто мережами, що становлять (мал. 11.1).
Мал. 11.1. Архітектура складеної мережі
В даний час стік TCP/IP є найпопулярнішим засобом організації складених мереж. На мал. 11.3 показана частка, яку складає той або інший стек протоколів в загальносвітовій мережевій базі.
До 1996 року безперечним лідером був стек IPX/SPX компанії Novell, але потім картина різко змінилася – стік TCP/IP по темпах зростання числа установок набагато став випереджати інші стеки, а з 1998 року вийшов в лідери і в абсолютному виразі. Саме тому подальше вивчення функцій мережевого рівня проводитиметься на прикладі стека TCP/IP.
Найважливішим завданням мережевого рівня є маршрутизація – передача пакетів між двома кінцевими вузлами в складеній мережі.
Розглянемо принципи маршрутизації на прикладі складеної мережі, показаної на мал. 11.2. У цій мережі 20 маршрутизаторів об’єднують 18 мереж в загальну мережу; SI, S2., S20 – це номери мереж. Маршрутизатори мають по декілька портів (мінімум по два), до яких приєднуються мережі.
Кожен порт маршрутизатора можна розглядати як окремий вузол мережі: він має власну мережеву адресу і власну локальну адресу в тій підмережі, яка до нього підключена. Наприклад, маршрутизатор під номером 1 має три порти, до яких підключені мережі SI, S2, S3. На малюнку мережеві адреси цих портів позначені як М1(1), М1(2) і М1(3).
Порт М1(1) має локальна адреса в мережі з номером S1, порт М1(2) – в мережі S2, а порт М1(3) – в мережі S3. Таким чином, маршрутизатор можна розглядати як сукупність декількох вузлів, кожний з яких входить в свою мережу. Як єдиний пристрій маршрутизатор не має ні окремої мережевої адреси, ні якої-небудь локальної адреси.
ПРИМІТКА Якщо маршрутизатор має блок управління (наприклад, SNMP-управління), то цей блок володіє власними локальною і мережевою адресами, по яких до нього звертається центральна станція управління, що знаходиться десь в складеній мережі.
Транспортний (transport) рівень стека TCP/IP, званий також основ-ним рівнем, може надавати вищерозміщеному рівню два типи сервісу:
гарантована доставка – протокол управління передачею (Transmission Control Protocol, TCP);
Ідеологічною відмінністю архітектури стека TCP/IP від багаторівневої організації інших стеків є інтерпретація функцій самого нижнього рівня – рівня мережевих інтерфейсів (network interface).
Так, наприклад, нижні рівні моделі OSI (канальний і фізичний) навантажені функціями по доступу до середовища передачі, формування кадрів і узгодження рівнів електричних сигналів, кодування і синхронізації і іншими вельми конкретними діями, складовими суть таких протоколів обміну даними, як Ethernet, Token Ring і багато інших.