- ネットワーク層は、OSI モデルの 3 番目の層です。
- トランスポート層からのサービス要求を処理し、さらにサービス要求をデータリンク層に転送します。
- ネットワーク層は論理アドレスを物理アドレスに変換します。
- 送信元から宛先までのルートを決定し、スイッチングやルーティングなどのトラフィックの問題を管理し、データ パケットの輻輳を制御します。
- ネットワーク層の主な役割は、パケットを送信ホストから受信ホストに移動することです。
ネットワーク層によって実行される主な機能は次のとおりです。
| ルーティング： | パケットがルーターの入力リンクに到達すると、ルーターはパケットをルーターの出力リンクに移動します。たとえば、S1 から R1 へのパケットは、S2 へのパス上の次のルーターに転送する必要があります。
| 論理アドレス指定: | データリンク層は物理アドレス指定を実装し、ネットワーク層は論理アドレス指定を実装します。論理アドレス指定は、送信元システムと宛先システムを区別するためにも使用されます。ネットワーク層は、送信者と受信者の両方の論理アドレスを含むヘッダーをパケットに追加します。
| インターネットワーキング: | これは、異なる種類のネットワーク間の論理接続を提供するネットワーク層の主な役割です。
| 断片化: | フラグメンテーションは、パケットを最小の個々のデータ単位に分割し、異なるネットワークを通過するプロセスです。
転送とルーティング
ネットワーク層では、パケットの転送にルーターが使用されます。すべてのルーターには転送テーブルがあります。ルーターは、パケットのヘッダー フィールドを調べ、ヘッダー フィールドの値を使用して転送テーブルにインデックスを付けることによってパケットを転送します。ヘッダー フィールドの値に対応する転送テーブルに格納されている値は、パケットの転送先となるルーターの発信インターフェイス リンクを示します。
たとえば、ヘッダー フィールド値が 0111 のルーターがルーターに到着すると、ルーターはこのヘッダー値を転送テーブルにインデックス付けして、出力リンク インターフェイスが 2 であることを決定します。ルーターはパケットをインターフェイス 2 に転送します。 ルーティング アルゴリズム転送テーブルに挿入される値を決定します。ルーティング アルゴリズムは集中型または分散型にすることができます。
ネットワーク層によって提供されるサービス
| 保証された配送: | この層は、パケットが宛先に到着することを保証するサービスを提供します。
| 遅延を制限した保証された配信: | このサービスは、指定されたホスト間の遅延限界内でパケットが配信されることを保証します。
| インオーダーパケット: | このサービスは、パケットが送信された順序で宛先に到着することを保証します。
| 保証された最大ジッター: | このサービスにより、送信者での 2 つの連続した送信の間にかかる時間が、宛先での受信間の時間と等しくなることが保証されます。
| セキュリティサービス： | ネットワーク層は、送信元ホストと宛先ホスト間のセッション キーを使用してセキュリティを提供します。送信元ホストのネットワーク層は、宛先ホストに送信されるデータグラムのペイロードを暗号化します。その後、宛先ホストのネットワーク層がペイロードを復号化します。このようにして、ネットワーク層はデータの整合性とソース認証サービスを維持します。
