Network Layer là gì? Đặc điểm và chức năng của tầng mạng

Mô hình truyền thông kết nối hệ thống mở( OSI) có cấu trúc 7 tầng trong đó tầng mạng (Network Layer) là tầng thứ 3 của mô hình này. Bài viết hôm nay BKHOST sẽ cùng các bạn tìm hiểu về tầng mạng (Network Layer).

Tầng mạng (Network Layer) là gì?

Tầng mạng (Network Layer) có chức năng chính là di chuyển dữ liệu vào và qua các mạng khác. Bằng cách đóng gói dữ liệu với thông tin địa chỉ mạng chính xác, chọn các tuyến mạng thích hợp và chuyển tiếp dữ liệu được đóng gói lên ngăn xếp tới tầng vận chuyển (tầng 4).

Các giao thức hiện có thường ánh xạ tới tầng mạng OSI bao gồm phần IP của mô hình Giao thức điều khiển truyền dẫn/Giao thức Internet ( TCP/IP ), IPv4 và IPv6 cũng như Trao đổi gói liên kết mạng NetWare/Trao đổi gói tuần tự (IPX/ SPX). Hầu hết các mạng doanh nghiệp đều sử dụng ngăn xếp TCP/IP, cũng như các mạng dữ liệu di động, bao gồm 3G, 4G LTE và cả mạng 5G.

Thông tin định tuyến chứa trong một gói bao gồm địa chỉ nguồn của máy chủ gửi và địa chỉ máy chủ đích cuối cùng của máy chủ từ xa. Thông tin này được chứa trong tiêu đề tầng mạng đóng gói các khung mạng ở tầng liên kết dữ liệu (tầng 2). Thông tin truyền tải chứa ở tầng 2 khác với thông tin truyền tải chứa ở tầng mạng là thông tin có thể di chuyển ra ngoài mạng cục bộ để đến các máy chủ ở các vị trí mạng từ xa hoặc các phân đoạn mạng khác nhau. Dưới đây là sơ đồ cấu trúc liên kết mạng mô tả các thiết bị trong một mạng con IP sử dụng định tuyến tầng 3 để giao tiếp với các thiết bị trong mạng con IP thứ hai.

Chức năng của tầng mạng (Network Layer)

Tầng mạng có chức năng chính là cho phép các mạng khác nhau được kết nối với nhau. Tầng mạng chuyển tiếp các gói đến các bộ định tuyến mạng, các bộ định tuyến này dựa trên các thuật toán để xác định đường đi tốt nhất cho dữ liệu di chuyển để thực hiện chức năng của mình. Những đường dẫn này được gọi là “mạch ảo”. Để xử lý và chẩn đoán kiểm soát lỗi nhằm đảm bảo các gói được gửi chính xác thì tầng mạng dựa vào Giao thức thông báo điều khiển Internet (ICMP). Chất lượng dịch vụ (QoS) cũng có sẵn để cho phép một số lưu lượng nhất định được ưu tiên hơn các lưu lượng khác. Tầng mạng có thể hỗ trợ các mạng hướng kết nối hoặc không kết nối, nhưng truyền dữ liệu mạng như vậy chỉ có thể thuộc một trong hai loại chứ không phải cả hai.

Mô hình OSI và 7 tầng của nó là gì?

OSI là một mô hình tham chiếu truyền thông nhằm giúp khái niệm hóa cách dữ liệu có thể được truyền và nhận trên mạng. Mô hình bao gồm bảy tầng riêng biệt tạo thành một ngăn xếp. Mỗi tầng trong ngăn xếp được thực hiện theo cách từng bước: Đầu tiên, di chuyển lên trên ngăn xếp trong quá trình truyền dữ liệu và sau đó từ trên cùng của ngăn xếp xuống khi dữ liệu đến đích. Tầng mạng là một trong bảy tầng của mô hình OSI.

Các giao thức ở tầng mạng

IP là giao thức phổ biến và được sử dụng rộng rãi nhất ở tầng mạng ngày nay, tuy nhiên có rất nhiều ví dụ về giao thức khác cũng cần lưu ý. Các giao thức mạng ở tầng 3 bao gồm các giao thức được sử dụng để định tuyến mạng động, liên lạc an toàn, dịch mạng và dự phòng mạng. Sau đây là một vài ví dụ:

• Open Shortest Path First (OSPF) là một giao thức định tuyến động.
• Routing Information Protocol (RIP) là một giao thức định tuyến động.
• Network Address Translation (NAT) dịch và quản lý một địa chỉ IP sang một địa chỉ IP khác.
• Internet Protocol Security (IPsec) là bộ giao thức mạng an toàn sử dụng xác thực và mã hóa dữ liệu.
• Hot Standby Router Protocol (HSRP) là một giao thức dự phòng đường dẫn mạng.
• Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP) là một giao thức dự phòng đường dẫn mạng.

Tổng kết về Network Layer