1 Уровень. Физический уровень (Physical layer).

Физический уровень осуществляет передачу необработанного потока бит по физической среде (например, по сетевому кабелю).

На этом уровне определяется способ соединения сетевого кабеля с платой СА и способ передачи сигналов по сетевому кабелю.

Физический уровень отвечает за кодирование данных и синхронизацию бит, гарантируя, что единица будет воспринята как единица, а не как ноль. Уровень устанавливает длительность каждого бита и способ перевода в электрические или оптические импульсы, передаваемые по сетевому кабелю.

2 Уровень. Уровень передачи данных или канальный уровень (Data Link Layer).

Основная задача уровня передачи данных — быть способным передавать «сырые» данные физического уровня по надежной линии связи, свободной от необнаруженных ошибок с точки зрения вышестоящего сетевого уровня. Другими словами, осуществить коммутацию (связь). Уровень выполняет эту задачу при помощи разбиения входных данных на кадры, обычный размер которых колеблется от нескольких сотен до нескольких тысяч байт. Кадры данных передаются последовательно с обработкой кадров подтверждения, отсылаемых обратно получателем. Каждый следующий кадр данных передается только после получения и обработки кадра подтверждения, посылаемого обратно получателем. Кадр – это логически организованная структура, в которую можно помещать данные, а также информацию об адресе компьютера-отправителя и адресе компьютера-получателя данных. Функции канального уровня реализуются сетевыми адаптерами и их драйверами.

3 Уровень. Сетевой уровень (NetWork layer).

Сетевой уровень занимается управлением операциями подсети. Важнейшим моментом здесь является определение маршрутов пересылки пакетов от источника к пункту назначения. Если в подсети одновременно присутствует слишком большое количество пакетов, то они могут закрыть дорогу друг другу, образуя заторы в узких местах. Недопущение подобной закупорки также является задачей сетевого уровня. В более общем смысле сетевой уровень занимается предоставлением определенного уровня сервиса (это касается задержек, времени передачи, вопросов синхронизации).

При путешествии пакета из одной сети в другую также может возникнуть ряд проблем. Так, способ адресации, применяемый в одной сети, может отличаться от принятого способа адресации в другой. Сеть может вообще отказаться принимать пакеты из-за того, что они слишком большого размера. Также могут различаться протоколы, и т. д. Именно сетевой уровень должен разрешать все эти проблемы, позволяя объединять разнородные сети.

Чтобы связать между собой сети, построенные на основе разных технологий, нужны дополнительные средства, и такие средства предоставляет сетевой уровень. Функции сетевого уровня реализуются группой протоколов и специальными устройствами – маршрутизаторами. Одной из функций маршрутизатора является физическое соединение сетей, работающих под разными протоколами. Маршрутизатор имеет несколько сетевых интерфейсов, подобных интерфейсам компьютера, к каждому из которых может быть подключена одна сеть. Таким образом, чтобы связать разные сети, необходимо соединить их маршрутизаторами и установить протокольные модули сетевого уровня на все конечные узлы пользователей, которые хотели бы связываться через составную сеть.

Данные, которые необходимо передать через составную сеть, поступают на сетевой уровень от вышележащего транспортного уровня. Данные снабжаются заголовком сетевого уровня. Данные вместе с заголовком образуют пакет – так называется PDU сетевого уровня. Заголовок пакета сетевого уровня имеет унифицированный формат и несет наряду с другой служебной информацией данные об адресе назначения этого пакета.

Сетевой уровень отвечает не только за адресацию сообщений, но также и перевод логических адресов и имен в физические адреса. Примеры протоколов сетевого уровня IP и IPX.