Уровень 4 модели OSI, или транспортный уровень, соответствует транспортному уровню модели TCP/IP. Этот уровень описывает общие сервисы и функции, которые обеспечивают упорядоченную и надежную доставку данных от источника до места назначения.

Уровень приложений TCP/IP включает в себя ряд протоколов, которые поддерживают определенные функции для работы разнообразных приложений конечных пользователей. Уровни 5, 6 и 7 модели OSI используются в качестве образцов разработчиками и поставщиками прикладного программного обеспечения для производства продуктов, предназначенных для работы в сети.

Обе модели (TCP/IP и OSI) широко применяются в отношении протоколов различных уровней. Так как модель OSI разделяет канальный и физический уровни, именно она используется для этих уровней.

Для обеспечения надежности и бесперебойности передачи данных, уменьшения задержек используется разделение сообщения на несколько частей – сегментация.

Данный процесс имеет несколько преимуществ:

1. Отправка небольших отдельных частей от источника к получателю в сети позволяет поддерживать множество различных чередующихся сеансов обмена сообщениями. Это называется мультиплексированием;

2. Сегментация позволяет повысить надежность сетевого взаимодействия. Если какую-либо часть сообщения не удается доставить к месту назначения из-за отказа сети, необходимо будет повторно передать только недостающие части сообщения.

Инкапсуляция – процесс добавления различной информации протоколами на каждом из уровней стека модели OSI во время прохождения через среду передачи информации. Форма, которую принимает массив данных на каждом из уровней, называется единицей данных протокола (PDU). В ходе инкапсуляции каждый последующий уровень инкапсулирует PDU, полученную от вышестоящего уровня в соответствии с используемым протоколом. На каждом этапе процесса PDU получает другое имя, отражающее новые функции.

Ранее на рисунке 5 уже были продемонстрированы наименования PDU.

Деинкапсуляция – это процесс удаления одного или нескольких заголовков принимающим устройством. По мере продвижения данных по стеку к приложениям для конечных пользователей они деинкапсулируются.

Сетевой (третий) и канальный (второй) уровни отвечают за доставку данных с устройства-источника на устройство назначения. Как показано на рисунке 7, протоколы на обоих уровнях содержат адреса источника и назначения, но эти адреса служат разным целям

Рисунок 7 – Виды адресов источника и назначения на разных уровнях TCP IP

1. Адреса источника и назначения сетевого уровня необходимы для доставки IP-пакета от источника к месту назначения в той же или в удаленной сети;

2. Адреса источника и назначения канального уровня необходимы для доставки кадра канала данных от одной сетевой карты к другой в той же сети.

IP-адрес – это логический адрес сетевого уровня (третьего уровня), необходимый для доставки IP-пакета от источника к месту назначения.

IP-пакет содержит два IP-адреса (рисунок 8):

1. IP-адрес источника – IP-адрес устройства-отправителя, изначального источника пакета;

2. IP-адрес назначения – IP-адрес устройства-получателя, конечного места назначения пакета.

Рисунок 8 – Расположение адресов источника и назначения в IP-пакете третьего уровня

IP-адрес состоит из двух частей:

1. Сетевая часть – левая часть адреса, которая показывает, к какой сети относится данный IP-адрес. Абсолютно все устройства из одной и той же сети будут иметь одинаковую сетевую часть. Определяется с помощью маски подсети – битовой маски для определения по IP-адреса сети и адреса узла этой подсети, которая не является частью IP-пакета;