1. Vai trò, chức năng:
Cung cấp các phương tiện để truyền thông với các thiết bị trên các mạng tách biệt về logic:
• Cung cấp các dịch vụ về chọn đường và kết nối giữa 2 hệ thống điều khiển • Phân phối dòng dữ liệu trên mạng để tránh tắc nghẽn
Thực hiện việc địa chỉ hóa, dịch địa chỉ logic sang địa chỉ vật lý, định tuyến dữ liệu từ nơi gửi tới nơi nhận
• Chọn đường (routing) và chuyển tiếp (relaying) thông tin với công nghệ chuyển mạch thích hợp
• Thiết lập, duy trì, giải phóng các liên kết logic trong tầng mạng • Kiểm soát lỗi, kiểm soát luồng dữ liệu, cắt / hợp dữ liệu nếu cần.
2. Giao thức tầng mạng:
Giao thức tầng mạng được chia làm 3 loại:
• Mạng loại A: Có tỷ suất lỗi và sự cố có báo hiệu chấp nhận được (tức là chất lượng chấp nhận được). Các gói tin được giả thiết là không bị mất. Tầng vận chuyển không cần cung cấp các dịch vụ phục hồi hoặc sắp xếp thứ tự lại.
• Mạng loại B: Có tỷ suất lỗi chấp nhận được nhưng tỷ suất sự cố có báo hiệu lại không chấp nhận được. Tầng giao vận phải có khả năng phục hồi lại khi xẩy ra sự cố.
• Mạng loại C: Có tỷ suất lỗi không chấp nhận được (không tin cậy) hay là giao thức không liên kết. Tầng giao vận phải có khả năng phục hồi lại khi xảy ra lỗi và sắp xếp lại thứ tự các gói tin.
3. Chọn đường (routing)
Việc chọn đường là sự lựa chọn một con đường để truyền một đơn vị dữ liệu (một gói tin chẳng hạn) từ trạm nguồn tới trạm đích của nó.
Một kỹ thuật chọn đường phải thực hiện hai chức năng chính sau đây:
• Quyết định chọn đường tối ưu dựa trên các thông tin đã có về mạng tại thời điểm đó thông qua những tiêu chuẩn tối ưu nhất định.
• Cập nhật các thông tin về mạng - thông tin dùng cho việc chọn đường Các kỹ thuật chọn đường:
được thực hiện thông qua trung tâm điều khiển mạng,thông tin được cập nhật và cất giữ tại trung tâm điều khiển mạng.
• Phương thức chọn đường xử lý tại chỗ / phân tán (distributed routing): việc chon đường được thực hiện tại mỗi nút mạng, thông tin được cập nhật và lưu trữ tại mỗi nút
Thông tin được đo lường và sử dụng cho việc chon đường bao gồm: • Trạng thái của đường truyền
• Thời gian trễ khi truyền trên mỗi đường dẫn • Mức độ lưu thông trên mỗi đường
• Các tài nguyên khả dụng của mạng Phương pháp chọn tuyến đường:
• Tuyến đường tĩnh (static routing): chọn đường thực hiện mà không cần có sự trao đổi thông tin, không đo lường, không cập nhật thông tin. Được sử dụng trong các mạng tương đối ổn định(ít có biến đổi về topo và lưu thông trên mạng)
• Tuyến đường động / thích nghi (dynamic / adaptatif routing): khả năng đáp ứng tốt đối với các trạng thái khác nhau của mạng. Tuy nhiên đáp ứng nhanh với các “tin lành” nhưng lại chậm đối với các “tin xấu”, và các gói tin có thể bị quẩn trong mạng.
• Các địa chỉ mạng logic (logical network addresses): định tuyến các gói tin theo các mạng cụ thể trên liên mạng; đảm bảo mỗi địa chỉ mạng phải là duy nhất trên 1 liên mạng nhất định.
• Các địa chỉ dịch vụ (service addresses): định tuyến các gói tin theo các tiến trình cụ thể đang chạy trên thiết bị đích.
5. Trạm chuyển
• Chuyển mạch(circuit-switching network): thiết lập 1 đường truyền luôn cố định trong khi liên kết, cung cấp 1 đường truyền chuyên trách và 1 băng thông xác định. - Nhược điểm: tiêu tốn thời gian để lập kênh cố định giữa 2 thực thể, hiệu suất sử dụng đường truyền không cao do có khi đường truyền bị bỏ không.
- Phù hợp với mạng điện thoại.
• Chuyển thông điệp (message-switching network): chuyển giao thông điệp hoàn chỉnh từ trạm chuyển này đến trạm chuyển kế tiếp.
- Ưu điểm: hiệu suất sử dung đường truyền cao, giảm tình trạng tắc nghẽn, có thể điều khiển truyền tin bằng cách sắp xếp theo độ ưu tiên, tăng hiệu suất sử dụng dải thông bằng việc gán địa chỉ quảng bá.
- Nhược điểm: không hạn chế kích thước các thông điệp dẫn đến phí tổn lưu trữ tạm thời cao, ảnh hưởng thời gian đáp và chất lượng truyền đi
- Thích hợp với các dịch vụ kiểu thư điện tử
thông điệp thành các gói tin (gam dữ liệu) để truyền đi và tái tạo thông điệp từ các gam dữ liệu đó.
- Ưu điểm: tối ưu hóa băng thông bằng cách cho phép nhiều thiết bị định tuyến các gói tin thông qua cùng những kênh trên mạng, vì thế nhanh và hiệu quả hơn nhiều. - Nhược điểm: khó khăn trong việc tập hợp các gói tin thành thông điệp, cần 1 lượng bộ nhớ thời gian thực đáng kể.
B. Host Layers