Encamiñamento da información[]
A principal razón de ser do nivel de rede é a de conectar equipos mediante distintas rutas na que a información vai saltando por distintos equipos intermedios. A selección dunha ruta debe basearse nalgún criterio de rendemento, e o criterio máis simple é a elección da ruta máis curta, é dicir, a que atravesa o menor número de nodos ou aquela que utiliza enlaces de maior capacidade. Tamén sería desexable, sen embargo, ter en conta a saturación ou problemas que se detecten na rede, adaptarse a cambios na topoloxía da mesma, etc.
Os equipos almacenan a información de encamiñamento nunhas estruturas chamadas táboas de encamiñamento. Unha táboa de encamiñamento establece para os distintos destinos posibles aos que se pode chegar a través do nodo o enlace de saída polo que debe ese nodo enviar a información. As táboas poden conter, ademais, información de custo asociada á ruta elixida, rutas alternativas, etc.
Por exemplo, na rede que vemos na seguinte figura, tendo en conta que os números indican o custo das conexións, a táboa de encamiñamento do nodo C sería:
left
| Nodo destino | Ruta saída |
|---|---|
| A | A |
| B | B |
| D | D |
| E | D |
| F | D |
A táboa de encamiñamento pode ser cuberta de distintas formas:
- De forma estática: Este método consiste en que se selecciona manualmente de forma fixa un único camiño para cada os destinos posibles para o nodo da rede.
- De forma dinámica: O equipo utiliza un algoritmo de encamiñamento para descubrir de xeito automatico as rutas polas que debe encamiñar os paquetes. Este algoritmo de encamiñamento debe ser rápido e simple, xa que se non as comunicacións se verán ralentizadas. É por iso que haberá que buscar unha solución de compromiso entre a busca da ruta ideal e a simplicidade do algoritmo de encamiñamento. Dentro dos protocolos máis utilizados que implementan estes algoritmos, destacan:
Control da conxestión[]
A conxestión nunha rede é o fenómeno que se produce cando se concentra unha gran cantidade de tráfico nunha zona determinada da mesma, e pode afectar a un ou varios nodos. Cando un nodo recibe máis información da que é capaz de reenviar, conta cun almacén temporal na memoria na que garda a información recibida ata que pode procesala.
Cando se alcanza a saturación e o nodo non pode recibir máis paquetes, existen dúas alternativas: rexeitar os novos paquetes que lle chegan ou exercer un control sobre os nodos veciños para que non lle envíen máis paquetes. Calquera das dúas alternativas poden provocar facilmente a saturación dos veciños deste nodo, xa que non poderán desfacerse dos paquetes que teñen para enviar. Desta forma, a conxestión nun punto da rede propágase rapidamente cara as zonas veciñas.
Por iso é necesario utilizar unha serie de algoritmos avanzados que o nivel de rede inclúe co obxectivo de evitar e manexar as situacións de conxestión. Existe unha gran variedade de algoritmos deste tipo, e en función do protocolo que se utilice a nivel de rede farase uso de un ou de outro.
Direccionamento[]
Para que o protocolo poida de nivel de rede poida encamiñar correctamente os paquetes cara o seu destino, é necesario que exista un mecanismo que identifique univocamente aos distintos nodos da rede. É por iso que cada equipo debe contar cunha dirección única que o identifique dentro da rede.
Poderiamos pensar en principio que o nivel de rede podería tomar como dirección do equipo a dirección de enlace do mesmo (dirección MAC, tamén coñecida como dirección física). Sen embargo, esta alternativa non se segue normalmente, por dúas razóns fundamentais:
- O protocolo de nivel de rede dependería do protocolo de nivel de enlace e se cambiásemos o protocolo de nivel de enlace, nos veriamos obrigados a cambiar o protocolo de nivel de rede.
- A dirección de enlace dun equipo vai establecida de forma fixa no hardware de comunicacións do mesmo, e non pode ser cambiada polo usuario. No nivel de rede, interésanos poder establecer as direccións en base ás nosas necesidades e ao deseño da rede.
É por iso que o nivel de rede utiliza o seu propio sistema de direccionamento totalmente independente do nivel de enlace, que permitirá identificar aos equipos na rede independentemente do medio físico e de enlace da mesma (xa sexa unha rede sen fíos, Ethernet, Token Ring, etc.).