La couche réseau peut être considérée comme comprenant un protocole principal et trois protocoles auxiliaires. Le protocole principal, Internet Protocol, est responsable de la mise en paquets, de la transmission et de la livraison d'un paquet au niveau de la couche réseau. Le protocole de message de contrôle Internet (ICMP) aide le protocole Internet à gérer certaines erreurs qui peuvent se produire dans la livraison de la couche réseau. Le protocole IGMP (Internet Group Management Protocol) est utilisé pour aider le protocole IP dans la multidiffusion. Le protocole de résolution d'adresse (ARP) est utilisé pour relier les couches réseau et liaison de données en mappant les adresses de la couche réseau aux adresses de la couche liaison.
Sur un réseau routé, la stratégie suivante est utilisée pour envoyer des données sur le réseau :
- Si l'adresse de destination se trouve sur le même segment de réseau que l'ordinateur source, l'ordinateur source envoie le paquet directement à la destination. L'adresse IP est résolue en une adresse physique à l'aide d'ARP et les données sont dirigées vers la carte réseau de destination.
- Si l'adresse de destination se trouve sur un segment différent de l'ordinateur source, nous suivons le processus suivant :
- Le datagramme est dirigé vers une passerelle. Une passerelle est un périphérique sur le segment de réseau local qui est capable de transmettre un datagramme à d'autres segments de réseau. L'adresse de la passerelle est généralement définie via la configuration TCP/IP. Si vous configurez un compte Internet avec une adresse IP statique via un fournisseur de services Internet, le fournisseur vous indiquera quelle adresse utiliser pour la passerelle. L'adresse de la passerelle est résolue en une adresse physique à l'aide d'ARP et les données sont envoyées à la carte réseau de la passerelle.
- Le datagramme est acheminé via la passerelle vers un segment de réseau de niveau supérieur, où le processus est répété. Si l'adresse de destination se trouve sur le nouveau segment, les données sont livrées à sa destination. Sinon, le datagramme est envoyé à une autre passerelle.
- Le datagramme traverse la chaîne de passerelles vers le segment de destination, où l'adresse IP de destination est mappée à une adresse physique à l'aide d'ARP et les données sont dirigées vers la carte réseau de destination.
Pour délivrer des données sur un réseau routé complexe, les protocoles de la couche réseau doivent donc pouvoir :
- Identifiez n'importe quel ordinateur sur le réseau local.
- Fournir un moyen de déterminer quand un message doit être envoyé via la passerelle.
- Fournir un moyen indépendant du matériel d'identifier le segment de réseau de destination afin que le datagramme passe efficacement à travers les routeurs vers le segment correct.
- Fournir un moyen de convertir l'adresse IP logique de l'ordinateur de destination en une adresse physique afin que les données puissent être transmises à la carte réseau de l'ordinateur de destination.
La version la plus courante d'IP est IPv4 (Système d'adressage 32 bits), bien que le monde soit théoriquement en transition vers une nouvelle version d'IP connue sous le nom d'IPv6 (Système d'adressage 128 bits).
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