[工学]计算机网络 第七章 网络层.ppt

第七章 网络层 7.1通信子网和网络层服务 7.1.1 通信子网的内部操作 7.1.2 网络层提供的服务 7.2 路由选择 7.2.1 路由的特征和要素 7.2.2 最佳路由算法 7.2.3 静态路由方式 7.2.4 动态路由方式 7.2.5 层次路由、策略路由和自治系统 7.1.1 通信子网的内部操作 在OSI参考模型中，网络层是网络中继节点中的最高层，所以网络层体现通信子网向端系统所提供的网络服务。 数据网络中的网络服务使用最多的通信方式就是分组交换（packet switch）网络中的虚电路和数据报方式。 7.1.1 通信子网的内部操作 虚电路方式中，为进行数据传输，源和目的节点间必须为分组的传输预先建立一条逻辑通路。 7.1.1 通信子网的内部操作 图中，A要给F传送几个消息： 首先它给节点4发送一个特殊的分组：Call-Request； 节点4根据网络的具体情况决定选择节点5作为该逻辑通路上的下一个节点，并把该控制分组送给节点5； 同样该控制分组接着由节点5传递给节点6，最后到达目的站点F。 如果目的站点F准备接收该连接建立请求，沿着该逻辑通路的反方向即F-6-5-4-A发送Call-Accept控制分组给源站点A，这样就建立一条A和F之间的逻辑通道A-4-5-6-F。 7.1.1 通信子网的内部操作 在逻辑通道建立好之后，站点A和站点F之间就可以相互传输数据了，所有分组是沿着该逻辑通道传输的，即一个逻辑通道中所有分组传输的路由是固定的，而且只需在连接建立时进行一次路由选择。 最后站点A或站点F可以发送Clear-Request分组来释放该逻辑通道。 这种传输数据的逻辑通道和电路交换网中的电路类似，叫做虚电路。 7.1.1 通信子网的内部操作 虚电路特点 虚电路不是专用的电路，分组仍然在每个节点处首先缓冲起来，并排队等待转发。 每个节点到其它节点之间可能同时有若干条虚电路，也可能同时与多个节点间存在虚电路。 每条虚电路支持特定的两个端系统之间的数据传输，两个端系统之间也可以有多条虚电路为不同的进程服务，这些虚电路的实际路由可能相同，也可能不同。 虚电路标识方法,虚电路标示只具有本地意义，即虚电路的标示号不具有全局性。 7.1.1 通信子网的内部操作 数据报方式中，每个分组的传送是被单独处理的，与先前传送的分组无关。每个分组被称为一个数据报。 数据报特点 每个数据报自身必须包含有目的端的完整地址信息。 一个节点接收到一个数据报后，根据数据报中的地址信息和节点所存储的路由信息，找出一个合适的出路，把数据报原封不动地发送到下一个节点。 7.1.1 通信子网的内部操作 发送端要发送一个报文时，把报文拆装成若干个带有序号和地址信息的数据报，依次发送到网络节点。 各个拆散的数据报所经过的路径可能会各不相同，因为各个节点会随时根据网络的流量、故障等情况来选择路由。 因此各个数据报的到达没法保证是按发送顺序到达，甚至有的数据报可能丢失。 整个数据报传输过程中，没有虚电路的建立，但要为每个数据报作路由选择。 7.1.1 通信子网的内部操作 虚电路子网与数据报子网的比较 7.1.2 网络层提供的服务 网络层为运输层提供服务，它常常是通信子网的边界。网络层向运输层提供的服务应具有以下特点： 服务与通信子网的技术无关。 通信子网的数量、类型和拓扑结构对运输层透明。 运输层得到的网络地址应该采用统一的编码方式，即使跨越了多个局域网和广域网时也是如此。 7.1.2 网络层提供的服务 网络层向运输层提供两种服务方式 面向连接（虚电路）服务方式 网络层向运输层提供的一种可靠的数据传送方式，所有分组按照发送顺序到达。进行数据交换的两个端系统之间有一条虚电路（网络连接）为它们服务。 无连接（数据报）服务方式 通信子网内部节点按数据报方式交换数据，而与端系统相连的网络节点向端系统提供虚电路服务。 组合方式 虚电路子网上提供的数据报服务。例：在ATM子网上运行IP。 7.1.2 网络层提供的服务 网络层向运输层提供的通信服务方式总结 通信子网向端系统所提供的网络服务有面向连接（虚电路）和无连接（数据报）两种。 通信子网内部的工作方式分为虚电路和数据报两种方式。 通信子网提供的网络服务和通信子网内部选择的工作方式是虚电路还是数据报方式是无关的，也就是说接口和子网内部对虚电路和数据报的选择有4种组合。 7.1.2 网络层提供的服务 4种组合的通信： 7.1.2 网络层提供的服务 虚电路服务与数据报服务的本质差别表现在：是把顺序控制、差错控制和流量控制等通信功能交给通信子网去完成，还是由端系统自己来完成。 两种服务的优缺点各自参半，就看具体的应用背景如何。 7.2路由选择 在通信子网内部，分组从一个网