网络层协议及分析

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1、第5章网络层协议及分析.内容提要网络层概述路由选择与流量控制Internet的网络层协议分析2重点和难点重点网络层的功能网络层协议虚电路和数据报IP协议及其发展难点路由选择协议的理解流量控制原理IP协议分析3概述主要功能实现在整个网络系统内的连接，即控制通信子网的正常运行以完成数据通过系统的交换。关键技术路由选择和流量控制45.1网络层概述网络层功能将若干逻辑信道复用到一个单一数据连路上。提供路由选择。提供交换虚电路和永久虚电路的连接。提供有效的分组传输，包括顺序编号、分组的确认。对通过DTE-DCE间的接口的分组进行差错及流量控制。检测和恢复分组层的差错。为某些网络提供附加数据报业务。55.

2、1网络层概述网络层提供的服务面向连接服务数据传输过程分成三个阶段连接建立、数据传输的维持和拆除连接阶段面向无连接服务传输数据前无需建立连接要传输的分组自己携带对方的目的地地址自找路由到达接收端的分组可能乱序特点传输效率高，但可靠性差适用于数据量比较小的场合65.1网络层概述虚电路和数据报虚电路基本思想每个与分组交换网相连的DTE上都配置一组逻辑信道（实际上，每个逻辑信道就对应了一个缓冲区），每次通信开始前，先由发方DTE发送一个呼叫请求分组，并在该分组中携带主叫与被叫的全称网络地址以在双方的逻辑信道之间建立一个连接，这个端到端逻辑信道的组合就是虚电路。一旦连接建立后，双方只要使用该组确定的逻辑

3、信道号，即可沿着呼叫时确立的虚电路进行双向数据分组的传输。75.1网络层概述虚电路和数据报虚电路分类交换虚电路临时建立，包括建立、数据传输和拆除VC三个阶段。永久虚电路是在两个特定用户间固定分配的一条虚电路，无需建立与拆除，只有数传阶段。8Wednesday,October06,2021入接口入VC#出接口出VC#11222226311837217197387…………路由器R1的转发表:路由器维持连接状态信息!122232123VC号接口号R1R4R2R3虚电路和数据报虚电路示例5.1网络层概述95.1网络层概述虚电路和数据报数据报基本特点无需建立虚电路，每个分组携带有源和目的用户地址，沿不同

4、路由并发地到达接收端，在中间节点上每个分组要进行路由选择。分组到达接收端的顺序不同，接收端需要重新排序。网络的利用率高，传输时延小，但网络管理复杂。105.1网络层概述虚电路和数据报数据报示例H1ABDECH5H6H4H2H3H1向H5发送分组H2向H6发送分组注意分组路径的变化！结点交换机主机115.1网络层概述虚电路和数据报比较永久虚电路交换虚电路数据报特点固定连接；用户向网管提出申请，但不能太多；无建链、拆除阶段；顺序传输，可靠（用于质量差的信道）。一般用户，每次建链前需发送一个呼叫请求分组；若一次呼叫请求中断再发送呼叫分组找路由；有建链、拆除阶段和数传阶段；顺序传输，可靠（用于质量差的

5、信道）。面向无连接；分组沿不同路径并发传输；每个分组带源和目的地址；无建链、拆除阶段；非顺序传输，需接收方排序；适用于质量好的信道。125.2路由选择与流量控制概述路由选择（RS）与流量控制（FC）是网络层的两大主要任务。路由选择计算机网络的通信子网的拓扑结构通常是分布式的，为2个DTE之间提供了多个不同的路由。一条优化的路由，可以使网络获得较好的运行性能和应用效率。流量控制作用在于保证网络中的信息流能够自由无阻地传输135.2.1路由选择概念是指网络中每个节点具有自动选择最佳路径以将报文传输到目的地的能力。“最佳路径”，往往要根据具体的网络而定。可靠性、经济性、效率、…过程与邮政系统对信件的

6、分拣过程类似。被传送的分组写上报文号、分组号及目的地址；网络节点设立一张路由选择表，在表中列出目的地址与输出链路之间的对应关系，节点机根据报文分组所载目的地址查询路由表，以决定该报文分组应该通过哪条链路发送，也就是进行路由选择。145.2.1路由选择路由选择的要求算法要正确完整，并尽量简单。具有可拓性，可适应网络内节点与链路的拓扑变化与网络通信流量的变化。能正确、迅速、合理地传输报文信息。路由选择的方法非适应型路由选择算法如随机式路选法、扩散式路选法以及固定式路选法算法简单，但不能随着网络通信量的大小或者拓扑结构的变化而变化具有自适应能力的路由选择算法又称为动态路由选择方法。孤立的适应式路选法

7、、分布的适应式路选法以及集中的适应式路选法。实现较复杂，但有较好的适应性。155.2.1路由选择简单的路由选择算法扩散式完全扩散：网络节点收到报文时即将它复制多份向除了来向之外的所有链路发送选择扩散：节点将接收的报文发往靠近目的地端的输出线随机式按某个随机数的值选择发送报文分组的输出链路固定式每个节点保存一张路由表该路由表依据最短路径算法指定出的到达各目的地节点的相应的输出链路。165.2.1路由