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1、Chapter6Networklayer6.1网络层向传输层提供的服务6.2虚电路与数据报6.3路由算法6.4拥塞控制6.5网络互连16.1网络层向传输层提供的服务网络层设计目标：服务应与通信子网的技术无关对于传输层而言，通信子网的数量、类型和拓扑结构是隐蔽的网络地址应该采用统一的编号模式争论：网络层提供面向连接的服务还是非连接的服务传输层网络层主机通信子网用户网络运营商复杂功能复杂功能26.2虚电路与数据报OSI的网络层提供两种服务面向连接——虚电路（virtualcircuit):首先要发出连接请求，与目的端建立连接数据通信拆除连接非连接——数据报(datagram)
2、每个分组头都必须包含目的地址每个分组在途径节点上被单独处理同一数据流的分组可以走不同的路径3虚电路的特点一条物理链路可以对应多条逻辑信道一条虚电路由各物理链路上的逻辑信道级联而成，占用了节点上的一条逻辑信道实际上就是占用了该节点上缓存器内的一个存储空间分组靠逻辑信道号（LCN）选择路由，因LCN只有局部意义，所以减少了分组头标的开销和处理的复杂度能有效的防止拥塞4Virtualcircuits:signalingprotocolsusedtosetup,maintainteardownVCusedinATM,frame-relay,X.25notusedintoday’s
3、Internetapplicationtransportnetworkdatalinkphysicalapplicationtransportnetworkdatalinkphysical1.Initiatecall2.incomingcall3.Acceptcall4.Callconnected5.Dataflowbegins6.Receivedatanetworkdatalinkphysical5数据报的特点每个分组的寻路是独立的，可以合理利用网络资源如果途中一个节点或一条链路发生故障，能给分组重选路由分组头需要包含地址字段，也会增加开销（overhead)各分组途经
4、的路径可能不同，因此有可能出现先发后到现象分组必须有生存时间限制，当生存期满时，分组则被抛弃，免得在网络内死转6Datagramnetworks:theInternetmodelnocallsetupatnetworklayerrouters:nostateaboutend-to-endconnectionsnonetwork-levelconceptof“connection”packetstypicallyroutedusingdestinationhostIDpacketsbetweensamesource-destpairmaytakedifferentpaths
5、applicationtransportnetworkdatalinkphysicalapplicationtransportnetworkdatalinkphysical1.Senddata2.Receivedata76.3路由算法网络层的主要功能是根据分组目的地址选择路径，对数据报，每个分组都要在途径的节点上被单独寻路；而虚电路，则在建立连接时要进行寻路。路由算法有两类：非自适应和自适应非自适应自适应静态路由动态路由路由表固定路由表定时刷新路由协议简便、可靠、易行，适用于负荷稳定、拓扑结构变化不大的网络算法复杂，会增加网络负担，但能够改善网络的性能，并有利于流量控制8
6、6.3.1Dijkstra最短通路搜索算法最短通路算法的基本准则：在全双工链路连接的网络上，每条链路的每个方向上都有一个与之相关的权值。两个节点之间一条路由的代价是它所经过的链路权值之和，所以，这两个节点间的最佳路由为其所有可能路由中具有最小代价的那条路由。Routingmetrics度量(weight,cost)NumberofhopsDelayBandwidthLoadABCEFGHD221642732239利用Dijkstra算法求A到D的最短通路ABCEFGHD22164273223AB(2,A)E(∞,-)G(6,A)C(∞,-)F(∞,-)H(∞,-)D(∞,
7、-)AB(2,A)E(4,B)G(6,A)C(9,B)F(∞,-)H(∞,-)D(∞,-)AB(2,A)E(4,B)G(5,E)C(9,B)F(6,E)H(∞,-)D(∞,-)AB(2,A)E(4,B)G(5,E)C(9,B)F(6,E)H(9,G)D(∞,-)AB(2,A)E(4,B)G(5,E)C(9,B)F(6,E)H(8,F)D(∞,-)AB(2,A)E(4,B)G(5,E)C(9,B)F(6,E)H(8,F)D(10,H)AB(2,A)E(4,B)G(5,E)C(9,B)F(6,E)H(8,F)D(10,H)AB(2
