第九讲 网络层(一)ppt课件.ppt

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1、第九讲网络层（一）1本讲主要内容网络层概述数据报与虚电路网际协议IPIPv4与IPv6IP数据报构成IP地址子网与子网掩码27.1网络层概述网络层的根本任务是将源主机发出的分组经各种途径送到目的主机。从源主机到目的主机可能得经过许多中间节点。这一功能与数据链路层形成鲜明的对比，数据链路层仅将数据帧从导线的一端送到其另一端，而网络层是处理点到点数据传输的最低层。37.1.1网络层的的设计问题当源主机与目的主机不处于同一网络中时，应由网络层来处理这些差异，并解决由此而带来的问题，这是网络层关心的一个重要问题：异种网络互联。网络层必须

2、知道通信子网的拓扑结构（即所有路由器的位置），并选择通过子网的合适路径，这是网络层要解决的另一个重要问题：路由选择。另外，选择路径时要注意到，不要使一些通信线路超负荷工作，而另一些通信线路却处于空闲状态，这是另一方面的问题：拥塞控制。4表7-1不同网络的不同性质不同的方面可能的取值提供的服务面向连接的和无连接的网络层协议IP，IPX，CLNP，AppleTalk,DECnet等服务质量支持服务质量或不支持，许多不同的方法多点广播存在多点广播或不存在分组大小各个网络分组长度的最大值不一致寻址方式分层的（如IP），平面的（如IEEE

3、802）流量控制速率控制，滑动窗口，其它方法或不支持流量控制拥塞控制漏桶、抑制分组等差错控制可靠的，有序的和无序的提交安全性使用规则、加密等参数不同的超时值、流说明等计费方式按连接时间计费，按分组数计费，按字节数计费或不计费57.1.2虚电路与数据报在网络层主要提供两种数据传输服务：面向连接的虚电路方式无连接的数据报方式61．面向连接的虚电路方式H1H5H2H4H3ACDBH6E分组交换网H1要和H5通信主机H1先向主机H5发出一个特定格式的控制信息分组，要求进行通信，同时寻找一条合适路由。若主机H5同意通信就发回响应，然后双方

4、就建立了虚电路。虚电路H1向H5发送的所有分组都沿此虚电路传送。7提供虚电路服务的特点H1H5H2H4H3ACDBH6E分组交换网同理，主机H2和主机H6通信之前，也要建立虚电路。8提供虚电路服务的特点H1H5H2H4H3ACDBH6E分组交换网在虚电路建立后，网络向用户提供的服务就好像在两个主机之间建立了一对穿过网络的数字管道。所有发送的分组都按顺序进入管道，然后按照先进先出的原则沿着此管道传送到目的站主机。9提供虚电路服务的特点H1H5H2H4H3ACDBH6E分组交换网到达目的站的分组顺序就与发送时的顺序一致，因此网络提供

5、虚电路服务对通信的服务质量QoS(QualityofService)有较好的保证。102．无连接的数据报方式H1H5H2H4H3ACDBH6E分组交换网H1向H5发送分组H2向H6发送分组路径可能变化网络随时接受主机发送的分组（即数据报）网络为每个分组独立地选择路由。11网络尽最大努力地将分组交付给目的主机，但网络对源主机没有任何承诺。网络不保证所传送的分组不丢失，也不保证按源主机发送分组的先后顺序，以及在时限内必须将分组交付给目的主机。当网络发生拥塞时，网络中的结点可根据情况将一些分组丢弃。数据报提供的服务是不可靠的，它不能保

6、证服务质量。无连接的数据报方式特点12在无连接的数据报方式的设计中，下面几个部分是非常关键的。寻址路由。分组生命期。差错控制和流量控制。分段和重组。137.2网际协议IPTCP/IP协议族是Internet所采用的协议族，是Internet的实现基础。因特网协议IP(InternetProtocol)是TCP/IP协议族中网络层的协议，是TCP/IP协议族的核心协议。147.2.1IP协议提供的服务IP协议是因特网中的基础协议，由IP协议控制传输的协议单元称为IP数据报。IP将多个网络连成一个互联网，可以把高层的数据以多个数据报

7、的形式通过互联网分发出去,它的基本任务是屏蔽下层各种物理网络的差异，向上层（主要是TCP层或UDP层）提供统一的IP数据报，各个IP数据报之间是相互独立的。IP协议提供不可靠的、无连接的、尽力的数据报投递服务。15将IP数据报封装到以太网的MAC数据帧中167.2.2IPv4与IPv6目前因特网上广泛使用的IP协议为IPv4，IPv4的IP地址是由32位的二进制数值组成的。IPv4协议的设计目标是提供无连接的数据报尽力投递服务。17固定部分可变部分04816192431版本标志生存时间协议标识服务类型总长度片偏移填充首部检验和源

8、地址目的地址可选字段（长度可变）比特首部长度01234567DTRC未用优先级数据部分比特数据部分首部传送IP数据报首部IPv4的数据报结构18可变部分首部04816192431版本标志生存时间协议标识服务类型总长度片偏移填充首部检验和源地址目的地址可选字段（长