计网第四章网络层

4.1网络层服务(not end-end)

从发送主机向接收主机传送数据段(segment):

发送主机->将数据段封装到数据报中

接收主机->向传输层交付数据段

每个主机和路由器都要运行网络层协议,其中,路由器检验穿越它的IP数据报的头部域,决策如何处理数据报。

网络层的核心功能-转发与路由

转发:将分组从路由器的输入端口转移到合适的输出端口。

每个路由器维护一个转发表(事先建立),转发表确定如何在路由器中转发分组

路由:确定分组从源到目的的路径。由 路由算法(协议)确定通过网络的端到端路径

网络层的核心功能-连接建立

是某些网络的重要功能(如ATM)

数据分组传输之前两端主机需要首先建立虚拟连接

网络层连接:两个主机之间(网络设备参与)(not end-end)

传输层连接:两个应用进程之间(对网络设备透明)(end-end)

网络层服务模型(service model):

不同的网络提供的服务模型不同

无连接服务:

不事先为系列分组的传输确定传输路径

每个分组独立确定传输路径

不同分组可能传输路径不同

例子:

数据报网络(类似传输层的无连接服务UDP)

连接服务:

首先确定从源到目的的路径

沿该路径传输系列分组

系列分组传输路径相同,顺序得到保障

传输结束后拆除连接

例子:

虚电路网络(类似传输层的面向连接服务TCP)

4.2:虚电路网络与数据报网络

网络层服务与传输层服务的本质区别:

网络层提供主机到主机的服务,是网络核心的实现;传输层实现端到端的服务

虚电路(Virtual Circuits):一条从源主机到目的主机,类似于电路的路径(逻辑连接)

采用分组交换,每个分组的传输利用链路的全部带宽(与电路交换的最大差异)

源到目的路径经过的网络层设备共同完成虚电路功能

虚电路的通信过程:

呼叫建立(call setup)->数据传输->拆除呼叫

数据传输:每个分组携带虚电路标识(VCID),在相应的虚电路上进行传输,而不是目的主机地址

虚电路经过的每个网络设备,都需要维护每条经过它的虚电路连接状态

链路、网络设备资源(如带宽、缓存等)可以对VC进行预分配:预分配资源==可预期服务性能

虚电路的具体实现:

虚电路的组成:

1.从源主机到目的主机的一条路径

2.虚电路号(VCID),在虚电路上的每段链路具有自己的编号(同一条VC,在每段链路上的VCID通常不同)

3.虚电路上的每个网络层设备(如路由器),利用转发表记录经过该设备的每条虚电路(依据转发表改写/替换虚电路号)

虚电路信令协议:用于VC的建立、维护与拆除

建立:路径选择(需要路由)

应用于虚电路网络,目前的Internet不采用

数据报网络:

网络层无连接,每个分组携带目的地址

路由器根据分组的目的地址转发分组,基于路由协议/算法构建转发表,通过检索转发表转发分组

每个分组独立选取路径(数据报路径可能不同),因此可能乱序到达目的主机

数据报转发表:

最长前缀匹配优先原则:优先选择与分组目的地址匹配前缀最长的入口

数据报网络 or VC网络:

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时间: 2024-11-07 09:23:24

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第四章 网络层

序言 没保存,电脑没动放着去吃饭,结果win7就休眠了,启动虽然网页度还在,可以我的博文没保存啊,心痛,只能在重头来了,只能说博文应该改进改进,如果直接关了,应该帮用户自动保存草稿的.重新写的.反正今天下午的任务在这里摆着.加油 ----WH 一.回顾 TCP/IP协议栈:物理层.链路层.网络层.传输层.应用层(会话层+表示层+应用层) 物理层:通过比特流在线路中传输来完成我们传输数据的目的,传输的方式很多种,传输的介质也很多中,光纤等 链路层:数据帧,在数据包(报)上加mac地址形成数据帧,其

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四.DHCP协议 1. 如何获得IP地址 (1)静态配置:硬编码 ·手动配置IP地址.子网掩码.默认网关 ·手动配置DNS服务器名称及IP地址 (2)动态配置:动态主机配置协议(DHCP) ·从服务器动态获取参数,即插即用 ·允许地址重用.在用地址续租 ·支持移动用户加入网络 2. DHCP协议 (1)主机广播DHCP discover(发现报文) (2)DHCP服务器利用DHCP offer(提供报文)进行响应 (3)主机请求IP地址:DHCP request(请求报文) (4)DHCP服务器

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八.路由算法 1. 路由与转发 (1)路由算法(协议)确定去往目的网络的最佳路径 (2)转发表确定在本路由器如何转发分组 2. 网络抽象:图 (1)应用:如P2P,N是peers集合,E是TCP连接集合 (2)费用 ·c(x, x') = 链路(x, x')的费用 ·每段链路的费用可以总是1,或者是带宽的倒数.拥塞程度等 ·路径费用:(x1, x2,..., xp) = c(x1, x2) + c(x2, x3) +...+c(xp-1, xp) ·关键问题:求源到目的的最小费用路径(路由算法)

第四章网络层

一.网络层提供的服务 网络层为接在网络上的主机提供的服务有两大类: 无连接的网络服务(数据报服务) 面向连接的网络服务(虚电路服务) 虚电路服务的思路来源于传统的电信网 电信网负责保证可靠通信的一切措施,因此电信网的结点交换机复杂而昂贵 数据报服务力求使网络生存性好和使对网络的控制功能分散,因而只能要求网络提供尽最大努力的服务 可靠通信由用户终端的软件(即TCP)保证 让网络只提供数据报服务就可大大简化网络层的结构 但技术的进步使网络出错的概率已越来越小,因而让主机负责端到端的可靠性不但不会给主

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