【计算机网络】第四章 网络层（1）
一．网络层服务
1. 从发送主机向接收主机传送数据段
（1）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
（2）每个主机和路由器都运行网络层协议
（3）路由器检验所有穿越它的IP数据报的头部域，决策如何处理IP数据报
2. 核心功能
（1）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
·路由：确定分组从源到目的经过的路径
（2）连接建立
·某些网络的重要功能：ATM、帧中继、X.25
·数据分组传输之前两端主机需要首先建立虚拟/逻辑连接
·网络层连接与传输层连接的对比
- 网络层：两个主机之间，多设备参与
- 传输层：两个应用进程之间，中间网络透明
3. 服务模型：以Internet为例
（1）无连接服务
·不事先为系列分组传输确定路径
·每个分组独立确定传输路径，不同分组可能传输路径不同，可能乱序
·例：数据报网络
（2）连接服务
·首先为系列分组的传输确定从源到目的经过的路径
·系列分组传输路径相同，顺序保障
·传输结束后拆除连接
·例：虚电路网络
二．虚电路网络与数据报网络
1. 虚电路网络：一条从源主机到目的主机的路径（逻辑连接）
（1）与电路交换的区别：采用分组交换，每个分组的传输利用链路的全部带宽
（2）通信过程：呼叫建立 -> 数据传输 -> 拆除呼叫
·链路、网络设备资源（如带宽、缓存）可面向VC进行预分配
- 预分配资源与可预期服务性能等价
- 例：ATM电路仿真（CBR）
（3）具体实现
·每条虚电路包括：路径、虚电路号、沿路每个网络层设备的转发表
·每个分组携带虚电路标识（VCID），而非目的主机地址
·同一条VC，每段链路的VCID不同
（4）VC转发表
·虚电路经过的每个网络设备都需要维护每条途经虚电路的连接状态
（5）虚电路信令协议（Internet目前不采用）
·用于VC的建立、维护、拆除
·应用于虚电路网络：ATM、帧中继等
2. 数据报网络：如Internet
（1）网络层无连接，每个分组携带目的地址
（2）路由器根据分组目的地址转发分组，每个分组独立选路
（3）数据报转发表
·为减少表中数据，不针对精确地址，针对地址范围
·当一条数据与多个范围吻合时，选择匹配前缀最长的入口
3. 数据报网络 vs VC网络
（1）计算机之间的数据交换
·数据报网络提供弹性服务，没有严格时间需求
·虚电路网络有严格的时间、可靠性需求
（2）链路类型
·数据报网络：性能各异，可以自适应，差错恢复，简化网络，复杂边缘
·虚电路网络：非智能，简化边缘，复杂网络
