网络层
主要任务是把分组从源端传到目的端,为分组交换网上的不同主机提供通信服务
网络层数据单位是数据报
数据报是比较长的数据,分组是将数据包切割的一个片段
- 功能 1:路由选择和分组转发
- 功能 2:异构网络互连
- 功能 3:拥塞控制
- 开环控制(静态)
- 闭环控制(动态)
(流量控制是发送方发送速度过快,接收方告诉发送方发慢)
(拥塞控制,整个网络负载过重,导致分组转发速率慢,大部分分组丢弃)
数据交换方式
电路交换
电话网络,固定的占用一条线路
特点
- 独占资源
优点
- 通信时延小
- 有序传输
- 没有冲突
- 实时性强
缺点
- 建立连接时间长
- 线路独占,使用效率低
- 灵活性差
- 无差错控制能力
报文交换
报文:源应用发送的信息整体
优点
- 无需建立连接
- 存储转发,动态分配线路
- 线路可靠性较高
- 线路利用率较高
- 多目标服务
缺点
- 有存储转发时延
- 报文大小不定,需要网络节点有较大缓存空间
分组交换
分组:将大的数据块分割成小的数据块(切割报文)
优点
- 无需建立连接
- 存储转发,动态分配路线
- 线路可靠性较高
- 线路利用率较高
- 相对于报文交换,存储管理更容易(对缓存要求低了)
缺点
- 有存储转发时延
- 需要传输额外的信息量
- 乱序到目的主机,需要对分组排序重组
3 种交换方式总结
- 报文交换和分组交换都使用存储转发
- 传送数据量大,且传送时间远大于呼叫时,使用电路交换。电路交换时延最小
- 信道利用率上,报文交换和分组交换优于电路交换,其中分组交换时延较小
数据报方式
数据报为网络层提供无连接服务
(无连接服务:不事先为分组的传输确定传输路径,每个分组独立确定路径,不同分组的传输路径可能不同)
数据报
- 无连接
- 每个分组携带源和目的地址
- 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,检索转发表,每个分组独立选路
虚电路方式
虚电路为网络层提供连接服务
(连接服务:首先为分组确定传输路径,然后沿该路径传输系列分组,系列分组传输路径相同,传输结束后拆除连接)
虚电路
虚电路将数据报方式和电路交换方式结合,发挥两者优点
虚电路是一条源主机到目的主机类似于电路的路径(逻辑连接),路径上所有节点都要维持这个虚电路的建立,都维持一个虚电路表,每一项记录了一个打开的虚电路的信息。
通信过程
- 源主机发送呼叫请求分组并收到呼叫应答分组后才算建立连接
- 数据传输过程(全双工通信)
- 完毕后拆除虚电路
每个分组携带虚电路号,而非目的地址
传输单元名词
参考模型 | 单位 |
---|---|
应用层 | 报文 |
传输层 | 报文段 |
网络层 | IP 数据报,分组(数据报切割后) |
数据链路层 | 帧 |
物理层 | 比特流 |