4.1.网络层

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

  1. 功能 1:路由选择和分组转发
  2. 功能 2:异构网络互连
  3. 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
网络层1

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
网络层2
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)
网络层3
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

  1. 报文交换和分组交换都使用存储转发
  2. 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
  3. 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
    网络层4

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。
网络层5
通信过程

  1. 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
  2. 数据传输过程(全双工通信)
  3. 完毕后拆除虚电路

每个分组携带虚电路号,而非目的地址

网络层6

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
物理层 比特流

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转载自www.cnblogs.com/mybilibili/p/10502744.html