計算機網絡原理筆記精整理 第四章 網絡層

網絡層提供得兩種服務

網絡層提供的兩種服務

• 在計算機網絡領域，網絡層應該向運輸層提供怎樣的服務（“面向連接”還是“無連接”）曾引起了長期的爭論。

• 爭論焦點的實質就是：在計算機通信中，可靠交付應當由誰來負責？是網絡還是網絡層提供的兩種服務

• 在計算機網絡領域，網絡層應該向運輸層提供怎樣的服務（“面向連接”還是“無連接”）曾引起了長期的爭論。

• 爭論焦點的實質就是：在計算機通信中，可靠交付應當由誰來負責？是網絡還是端系統？ ？

• 兩種服務：網絡層應該向運輸層提供怎樣得服務

  • 虛電路服務
  • 數據包服務

1.虛電路服務

面向連接的通信方式

• 建立虛電路(Virtual Circuit)，以保證雙方通信所需的一切網絡資源。

• 如果再使用可靠傳輸的網絡協議，就可使所發送的分組無差錯按序到達終點。
  
  虛電路是邏輯連接

• 虛電路表示這只是一條邏輯上的連接，分組都沿着這條邏輯連接按照存儲轉發方式傳送，而並不是真正建立了一條物理連接。

• 請注意，電路交換的電話通信是先建立了一條真正的連接。因此分組交換的虛連接和電路交換的連接只是類似，但並不完全一樣。

2.數據包服務

因特網採用的設計思路

• 網絡層向上只提供簡單靈活的、無連接的、盡最大努力交付的數據報服務。

• 網絡在發送分組時不需要先建立連接。每一個分組（即 IP 數據報）獨立發送，與其前後的分組無關（不進行編號）。

• 網絡層不提供服務質量的承諾。即所傳送的分組可能出錯、丟失、重複和失序（不按序到達終點），當然也不保證分組傳送的時限。

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盡最大努力交付的好處

• 由於傳輸網絡不提供端到端的可靠傳輸服務，這就使網絡中的路由器可以做得比較簡單，而且價格低廉（與電信網的交換機相比較）。

• 如果主機（即端系統）中的進程之間的通信需要是可靠的，那麼就由網絡的主機中的運輸層負責（包括差錯處理、流量控制等）。

• 採用這種設計思路的好處是：網絡的造價大大降低，運行方式靈活，能夠適應多種應用。

• 因特網能夠發展到今日的規模，充分證明了當初採用這種設計思路的正確性。

虛電路服務與數據報服務的對比

• 對比的方面	虛電路服務	數據報服務
  思路	可靠通信應當由網絡來保證	可靠通信應當由用戶主機來保證
  連接的建立	必須有	不需要
  終點地址	僅在連接建立階段使用，每個分組使用短的虛電路號	每個分組都有終點的完整地址
  分組的轉發	屬於同一條虛電路的分組均按照同一路由進行轉發	每個分組獨立選擇路由進行轉發
  當結點出故障時	所有通過出故障的結點的虛電路均不能工作	出故障的結點可能會丟失分組，一些路由可能會發生變化
  分組的順序	總是按發送順序到達終點	到達終點時不一定按發送順序
  端到端的差錯處理和流量控制	可以由網絡負責，也可以由用戶主機負責	由用戶主機負責

網際協議 IP

1.虛擬互聯網

2.IP地址

3.劃分子網和構造超網

4.IP地址與硬件地址

5.IP數據報格式

6.IP轉發分組的流程

網際控制報文協議 ICMP

因特網的路由選擇協議

IP多播

網絡地址轉換NAT