虛電路和數據報網絡
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0.導入
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和運輸層提供TCP和UDP兩種一連接一無連接的服務一樣,網絡層一樣也提供了連接和無連接的兩種服務
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僅在網絡層提供連接服務的計算機網絡稱爲虛電路(Virtual-Circuü , VC) 網絡
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僅在網絡層提供無連接服務的計算機網絡稱爲數據報網絡 (datagram network)
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網絡層服務和運輸層服務之間的區別
- 一個是由網絡層向運輸層提供的主機到主機的服務,另一個是由運輸層嚮應用層提供的進程到進程的服務
- 網絡層的虛電路網路和數據報網絡是不可能同時提供的
- 兩者根本上是不同的
1. 虛電路網絡
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雖然因特網是一個數據報網絡,但許多其他網絡體系結構如ATM卻是虛電路網絡,這些網絡層連接就被稱爲虛電路
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虛電路的組成
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①源和目的主機之間的路徑(即一系列鏈路和路由器) ;
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②VC 號，沿着該路徑的每段鏈路的一個號碼;
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③沿着該路徑的每臺路由器中的轉發表表項 。
- 每當跨越一臺路由器創建一個新連接，必須在該路由器的轉發表中增加一個新的連接項;
- 每當釋放一個連接，必須從該表中刪除該項 。
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VC號的使用
- 一條虛電路在每條鏈路上可能具有不同的VC號
- 屬於虛電路的分組其首部會攜帶一個VC號
- 每臺中間路由從轉發表獲得一個新的VC號用來代替傳輸分組首部中的VC號
- 簡例
![在這裏插入圖片描述]()
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虛電路的三個明顯不同的階段
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虛電路建立
- 在建立階段，發送方運輸層與網絡層聯繫，指定接收方地址，等待網絡建立虛電路。
- 網絡層決定發送方與接收方之間的路徑，即該虛電路的所有分組要通過的一系列鏈路與路由器。
- 網絡層也爲沿着該路徑的每條鏈路決定一個 vc號 。
- 最後，網絡層在沿着路徑的每臺路由器的轉發表中增加一個表項 。
- 在虛電路建立期間，網絡層還可以預留該虛電路路徑上的資源(如帶寬) 。
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數據傳送
- 虛電路建立之後就可以進行數據傳輸了
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虛電路拆除
- 當發送方(或接收方)通知網絡層它希望終止該虛電路時，就啓動這個階段 。
- 然後網絡層通常將通知網絡另一側的端系統結束呼叫，井更新路徑上每臺分組路由器中的轉發表以表明該虛電路已不存在了。
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圖例
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虛電路建立和運輸層連接建立的區別
- 在運輸層連接建立中,只有兩個端系統負責維護連接,對於中間的網絡中間件對於連接是不知情的.但在虛電路的建立中,每個中間路由都對經過其的虛電路連接知情
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信令報文和信令協議
- 端系統向網絡發送指示虛電路啓動與終止的報文，以及路由器之間傳遞的用於建立虛電路(即修改路由器表中的連接狀態)的報文，它們被稱爲信令報文( signaling mesage)
- 用來交換這些報文的協議常稱爲信令協議 (signaling protocol) 。
2. 數據報網絡
- 在數據報網絡中，每當一個端系統要發送分組，它就爲該分組加上目的端系統的地址，然後將分組推進網絡中 。
- 在數據報網絡中,路由器不需要維護虛電路的狀態信息,因爲根本就沒有虛電路
- 在數據報網絡中,每個路由器都是用分組的目的端地址進行轉發,方式是用分組的目的地址的前綴( preflX)與該表中的表項進行匹配;如果存在一個匹配項，則路由器向與該匹配項相聯繫的鏈路轉發分組。
- 因爲每個路由都使用同一個目的地址進行轉發,因此,所以數據報網絡的轉發表1-5分鐘纔會更新一次,並由路由選擇算法進行修改
3. 虛電路和數據報網絡的由來
- 一個面向虛電路的網絡顯然比數據報網絡要複雜得多(對於電路交換與分組這也與它的電話傳統一致。電話網絡在網絡中必然有其複雜性，因爲它們要連接啞端系統設備，如轉盤電話。
- 因特網作爲一種數據報網絡，是由將計算機連接在一起的需求發展而來的 。 由於端系統設備複雜得多，因特網架構師們選擇使網絡層服務模型儘可能簡單 。
4.網絡層其他博文推薦
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