计算机网络层分组如何选路,计算机网络 - 网络层

今天药忘吃喽~ 2022-10-08 05:33 197阅读 0赞

介绍：每个主机和路由器都运行网络层协议；路由器检验所有穿越它的IP数据报的头部域，以便决策如何处理IP数据报

1. 网络层服务

1.1 网络层核心功能

转发与路由

转发 forwarding：将分组从路由器的输入端口转移到合适的输出端口。

路由 routing：确定分组从源到目的经过的路径。计算这些路径的算法是 路由算法 routing algorithms，如何转发分组由 转发表 确定。

连接建立

数据分组传输之前两端主机需要先建立虚拟／逻辑连接。

网络层连接与传输层连接的对比：

网络层连接：两个主机之间，路径上的路由器等网络设备参与其中

传输层连接：两个应用进程之间，对中间网络设备透明

1.2 网络服务模型

定义了分组在发送与接收端系统之间的端到端运输特性

无连接服务

不事先为系列分组的传输确定传输路径

每个分组独立确定传输路径

不同分组可能传输路径不同

数据报网络 datagram network

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(建立连接)

然后沿该路径(连接)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

虚电路网络 virtual-circuit network

2. 虚电路网络与数据报网络

2.1 虚电路网络 Virtual Circuits

一条从源主机到目的主机，类似于电路的路径(逻辑连接)。

分组交换；每个分组的传输利用链路的全部带宽；源到目的路径经过的网络层设备共同完成虚电路功能。

例子：帧中继、ATM的体系结构

通信过程：

呼叫建立 --> 数据传输 --> 拆除呼叫

\*每个分组携带虚电路标识VCID，而不是目的地址

\*虚电路经过的每个网络设备(如路由器)，维护每条经过它的虚电路连接状态

\*链路、网络设备资源(如带宽、缓存等)可以面向VC进行预分配。预分配资源=可预期服务性能；如ATM的电路仿真(CBR)

每条虚电路包括：

1.从源主机到目的主机到一条路径

2.虚电路号(VCID)，沿路每段链路一个编号

3.沿路每个网络层设备(如路由器)，利用转发表记录经过的每条虚电路

(同一条VC，在每段链路上的VCID通常不同)

虚电路信令协议(signaling protocols):

用于VC的建立、维护与拆除，路径选择

应用于虚电路网络，如ATM、帧中继(frame-relay)等

目前等internet不采用

2.2 数据报网络

\*网络层无连接

\*每个分组携带目的地址

\*路由器根据分组的目的地址转发分组：基于路由器协议/算法构建转发表；检索转发表；每个分组独立选路

最长前缀匹配优先：在检索转发表时，优先选择与分组目的地址匹配前缀最长的入口

数据报网络 vs VC网络

数据报网络 Internet：

1.计算机之间的数据交换：“弹性”服务，没有严格时间需求

2.链路类型众多：特点、性能各异；统一服务困难

3.“智能”端系统(计算机)：可以自适应、性能控制、差错恢复

4.简化网络，复杂“边缘”

ATM(VC网络)：

1.电话网络演化而来

2.核心业务是实时对话：严格的时间、可靠性需求；需要有保障的服务

3.“哑(dumb)“端系统(非智能)：电话机、传真机

4.简化“边缘”，复杂网络

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