网络层的设计问题

网络层的核心功能：将上层的报文段(segments)从源主机传输到目标主机

在发送端将报文段封装成分组

在接收端从分组中提取报文段上交给传输层

首先讨论网络层需要解决的基本问题，第一个问题就是网络层如何来设计

 

网络层的设计问题

存储转发数据报交换

首先我们来看一下局域网、广域网和因特网的关系

数据的传输基于分组的存储转发

提供给传输层的服务

网络层要给传输层提供服务，那我们要如何设计呢？

首先明确设计的目标：

• 服务独立于路由器技术
• 路由器的数量、类型和拓扑对传输层 不可见
• 传输层使用的网络地址具有统一编址方案 

基于这样的目标，我们有两种服务类型：

面向连接的服务——虚电路服务

无连接服务——数据报服务 

下面详细介绍

面向连接服务的实现

这是什么意思呢？

传输数据之前需要先建立连接

传输数据时保持通路

传输数据之后释放连接

虚电路的建立

• 传输数据之前要先Call setup  
• 源到目标路径上的所有路由器都要为经过的连接维护 “state”

• Virtual-Circuit Table 每个打开的虚电路占一项。

• 每个分组携带 VC identifier  
• 虚电路号不是目标地址 

虚电路服务的思路来源于传统的电信网。 电信网负责保证可靠通信的一切措施，因此电信网的结点交换机复杂而昂贵。 

 

无连接服务的实现

数据报网络:网络随时接受主机发送的分组（即数据报），不需要建立源到目标的“电路”

路由器: 不保留任何有关连接的状态信息

• 没有网络级连接的概念
• 网络为每个分组独立地选择路由
• 分组路由使用目标主机地址
• 相同源到目标的分组可能走不同的路

特点

• 网络尽最大努力地将分组交付给目的主机，但网络对源主机没有任何承诺 数据报提供的服务是不可靠的，它不能保证服务质量。
• 网络不保证所传送的分组不丢失，也不保证按源主机发送分组的先后顺序，以及在时限内必须将分组交付给目的主机。
• 当网络发生拥塞时网络中的结点可根据情况丢弃分组。