4网络层、运输层和高层协议 101.ppt

文档介绍：第4章网络层、运输层和高层协议
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第4章 网络层、运输层和高层协议
本章学****要求：
⑴ 掌握网络层和运输层提供的服务
⑵ 掌握网络层最短通路路由选择算法所使用的策略
⑶ 掌握会话层、表示层和应用层的功能
⑷ 了解拥塞控制的内涵及其控制方法
⑸ 了解运输协议的分类
⑹ 了解三次握手方法的工作过程
重点和难点：
⑴ 重点：网络层和运输层提供的服务、网络层最短通路路由选择算法所使用的策略。
⑵ 难点：拥塞控制、滑动窗口协议、动态缓冲区分配方案
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41 网络层
41 网络层
网络层是端到端传输的最低层，它负责将报文从源端送到目的端。在这个过程中，可能会经过几个路由器。
为了实现这个目的，网络层必须明确了解通信子网的拓扑结构，例如，子网中所有路由器的设置情况，并从中选择合适的路由。路由选择时，既要使路由尽可能地短，以减少通信开销；又要兼顾路由器的状态，以避免路由器负载分配严重失衡。另外，当源端和目的端分别位于不同的网络时，网络层也要负责处理网络之间的差异，以及由这些差异而导致的一系列问题。这一节，将主要讨论这些问题。
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41 网络层
411 网络层所提供的服务
网络层通过它与运输层之间的接口，向运输层提供服务。这个接口非常重要，它是通信子网与资源子网的分界线，网络层和运输层分别为通信子网的传输服务提供者和用户。网络层对于它内部和建立在它之上的协议和接口，有更多的控制权。因此，网络层的设计必须做到：
• 服务必须与通信子网的拓朴结构无关；
• 通信子网的数量、类型和拓朴结构，应该对运输层透明；
• 无论经过多少个广域网或局域网，对于运输层可用的网络层地址，必须使用一种统一的编码方案。
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41 网络层
1面向连接服务和无连接服务
从通信的角度来看，网络层向运输层提供两类服务：面向连接服务和无连接服务。在网络层，这两种服务的具体实现就是虚电路服务和数据报服务。面向连接服务类似于电话系统，而无连接服务则类似于邮政系统。
如同用户打电话时必须首先拨通对方的电话号码一样，面向连接服务在发送数据之前，发送端的网络层必须与接收端的同层建立一个连接。提供面向连接服务的网络层需要进行拥塞控制，防止进入网络层的通信量超出子网的传输能力。为此，要尽量控制一些可选项，例如，分发的确认、高优先级的报文等，应按需要，考虑对它们的选择。
无连接服务中，网络层的任务除了传输比特流以外，什么也不做，服务原语几乎只有发送报文和接收报文两种。主机不认为通信子网是可靠的，主机自己做差错控制以及流量控制。差错控制包含差错检测和差错纠正。
面向连接和无连接服务的区别，其实就是将复杂性放在哪里的问题。在面向连接的服务中，它在网络层；在无连接服务中，它在运输层。
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41 网络层
2通信子网的内部结构
可以用两种不同的方法组织通信子网：一种使用面向连接技术，被称为虚电路，适用于在一定时间内要向同一目的地连续发送许多报文的情况；另一种无连接，无连接的独立报文组织被称为数据报，适合传输少量零星的报文，例如，一般的电子邮件等。
必须指出，在通信子网内部实现虚电路称为虚电路子网（以下同）。在通信子网内部实现数据报称为数据报子网（以下同）。
(1)虚电路（Virtual Circuit)的概念
    虚电路是面向连接的数据传输，工作过程类似于线路交换，不同之处在于此时的电路是虚拟的。
    采用虚电路方式传输时，物理媒体被理解为由多个子信道（称之为逻辑信道LC）组成，子信道的串接形成虚电路（VC），利用不同的虚电路来支持不同的用户数据的传输。
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41 网络层
采用虚电路进行数据传输的过程
     1）虚电路建立：发送方发