什么是网络层

在网络体系结构中,网络层位于数据链路层之上传输层之下,位于提供端到端传输层服务协议的底层。网络层是网络核心的最高层,是大型网络互联的关键。

网络层服务

转发
当通过输入链路收到分组后,路由器需要决策通过哪条输出链路将分组发送出去,并将分组从输入接口转移到输出接口。
路由选择
分组从源主机到目的主机过程中需要通过某种方式确定分组需要经过的路径,计算选择哪条路径的方法叫做路由选择算法。

路由器如何知道转发到哪条链路?
答:路由器上有张表维护这目的地址和转出链路的表,分组到了路由器后查一下表就可以找到应该转发到哪条链路了。

转发表如何建立?
答:通过某种路由协议和路由算法计算出目的和链路信息存入刚刚那张表中即可。

数据报网络和虚电路网络

什么是数据报网络?

按照目的主机地址进行路由选择的网络成为数据报网络。因特网是一个数据报网络,因为因特网的ip都是按照目的地址进行路由选择的。
特点
它是无连接的网络,发送网和接收方不存在固定的连接。

虚电路网络

在网络层提供面向连接的分组交换服务。通信之前建立好链路,结束后再拆除虚电路。

什么是虚电路?
在源主机到目的主机建立的一条逻辑连接,为区别电路交换中的电路所以叫虚电路。

虚电路的构成要素?

  • 从源主机到目的主机的一条路径
  • 该路径上每条链路各有一个虚电路标识
  • 该路径上每台分组交换机的转发表中记录虚电路标识的接续管系

电路交换 VS 虚电路交换
共同点:面向连接、数据按正确顺序发送、简历电路会有额外的开销
电路交换提供稳定的传输速率和延迟时间
虚电路提供分组交换
虚电路分类
永久型:建立好了之后可以一直使用,建立过程开销可以忽略不计
交换性:性能较差,每次使用完之后需要拆除

网络互联和网络互联设备

异构网络
两个网络的通信技术和运行协议不同。
异构网络互联策略
协议转换,构建虚拟互联网络

路由器

路由器是具有多个输入输出端口的专用计算机,主要任务是获取与维护路由信息和转发分组。可以分为:输入端口、交换结构、输出端口、路由处理器。
输入端口:提供查找转发功能还有对到达分组的缓存排队功能。
交换结构:内存交换、总线交换、网络交换;
输出端口:缓存排队
路由处理器:执行路由器指令、协议运行、路由计算、路由表更新维护等

因特网是利用IP网络最大的网络互联,异地同构网络互联使用的是隧道技术。

拥塞控制

什么是网络拥塞?

流量感知路由

准入控制

流量调节

负载脱落

Internet网络层

路由算法和路由协议