少数字通信与计算 华北航天工业学院 庄连英制作
数字通信与计算 机网络技术基础 华北航天工业学院 庄连英 制作
第5章网络层 本章学习目标 了解广域网提供的两种类型的服务 了解路由选择机制,路由选择算法及拥塞控制原理 °掌握IP地址的分类,IP地址与MAC地址的转换与ARP协议 掌握IP地址的申请、分配管理与子网划分,子网掩码的运 用 了解IP数据报的格式与工作原理、ICMP的作用 了解IPv6的机理和工作模式
第5章 网络层 本章学习目标 •了解广域网提供的两种类型的服务 •了解路由选择机制，路由选择算法及拥塞控制原理 •掌握IP地址的分类，IP地址与MAC地址的转换与ARP协议 •掌握IP地址的申请、分配管理与子网划分，子网掩码的运 用 •了解IP数据报的格式与工作原理、ICMP的作用 •了解IPv6的机理和工作模式
第5章网络层 5.1网络层所涉及的有关问题 5.2路由选择机制 5.3拥塞控制 54 INTERNET网际协议IP 25.5下一代网际协议IPv6 退出
第5章 网络层 5.1 网络层所涉及的有关问题 5.2 路由选择机制 5.3 拥塞控制 5.4 INTERNET 网际协议IP *5.5 下一代网际协议IPv6 退出
5.1网络层所涉及的有 关问题 5.1.1广域网的概念 5.2网络层提供的服务
5.1 网络层所涉及的有 关问题 5.1.1 广域网的概念 5.1.2 网络层提供的服务
5.1.1广域网的概念 网络层是广域网涉及的概念。一般来说,物理层、 数据链路层与网络层大部分可以由硬件来实现, 而高层基本上是通过软件来实现的。假设应用进 X程A要与应用进程B交换数据。进程A与进程B分别 处于计算机A与计算机B的本地系统环境中,即处 于0SI环境之外。它们进行通信的过程如下图所
5.1.1 广域网的概念 网络层是广域网涉及的概念。一般来说，物理层、 数据链路层与网络层大部分可以由硬件来实现， 而高层基本上是通过软件来实现的。假设应用进 程A要与应用进程B交换数据。进程A与进程B分别 处于计算机A与计算机B的本地系统环境中，即处 于OSI环境之外。 它们进行通信的过程如下图所 示：
虚照进程A 魔用进程B 应用层 应用 0环境 表示层 表示层 计算机A 会话歷 会话层 计算机 传输层 结点1 结点n 传輸层 网络层 网络层 同络屡 网络层 散据链路层 数据链路层 数怒链路层 教拥链路层 巒瑶层 物理 物理层 传输介质 传输介质 传输介质 资源子网 通信子网 资源子网
5.1.2网络层提供的服务 网络层向上所提供的服务可以有两大类: (1)无连接的网络服务—数据报服务; (2)面向连接的网络服务一虚电路服务 1.数据报服务( Datagram):特点是:主机只 要想发送数据就随时可发送,每个分组独立 地选择路由。 2.虚电路服务( Virtual circuit):通信前主机 要先发起一个虚呼叫( Virtual ca1l),即 发送一个特定格式的呼叫分组到目的主机, 要求进行通信,同时寻找一条合适的路由
5.1.2 网络层提供的服务 网络层向上所提供的服务可以有两大类： （1）无连接的网络服务—数据报服务； （2）面向连接的网络服务—虚电路服务。 1. 数据报服务（Datagram）：特点是:主机只 要想发送数据就随时可发送，每个分组独立 地选择路由。 2. 虚电路服务（Virtual circuit）：通信前主机 要先发起一个虚呼叫（Virtual Call），即 发送一个特定格式的呼叫分组到目的主机， 要求进行通信，同时寻找一条合适的路由
3.数据报和虚的电路比较 项目 数据报 虚电路 建立连接 不需要 需要 寻址方式 每个分组都有源端和目在连接建立阶段使用目的端地址, 的端的全地址 分组使用短的虚电路号 路由选择 每个分组独立选择路由在虚电路建立好时进行,所有分 组均按同一路由 结点失败的影出故障的路由器可能会所有经过出故障的路由器的虚电 响 丢失分组,一些路由可路均不能工作 分组的顺序 与转发送顺序到达总是按发送顺序到达目的站 站 端到端的差错由主机负责 由通信子网负责 处理 端到端的流量由主机负责 由通信子网负责 控制 拥塞控制 难 如果有足够的缓冲区分配给已经 建立的每一条虚电路,则容易控
3.数据报和虚的电路比较 项目 数据报 虚电路 建立连接 不需要 需要 寻址方式 每个分组都有源端和目 的端的全地址 在连接建立阶段使用目的端地址， 分组使用短的虚电路号 路由选择 每个分组独立选择路由 在虚电路建立好时进行，所有分 组均按同一路由 结点失败的影 响 出故障的路由器可能会 丢失分组，一些路由可 能会发生变化 所有经过出故障的路由器的虚电 路均不能工作 分组的顺序 不一定按发送顺序到达 目的站 总是按发送顺序到达目的站 端到端的差错 处理 由主机负责 由通信子网负责 端到端的流量 控制 由主机负责 由通信子网负责 拥塞控制 难 如果有足够的缓冲区分配给已经 建立的每一条虚电路，则容易控 制
5.5.2路由选择机制 52.1结点交换机中的路由表 52,2路由选择的一般原理
5. 5.2 路由选择机制 5.2.1 结点交换机中的路由表 5.2.2 路由选择的一般原理
5.2.1结点交换机中的路由表 广域网在给接入到网络的每一台计算机进行编 址时,采用“层次结构的编址方案” 最简单的层次编址方案就是把一个地址分成前 后两部分。前一部分表示分组交换机,后一部 入分表示连接在分组交换机上的计算机。结点交 换机的一个重要作用就是提供一个路由表, 供转发分组时使用。路由表中没有源站地址 在专门研究广域网的路由问题时,可用图论中 的“图”来表示整个广域网。用结点表示广域 网上的结点交换机,用结点之间的连线表示广 域网中的链路。在路由表中默认路由的目的站 记为符号“米
5.2.1 结点交换机中的路由表 广域网在给接入到网络的每一台计算机进行编 址时，采用“层次结构的编址方案” 。 最简单的层次编址方案就是把一个地址分成前 后两部分。前一部分表示分组交换机，后一部 分表示连接在分组交换机上的计算机。结点交 换机的一个重要作用就是提供一个路由表， 供转发分组时使用。路由表中没有源站地址。 在专门研究广域网的路由问题时，可用图论中 的“图”来表示整个广域网。用结点表示广域 网上的结点交换机，用结点之间的连线表示广 域网中的链路。在路由表中默认路由的目的站 记为符号“*”