网络体系结构专项说明

网络各层的功能
虚电路方式的特点：
分组按序到达； 分组携带信息少； 主机的多个进程可以进行多次呼叫，形成多条虚电路，
如 1 和 2； 多条虚电路在某些段可以使用同一条链路，这种功能称
为多路复用 ； 虚电路方式的缺点是虚呼叫需要连接的建立与断连的时
间。
网络各层的功能
虚电路和数据报的比较：
网络各层的功能
（2）网络层的服务
网络层向传输层提供服务 两种服务方式： 面向连接和无连接 网络层的功能和作用是在通信端结点之间可靠地传输分 组 面向连接的服务－虚电路 无连接的服务－数据报
网络各层的功能
1）数据报服务
把报文分成包后，各个包可以分别寻找不同的路由，通过不同的链 路到达目的端 。
分组传输方向
1类协议：基于错误恢复类，面向B类子网。 2类协议：多路复用类，面向A类子网。 3类协议：错误恢复类和多路复用类，面向B类子网。
五、高层协议
网络各层的功能
（1） 会话层 会话是在应用进程之间交换信息而按一定规则建立起来的一个 暂时联系 。 会话层通过对两个会话用户间的数据流进行方向的控制。 并且通过增强传输数据流的结构性的手段提供服务 。
几个重要的协议
下面介绍的几个协议在网络中是经常使用的，包括物理层、链路 层的、网络层的核传输层的。有些协议是一个多层协议的接口描述。 学习这几个协议的目的一是为在今后实际应用中奠定一个基础；二是 作为学习网络协议的例子，有助于读者更好地学习和理解网络协议的 知识。
传输层Βιβλιοθήκη Baidu地位如图所示：
网络各层的功能
（2）传输层的作用
网络层的服务并不是很完善的 。 数据报服务的差错控制就是由主机完成 。 为了使通信子网的用户能够得到统一的通信服务，就有必 要设置一个传输层 。 传输层弥补通信子网提供的服务的差异和不足 。 在通信子网提供的服务基础上，利用本身的传输协议，增 加了服务功能，使得对两端的网络用户来说，各通信子网 是透明的 。 链路层使物理链路变成了一条无差错的链路，传输层使得 通信子网变成了一个无差错的网络 。
网络各层的功能
2）虚电路服务
• 在传输前，发送端先进行虚呼叫 ()，与接收端进行虚电路的建立 。 • 虚电路建好后，把报文的所有分组按照分组序号顺序发往目的端，由
中间结点进行存储转发 。 • 到达目的结点后，重新组装报文送给主机 。
这里有两条虚电路 1和2。当然还可以 有多条，每一条都 可以单独传输一路 信息。从图可见， 在H2和H3之间进 行了多路复用。
P1
IM P3
IM P4
ACK
P1
分组传输方向
P1
H1 IM P1
P2
IM P5
P2
IM P2 H2
ACK
ACK
图 1-11 分 组 交 换 示 意 图
网络各层的功能
数据报方式的特点 由于包的传输没有延迟，实时性好 ； 数据报方式每个分组都应携带着足够的地址信息 ，寻找 路由灵活 ； 分组本身信息量花销大 ； 分组走了不同的路径 ； 各分组到达目的端的时间可能不按序，所以在目的端要进 行排序 ； 一般在数据信息量比较少时使用数据报方式，可以提高传 输效率 。
第二讲 网络体系结构 (2)
网络各层的功能
三、网络层
（1）基本概念
网络层对整个通信子网进行管理和控制 。 网络层考虑如何把端结点的信息通过若干个中间结点正确 传送到另一个端结点。 一般要采用分组交换的方法 。 分组信息究竟通过哪些结点才能较快地传输，这就是路由 选择问题 网络层对网络上传输的信息进行整体的控制，也就是全网 的流量控制。 当某处发生拥塞时要及时加以解决。
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（3）路由选择
在网络中，端结点之间的数据传输可以选择多条路径。 网络层如何为分组的存储转发选择一条较好的路径称路由选择 。 路由选择对网络的传输性能及质量有着极大的影响 。 路由选择的关键是网络中必须有一个比较好的路由选择算法 ； 路由选择的算法主要可以分为两大类： 自适应式（动态变化的） 非自适应式（静态不变的） 非自适应式的算法其路由基本上都是固定的，路由不随网络上的 现行状态变化 自适应的算法其路由随网络的状况随时进行调整
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（3）服务质量
服务是网络中各层向紧邻的上层提供的一组操作。 任何服务都有服务质量问题 。 网络层服务质量最主要的指标就是可靠性，包括是否有分组 丢失、重复、失序、连接及释放的时延等 。 根据不同类型的子网服务质量，将传输协议分为5类：
0类协议：简单类，是面向A型网络服务的。其功能只是 建立一个简单的端到端的传输连接和在数据传输阶段具有将 长数据报文分段传输的功能。该类协议没有差错恢复和将多 条传输连接复用到一条网络连接上的功能。
吞吐量
理想的流量控制
实际的流量控制 无流量控制
拥塞
死锁
图 2-10 流 量 控 制 的 作 用
输入网络
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四、传输层
（1）传输层的地位
在网络协议中，传输层是至关重要的一层 。 几乎所有著名的网络体系结构中都留有传输层的一席之地 。 传输层属于资源子网，属于主机范畴。 但从功能来看，传输层是面向通信的 。
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（4）拥塞控制
信道带宽、结点发送与接收缓冲区、处理机速度等称为网络资源。 一般采取拥塞控制的方法限制网络资源的使用 。 拥塞是因为资源紧缺造成的 。 拥塞是由于进入网络的分组数太多造成的，拥塞的结果最终有可能导致 死锁。 通过拥塞控制，防止出现拥挤和死锁 。 把进入网络分组数看作是负载量 从网络上输出的分组数看作是吞吐量，因有下图：
（2）表示层
网络上不同的计算机对数据信息有不同的描述方法 。 表示层试图用一种抽象语法描述信息，以实现不同系统之间 信息表示的统一 。
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（3）应用层
应用层直接为各种应用服务。应用层是应用进程中与通信有关的 那部分环境空间。在这个空间内，对等的应用实体使用各层提供的服 务交换有意义的信息。应用层的功能是向应用进程提供访问的手段。 在应用层中定义了几个重要的应用层标准，包括虚拟终端标准，用于 不同类型的终端访问网络上不同的主机应用进程； 文件传输、访问和管理标准，用于不同等系统间能够在网络上传输文 件； 报文处理系统用于对网络上使用非常普遍的电子邮件系统进行标准化。