网络层功能概述虚拟互连网络IP协议之IP基础知识课件.ppt

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1、ITEducation&Training计算机网络原理与应用复习数据链路的概念？局域网的拓扑结构、体系结构、基本组成？MAC地址的结构?共享式以太网的介质访问控制方法?以太网组网类型：10Base5、10Base2、10Base-T和10Base-F的代表意义?什么是虚拟局域网？数据链路层常用设备？第4章网络层理解网络层的功能和提供的服务了解虚拟网络互连技术熟悉IP协议IP地址的含义、结构、分类4.1网络层概述网络层是OSI参考模型中的第三层，TCP/IP中的第二层为运输层提供服务，跨越不同的网络将传输层的数据送达到目的地。即在主机间传输分组。应用层运输层网络层

2、表示层会话层数据链路层物理层7654321OSI的体系结构应用层网络接口层网络层IP(各种应用层协议如TELNET,FTP,SMTP等)运输层(TCP或UDP)TCP/IP的体系结构4.1.1网络层的功能网络层的目的是在源和目的子网结点之间选择路由，主要功能转发和选路。需要实现路由选择、拥塞控制与网络互联等基本功能。转发：分组从一条入链路到一台路由器中的出链路的传送。选路：一个网络中的所有路由器经路由协议交互，决定分组从源到目的地结点所采用的路由或路径。4.1.2网络层所提供的服务面向无连接的服务（数据报）面向连接的服务（虚电路）虚拟互连网络（IP网）网络层提供

3、的两种服务在计算机网络领域，网络层应该向运输层提供怎样的服务（“面向连接”还是“无连接”）曾引起了长期的争论。争论焦点的实质就是：在计算机通信中，可靠交付应当由谁来负责？是网络还是端系统？电信网的成功经验让网络负责可靠交付面向连接的通信方式建立虚电路(VirtualCircuit)，以保证双方通信所需的一切网络资源。如果再使用可靠传输的网络协议，就可使所发送的分组无差错按序到达终点。由于网络需要保证可靠交付，所以路由器等硬件设备价格昂贵。应用层运输层网络层数据链路层物理层应用层运输层网络层数据链路层物理层虚电路服务H1H2虚电路H1发送给H2的所有分组都沿着同一

4、条虚电路传送虚电路是逻辑连接虚电路表示这只是一条逻辑上的连接，分组都沿着这条逻辑连接按照存储转发方式传送，而并不是真正建立了一条物理连接。请注意，电路交换的电话通信是先建立了一条真正的连接。因此分组交换的虚连接和电路交换的连接只是类似，但并不完全一样。因特网采用的设计思路网络层向上只提供简单灵活的、无连接的、尽最大努力交付的数据报服务。网络在发送分组时不需要先建立连接。每一个分组（即IP数据报）独立发送，与其前后的分组无关（不进行编号）。网络层不提供服务质量的承诺。即所传送的分组可能出错、丢失、重复和失序（不按序到达终点），当然也不保证分组传送的时限。课件制作人

5、：谢希仁尽最大努力交付的好处由于传输网络不提供端到端的可靠传输服务，这就使网络中的路由器可以做得比较简单，而且价格低廉（与电信网的交换机相比较）。如果主机（即端系统）中的进程之间的通信需要是可靠的，那么就由网络的主机中的运输层负责（包括差错处理、流量控制等）。采用这种设计思路的好处是：网络的造价大大降低，运行方式灵活，能够适应多种应用。因特网能够发展到今日的规模，充分证明了当初采用这种设计思路的正确性。应用层运输层网络层数据链路层物理层应用层运输层网络层数据链路层物理层数据报服务H1H2IP数据报丢失H1发送给H2的分组可能沿着不同路径传送虚电路服务与数据报服务

6、的对比对比的方面虚电路服务数据报服务思路可靠通信应当由网络来保证可靠通信应当由用户主机来保证连接的建立必须有不需要终点地址仅在连接建立阶段使用，每个分组使用短的虚电路号每个分组都有终点的完整地址分组的转发属于同一条虚电路的分组均按照同一路由进行转发每个分组独立选择路由进行转发当结点出故障时所有通过出故障的结点的虚电路均不能工作出故障的结点可能会丢失分组，一些路由可能会发生变化分组的顺序总是按发送顺序到达终点到达终点时不一定按发送顺序端到端的差错处理和流量控制可以由网络负责，也可以由用户主机负责由用户主机负责4.1.3TCP/IP的网络层TCP/IP的网络层被称为

7、网际层或IP层，其以数据报的形式向传输层提供面向无连接的服务。TCP/IP的体系结构应用层运输层网络接口层网络层●IP●ICMP●IGMP●ARP●RARP网际层的IP协议及配套协议各种应用层协议网络接口层(HTTP,FTP,SMTP等)物理硬件运输层TCP,UDP应用层ICMPIPRARPARP与各种网络接口网络层（网际层）IGMP互连在一起的网络要进行通信，会遇到许多问题需要解决，如：不同的寻址方案不同的最大分组长度不同的网络接入机制不同的超时控制不同的差错恢复方法不同的状态报告方法不同的路由选择技术不同的用户接入控制不同的服务（面向连接服务和无连接服务）不

8、同的管理与控制方式4.2