网络层与IP协议的相关概念网络层.ppt

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1、网络层-1分组交换网络层提供的两种服务IP协议与网络互连硬件地址与地址解析协议ARPIP数据报的格式8/28/20211计算机网络_网络层1分组交换(1.3.2)教材P11-P15因特网的核心部分(路由器)采用分组交换的方式传输数据它与传统的电路交换(电话网使用)和报文交换(收发电报)是有区别的。8/28/20212计算机网络_网络层11.电路交换的主要特点两部电话机只需要用一对电线就能够互相连接起来。8/28/20213计算机网络_网络层1更多的电话机互相连通5部电话机两两相连，需10对电线。N部电话机两两相连，需N(N–1)/2对电线。当电话

2、机的数量很大时，这种连接方法需要的电线对的数量与电话机数的平方成正比。8/28/20214计算机网络_网络层1使用交换机当电话机的数量增多时，就要使用交换机来完成全网的交换任务。…交换机8/28/20215计算机网络_网络层1电路交换的特点电路交换必定是面向连接的连接：可理解为拨通电话电路交换的三个阶段：建立连接通信释放连接8/28/20216计算机网络_网络层1电路交换举例A和B通话经过四个交换机通话在A到B的连接上进行((((交换机交换机交换机交换机用户线用户线中继线中继线BDCA8/28/20217计算机网络_网络层

3、1电路交换举例C和D通话只经过一个本地交换机通话在C到D的连接上进行((((交换机交换机交换机交换机用户线用户线中继线中继线BDCA8/28/20218计算机网络_网络层1电路交换传送计算机数据效率低计算机数据具有突发性。而一旦建立，连接是一直占用的。这导致通信线路的利用率很低。8/28/20219计算机网络_网络层1报文2.分组交换的主要特点在发送端，先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段。1101000110101010110101011100010011010010假定这个报文较长不便于传输8/28/202110计算机网络_网络层1数据数

4、据数据报文添加首部构成分组每一个数据段前面添加上首部构成分组。首部首部首部分组1分组2分组3请注意：现在左边是“前面”8/28/202111计算机网络_网络层1分组交换的传输单元分组交换网以“分组”作为数据传输单元。依次把各分组发送到接收端（假定接收端在左边）。数据首部分组1数据首部分组2数据首部分组38/28/202112计算机网络_网络层1分组首部的重要性每一个分组的首部都含有地址等控制信息。分组交换网中的结点交换机根据收到分组首部中的地址信息，把分组转发到下一个结点交换机。用这样的存储转发方式，最后分组就能到达最终目的地。8/28/202113

5、计算机网络_网络层1收到分组后剥去首部接收端收到分组后剥去首部还原成报文。数据首部分组1数据首部分组2数据首部分组3收到的数据8/28/202114计算机网络_网络层1数据数据数据最后还原成原来的报文最后，在接收端把收到的数据恢复成为原来的报文。这里我们假定分组在传输过程中没有出现差错，在转发时也没有被丢弃。报文11010001101010101101010111000100110100108/28/202115计算机网络_网络层1分组交换网的示意图H1A互联网BDECH5H6H4H2H3H1向H5发送分组H2向H6发送分组注意分组路径的变化！路由器

6、主机8/28/202116计算机网络_网络层1路由器路由器处理分组的过程是：把收到的分组先放入缓存（暂时存储）；查找转发表(又称路由表)，找出到某个目的地址应从哪个端口转发；把分组送到适当的端口转发出去。8/28/202117计算机网络_网络层1分组交换的特点及问题分组交换的特点不需要事先建立连接每个分组独立选择转发路径分组交换的问题分组在各结点存储转发时可能需要排队，这会造成一定的时延。分组必须携带的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的开销。8/28/202118计算机网络_网络层1更早的存储转发：报文交换在20世纪40年代，电报通信也采

7、用了基于存储转发原理的报文交换(messageswitching)。与分组转发的主要区别以报文为转发单元，一般报文比较长8/28/202119计算机网络_网络层1三种交换的比较P1P2P3P4P1P2P3P4P3P4报文报文报文ABCDABCDABCD报文交换电路交换分组交换t连接建立数据传送报文P2P1连接释放数据传送的特点比特流直达终点报文报文报文存储转发存储转发分组分组分组存储转发存储转发发送报文和存储转发的延时都比较长发送时延处理时延传播时延8/28/202120计算机网络_网络层1三种交换的时延电路交换连接建立时延+发送时延+传播时延报文交

8、换处理时延+发送时延+传播时延分组转发第1个分组与报文交换同之后的分组只加计首段链路的处理时延和发送时延(各