第5章 网络层模板ppt课件.ppt

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1、第5章网络层网络层主要解决的问题路由选择网络互连拥塞控制为上层提供服务第5章网络层网络层设计的相关问题路由算法拥塞控制服务质量网络互联因特网中的网络层网络层的设计存储转发的数据包交换为传输层提供的服务数据包子网的实现虚电路子网的实现虚电路子网和数据报子网的比较网络层协议环境A1BCDEFRouterCarrier’sequipmentLANPacketH1H2ProcessP1ProcessP1TnbmP344Fig.5-1网络层协议环境网络层的设计存储转发的数据包交换为传输层提供的服务数据报网络的

2、实现虚电路子网的实现虚电路子网和数据报子网的比较为传输层提供的服务服务应与路由器技术无关路由器的数量、类型和拓扑结构对于传输层来说应是不可见的传输层所能获得的网络地址应采用统一的编址方式,并允许跨越多个LAN和WAN网络层提供的服务类型数据报网络:网络是不可靠的,网络服务不应面向连接,分组的排序和流控制应不属于网络层,每个分组都单独寻径,所以必须携带完整的目的地址如Internet虚电路网络:网络应该提供可靠的、面向连接的服务,否则服务质量将无从谈起,尤其对于多媒体应用如ATM对于网络层提供的服务有

3、两种观点:网络层的设计存储转发的数据包交换为传输层提供的服务数据报网络的实现虚电路网络的实现虚电路子网和数据报子网的比较面向无连接服务的实现(数据报子网)路由器A按左边的路由表运行,后来发现如到E和F应该走B才更好,于是更新路由表A3BCDEFRouterCarrier’sequipmentLANPacketH1H2ProcessP1ProcessP1241A-BBCCDBECFCA-BBCCDBEBFBAABAC-DDEEFEACBDCCDDE-FFA的路由表E的路由表C的路由表TnbmP346F

4、ig.5-2数据报子网中分组的寻径网络层的设计存储转发的数据包交换为传输层提供的服务面向无连接服务的实现面向连接服务的实现虚电路子网和数据报子网的比较面向连接服务的实现(虚电路子网)H1和H2已建立了1#连接H3要和H2建立连接只能是2#H11H31入口F1F2出口E1E2出口C1C2出口A的路由表TnbmP348Fig.5-3虚电路子网中分组的寻径A3BCDEFRouterCarrier’sequipmentLANPacketH1H2ProcessP1ProcessP1241H3ProcessP3

5、A1A2入口C的路由表C1C2入口E的路由表网络层的设计存储转发的数据包交换为传输层提供的服务面向无连接服务的实现面向连接服务的实现虚电路子网和数据报子网的比较虚电路子网和数据报子网的比较数据报子网虚电路子网建立电路连接不需要需要寻址每个分组包含完整的源和目的地址每个分组包含一个很短的虚电路号状态信息路由器不保留连接的状态信息每条虚电路要求为每个连接提供路由表空间寻径路由器为每个分组独立寻径寻径在虚电路建立时完成,此后,所以分组按此路径传输路由器故障的影响除路由器崩溃,所以分组丢失,否则无影响所有通

6、过该故障路由器的虚电路全部终止服务质量困难对每条虚电路,沿途的路由器如有足够的资源可分配,则很容易实现拥塞控制困难对每条虚电路,沿途的路由器如有足够的资源可分配,则很容易实现TnbmP349Fig.5-4虚电路子网和数据报子网的比较虚电路子网/数据报子网的比较(续)虚电路子网通过路径选择后建立连接分组按序传输服务质量能得到保证通信后撤销连接适合于实时传输数据报子网每个分组分别选择最佳路径,健壮性较好整个网络系统的信道利用率高,成本低差错控制和排序工作由协议高层(主机)完成适合于非实时传输第5章网络层

7、网络层设计的相关问题路由算法拥塞控制服务质量网络互联因特网中的网络层路由算法路由算法是网络层软件的一个重要部分,它决定进入的分组应从哪一根输出线传输如果是数据报子网,将在每一个分组到达时作此决定如果是虚电路子网,是在虚电路建立时决定,该连接上所有分组都将沿此线路传输路由与转发:路由是寻径,转发是当一个分组到达时发生的动作路由算法(续)路由算法设计必须考虑的问题正确性简单性健壮性稳定性公平性最优性路由算法中的度量标准路径长度hop数延迟时间路由算法的分类静态算法自适应算法拓扑相关的路由算法移动节点的路

8、由Ad-hoc网络的路由静态算法(staticrouting)最短路径算法(Dijkstra)扩散法(flooding)为路由器配置一张最优的路由表最短路由选择(Dijkstra)Dijkstra算法(1959):通过用边的权值作为距离的度量来计算最短路径,有最少边数的路径不一定是最短路径1674329115328635如下图:5和4之间边数最少的路径是5234但最短路径是523674采用的数据结构集合S:尚未找到最短路径的节点的集合数组R:R[i]为从指定源点去节点

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