计算机网络基椽—第六章（广域网）.ppt

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1、第六章网络层网络层的功能与服务路由选择流量控制,拥塞控制6.1网络层的模型、功能与服务主机A主机B结点1结点2结点3网络连接数据链路连接数据链路连接传输层数据链路层网络层网络层是通信子网的最高层，对上层用户屏蔽了子网通信的细节，如子网类型、拓扑结构、子网数目，向上层提供一致的服务、统一的地址一、网络层模型二、网络层的功能基本功能：实现端到端的网络连接，屏蔽不同子网技术的差异，向上层提供一致的服务主要功能：路由选择和转发分组的分段与重组，差错控制、顺序化、流量控制三、网络层的两种操作方式：虚电路和数据报虚电路(VirtualCircuit)服务在传

2、送数据之前，首先通过虚呼叫建立一条虚电路所有分组沿同一条路径传送，并且按发出顺序到达类似电路交换建立连接之后，分组中只需要携带连接标识可以在建立连接时协商参数、QoS数据报(Datagram)每个分组单独传送网络为每个分组单独选路，路径可能不同分组到达顺序可能与发出顺序不同分组中需要携带完整的目的地址虚电路1.31.21.12.32.22.12.32.22.11.31.21.1ABCA12345BCvc1vc2vc1:A--1--2--4--Bvc2:A--1--3--5--C数据报B.3B.2B.1C.3C.2C.1C.3C.1C.2B.1B.3B

3、.2ABCA12345BCB.3B.2B.1C.3C.2C.1虚电路与数据报的比较虚电路数据报是否需要建立连接需要不需要分组中的目的地址完整地址VC标识路由器中的路由表只需一个很简单的路由表要为每个虚电路保存一个路由表选路每个分组独立选路，路由可能不同在VC建立时选路，所有分组路由相同几乎不受影响所有经过该路由器的VC都将终止拥塞控制很难实现易于实现路由器故障的影响差错控制和流量控制由主机负责由子网负责虚电路的路由表（交换表）路由表在建立虚电路（虚呼叫）时确定。分组在传送时只需携带虚电路号，虚电路号只具有本地意义，根据虚电路建立顺序由各主机、各结点自

4、主排序，入出口号不一定相同。虚电路路由表建立过程示例AEDCBH2H3H1H4H5依次建立5条VC：VC1：A--B--EVC2：A--B--DVC3：B--D--EVC4：C--E--DVC5：A--B--C--D入口出口H1H1H1125012B012BB入口出口AAH23010E001DD入口出口BBE010H4001EH4入口出口H3B4000E002D入口出口BDC000H5010DABCDEA2C0H5CH4数据报的路由表每个分组都需要携带完整的目的地址。每个结点保存一个到网内其他结点的输出线选择表AEDCBH2H3H1H4H512目的站

5、输出线BCDE1212结点A的路由表虚电路与数据报的权衡：(1)路由器内存与带宽(2)虚呼叫时间与地址分析时间子网提供的服务与子网结构无关子网类型数据报虚电路上层类型无连接面向连接IP之上的UDPIP之上的TCPX25之上的IPATM之上的AAL16.2路由选择正确、简单、能够自适应（健壮性：Robustness）、稳定、公平、最佳路由选择算法的分类分类原则：路由选择算法能否随着网络的通信量或拓扑结构的变化而自适应地进行调整分类：非自适应路由算法（静态路由）自适应路由算法一、理想的路由选择算法的要求路由技术性能标准：hop,distance,de

6、lay,speed,cost何时路由判断：session,packet何地路由判断：distributed,centralized,source策略：fixed,adaptive,random,flood更新时间（adaptive）：period,topologychange,loadchange网络信息的来源：allnode,adjacent,nodealongroute二、最短路径路由选择(固定路由法）：Dijkstra算法(SPF)目的：求从源结点到网络中其他各结点的最短路径步骤：(1)初始化：建立一个结点集合N，只包含源结点A；对其他各

7、结点v，与源结点的距离D(v)=l(A,v)，若A与v直接相连，若A与v不直接相连(2)找一个D(v)值最小的结点w，加入集合N，对所有不在N中的节点,用D(v)和D(w)+l(w,v)中较小的值更新原有的D(v)(3)重复步骤(2)，直到所有结点都加入集合最短路径选择示例初始化ND(B)D(C)D(D)D(E)D(F)D(G)D(H){A}26{A,B}94696596998910{A,B,E}{A,B,E,G}{A,B,E,G,F}{A,B,E,G,F,H}{A,B,E,G,F,H,C}10{A,B,E,G,F,H,C,

8、D}ABCDEFGH222221647337最短路径选择示例ABCDEFGH222221647337ABCD