4.1網絡層服務(not end-end)

從發送主機向接收主機傳送數據段(segment)：

發送主機->將數據段封裝到數據報中

接收主機->向傳輸層交付數據段

每個主機和路由器都要運行網絡層協議，其中，路由器檢驗穿越它的IP數據報的頭部域，決策如何處理數據報。

網絡層的核心功能-轉發與路由

轉發：將分組從路由器的輸入端口轉移到合適的輸出端口。

每個路由器維護一個轉發表(事先建立)，轉發表確定如何在路由器中轉發分組

路由：確定分組從源到目的的路徑。由 路由算法(協議)確定通過網絡的端到端路徑

網絡層的核心功能-連接建立

是某些網絡的重要功能(如ATM)

數據分組傳輸之前兩端主機需要首先建立虛擬連接

網絡層連接：兩個主機之間(網絡設備參與)(not end-end)

傳輸層連接：兩個應用進程之間(對網絡設備透明)(end-end)

網絡層服務模型(service model)：

不同的網絡提供的服務模型不同

無連接服務：

不事先為系列分組的傳輸確定傳輸路徑

每個分組獨立確定傳輸路徑

不同分組可能傳輸路徑不同

例子：

數據報網絡(類似傳輸層的無連接服務UDP)

連接服務：

首先確定從源到目的的路徑

沿該路徑傳輸系列分組

系列分組傳輸路徑相同，順序得到保障

傳輸結束後拆除連接

例子:

虛電路網絡(類似傳輸層的面向連接服務TCP)

4.2：虛電路網絡與數據報網絡

網絡層服務與傳輸層服務的本質區別：

網絡層提供主機到主機的服務，是網絡核心的實現；傳輸層實現端到端的服務

虛電路(Virtual Circuits)：一條從源主機到目的主機，類似於電路的路徑(邏輯連接)

采用分組交換，每個分組的傳輸利用鏈路的全部帶寬(與電路交換的最大差異)

源到目的路徑經過的網絡層設備共同完成虛電路功能

虛電路的通信過程：

呼叫建立(call setup)->數據傳輸->拆除呼叫

數據傳輸：每個分組攜帶虛電路標識(VCID)，在相應的虛電路上進行傳輸，而不是目的主機地址

虛電路經過的每個網絡設備，都需要維護每條經過它的虛電路連接狀態

鏈路、網絡設備資源(如帶寬、緩存等)可以對VC進行預分配：預分配資源==可預期服務性能

虛電路的具體實現：

虛電路的組成：

1.從源主機到目的主機的一條路徑

2.虛電路號(VCID)，在虛電路上的每段鏈路具有自己的編號(同一條VC，在每段鏈路上的VCID通常不同)

3.虛電路上的每個網絡層設備(如路由器)，利用轉發表記錄經過該設備的每條虛電路(依據轉發表改寫/替換虛電路號)

虛電路信令協議：用於VC的建立、維護與拆除

建立：路徑選擇(需要路由)

應用於虛電路網絡，目前的Internet不采用

數據報網絡：

網絡層無連接，每個分組攜帶目的地址

路由器根據分組的目的地址轉發分組，基於路由協議/算法構建轉發表，通過檢索轉發表轉發分組

每個分組獨立選取路徑(數據報路徑可能不同)，因此可能亂序到達目的主機

數據報轉發表：

最長前綴匹配優先原則：優先選擇與分組目的地址匹配前綴最長的入口

數據報網絡 or VC網絡：

計網第四章網絡層