计算机网络基础 课件 5.1 网络层概述

5.1网络层概述1.网络层要解决的问题2.网络层作用3.网络层提供的服务网络层是OSI参考模型中的第三层，介于传输层和数据链路层之间，主要的任务是利用数据链路层提供的功能为传输层提供服务。网络层的主要功能是路由和转发。路由是从端到端的确定数据在整个网络上的传输路径，转发是在某个节点将数据从输入端口转发的适当的输出端口。网络层要解决的问题1.物理层2.数据链路层3.网络层4.传输层5.会话层6.表示层7.应用层OSI参考模型EABCDT1T2T3T4T5网络层负责在不同的网络之间尽力转发数据包，不负责丢包重传和接收顺序。就像送快递，一个人往另一个地方寄快递，每个快递走不同的路线，可能后发的先到了，也可能丢件了，但是网络层不管这些，只管寄快递。网络层要解决的问题分拨中心分拨中心快递网点快递网点快递网点快递网点如果把网络中的数据传输看作平时生活中的寄快递的话，那么网络层就相当于快递公司，物品通过快递公司，对物品按要求进行打包（打包就相当于网络层的数据封装），然后贴上带有收件人和寄件人的标签（标签就相当于网络层封装的IP头部），利用相应的运输工具（运输工具就相当于数据链路层）进行传送。网络层作用物理层数据链路层网络层传输层快递公司运输工具（货车、火车、飞机）公路、铁路、航线等基础设施客户物品物理层寄件人快递点传输层网络层数据链路层快递点货车运输公路收件人快递点快递点火车运输货车运输铁路公路网络层的服务是一种尽力而为的服务，也就是说网络层不提供任何可靠性保证，网络层为网络上的主机提供的服务可以分为两类：虚电路服务（面向连接的网络服务）数据报服务（无连接的网络服务）。网络层提供的服务虚电路服务数据报服务虚电路服务网络层提供的服务虚电路是一条逻辑上的连接，并不是真正的物理连接。在传输数据之前，先通过握手建立虚电路，然后所有数据都沿着这这条虚电路传输虚电路由如下组成：源和目的主机之间的路径（一系列链路和路由器）、VC（VirtualCircuit）号（沿着该路径的每段链路的号码），以及该路径上每台路由器中的转发表。VC号和路由器中的转发表虚电路服务虚电路服务传输过程网络层提供的服务虚电路建立（信令协议控制）。在建立阶段，发送传输层与网络层联系，指定接收方地址，等待网络建立虚电路。网络层决定发送方和接收方之间的路径，即该虚电路的所有分组要通过的一系列链路和路由器。网络层也为沿着该路径的每条链路决定VC号,网络层在沿着路径的每台路由器的转发表中增加一个表项。数据传输。虚电路拆除（信令协议控制）。当发送方（或接收方）通知网络层它希望终止该虚电路时，就启动该阶段。网络层通常将通知网络另一侧的端系统结束连接，并更新路径上每台路由器中的转发表以表明该虚电路已不存在。虚电路服务特点网络层提供的服务数据传输前，需建立连接，一个连接被称为一条虚电路VC虚电路由VC号来标识和区分虚电路连接的状态需要维持（路径上的交换节点都参与）虚电路连接涉及资源预留问题数据报服务网络层提供的服务数据报服务是针对网络层无连接的服务，发送端将每一个要发送的数据分组（即数据包）都加上目的端的地址（即目的IP地址），然后发送的网络上进行传输。数据包在网络是怎么传输的呢？还是通过路由器进行路由转发，此时路由器路由转发数据的依据不是VC的转发表，而是路由表，路由器根据路由表来转发每个经过的数据包数据报服务特点网络层提供的服务传输数据前无须提前建立连接。路由器中使用路由表转发数据包。每个数据包都带有目的地址，独立发送，相同源和目的地的数据包有可能采用不同的路径传输。数据包在传输过程中可能会出错，丢失和乱序。虚电路服务和数据报服务比较网络层提供的服务虚电路数据报对比方面思路连接的建立分组的转发当节点出现故障分组顺序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必须有不需要属于同一个虚电路的数据包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所有通过故障节点的虚电