华北航天工业学院：《网络和现代通信技术基础（数据通信与计算机网络）》课程教学资源（PPT课件讲稿）第五章 网络层

第5章网络层 本章学习目标 ⑩了解广域网的概念及网络层的基本功能 ⑩掌握广域网提供的两种类型的服务:数据报 ( Datagram)和虚电路(Ⅴ irtual circuit 掌握路由选择机制、路由选择算法 了解拥塞控制原理及拥塞控制策略 网络和现代通信技术基础——网络层

网络和现代通信技术基础——网络层 第5章 网络层 本章学习目标  了解广域网的概念及网络层的基本功能  掌握广域网提供的两种类型的服务：数据报 （Datagram）和虚电路（Virtual Circuit）  掌握路由选择机制、路由选择算法  了解拥塞控制原理及拥塞控制策略

第5章网络层 5.1网络层所涉及的有关问题 广域网的概念 WAN 2 WAN 4 WAN I WAN 3 网络和现代通信技术基础——网络层

网络和现代通信技术基础——网络层 第5章 网络层 5.1 网络层所涉及的有关问题 广域网的概念 iMac iMac iMac iMac iMac WAN 2 WAN 4 WAN 3 WAN 1

51网络层所涉及的有关问题 上图所示的广域网中,云图中及云图相连 的部分称之为通信子网,以外的部分为资 源子网。通信子网提供的是数据传输服务, 它实现OSI体系结构中的底三层,即物理 层、数据链路层和网络层 网络和现代通信技术基础——网络层

网络和现代通信技术基础——网络层 上图所示的广域网中，云图中及云图相连 的部分称之为通信子网，以外的部分为资 源子网。通信子网提供的是数据传输服务， 它实现OSI体系结构中的底三层，即物理 层、数据链路层和网络层。 5.1 网络层所涉及的有关问题

51网络层所涉及的有关问题 网络层提供的服务 无连接的网络服务—数据报服务 面向连接的网络服务一虚电路服务。 1.数据报服务( Datagram):主机只要想发送 数据就随时可发送,每个分组独立地选择路 由 2.虚电路服务( Virtual circuit):通信前主机 要先建立一条虚电路,之后数据沿固定路由 传送,通信后拆除虚电路。 网络和现代通信技术基础——网络层

网络和现代通信技术基础——网络层 网络层提供的服务 • 无连接的网络服务—数据报服务； • 面向连接的网络服务—虚电路服务。 1. 数据报服务（Datagram）：主机只要想发送 数据就随时可发送，每个分组独立地选择路 由。 2. 虚电路服务（Virtual circuit）：通信前主机 要先建立一条虚电路，之后数据沿固定路由 传送，通信后拆除虚电路。 5.1 网络层所涉及的有关问题

51网络层所涉及的有关问题 Hy H H H B D HI H v H H 通信于网 (a)数据报服务(b)虚电路服务 网络和现代通信技术基础——网络层

网络和现代通信技术基础——网络层 5.1 网络层所涉及的有关问题 （a）数据报服务（b）虚电路服务

数据报和虚的电路比较 数据报 虚电路 建立连接 不需要 要 寻址方式 每个分组都有源端和目在连接建立阶段使用目的端地址, 的端的全地址 分组使用短的虚电路号 路由选择 每个分组独立选择路由在虚电路建立时进行,之后所有 分组均按同一路由 结点失败的影出故障的路由器可能会丢失所有经过出故障的路由器的虚电 响 分组,一些路由可能会发生路均不能工作 分组的顺序不一定按发送顺序到达总是按发送顺序到达目的站 目的站 端到端的差错由主机负责 由通信子网负责 处理 端到端的流量由主机负责 由通信子网负责 控制 拥塞控制 难 如果有足够的缓冲区分配给已经建立的 每一条虚电路,则容易控制 网络和现代通信技术基础——网络层

网络和现代通信技术基础——网络层 数据报和虚的电路比较： 项目 数据报 虚电路 建立连接 不需要 需要 寻址方式 每个分组都有源端和目 的端的全地址 在连接建立阶段使用目的端地址， 分组使用短的虚电路号 路由选择 每个分组独立选择路由 在虚电路建立时进行，之后所有 分组均按同一路由 结点失败的影 响 出故障的路由器可能会丢失 分组，一些路由可能会发生 变化 所有经过出故障的路由器的虚电 路均不能工作 分组的顺序 不一定按发送顺序到达 目的站 总是按发送顺序到达目的站 端到端的差错 处理 由主机负责 由通信子网负责 端到端的流量 控制 由主机负责 由通信子网负责 拥塞控制 难 如果有足够的缓冲区分配给已经建立的 每一条虚电路，则容易控制

52路由选择机制 节点交换机中的路由表 交换机3 [11 3,1 [3,3 [13 交换机1 目的站 [1,1]交换机1 3交换机1 换机B31交换机3 降由表 3,3]交换机3 交换机2 2,1]本交换机 [2,2]本交换机 2,1]2,2] 计算机的编址和网络层节点交换机的路由表 网络和现代通信技术基础——网络层

网络和现代通信技术基础——网络层 5.2 路由选择机制 节点交换机中的路由表 交换机3 交换机1 交换机2 交换机2 路由表 [2, 1] [2, 2] [1, 1] [1, 3] [3, 1] [3, 3] 目的站 [1, 1] 交换机1 [1, 3 交换机1 [3, 1] 交换机3 [3, 3] 交换机3 [2, 1] 本交换机 [2, 2] 本交换机 下一站 1 3 2 计算机的编址和网络层节点交换机的路由表

52路由选择机制 路由表的简化 交换机1 交换机3 本交换机 网络和现代通信技术基础——网络层

网络和现代通信技术基础——网络层 目的站 下一站 1 交换机1 3 交换机3 2 本交换机 路由表的简化 5.2 路由选择机制

52路由选择机制 路由选择的一般原理 1.理想的路由算法: 算法必须是正确的和完整的。 算法在计算上应简单。 算法应能适应通信量和网络拓扑的变化。 算法应具有稳定性。 算法应是公平的 算法应是最佳的。 网络和现代通信技术基础——网络层

网络和现代通信技术基础——网络层 路由选择的一般原理 1. 理想的路由算法 ： 算法必须是正确的和完整的。 算法在计算上应简单。 算法应能适应通信量和网络拓扑的变化。 算法应具有稳定性。 算法应是公平的。 算法应是最佳的。 5.2 路由选择机制

52路由选择机制 路由选择的一般原理 2.路由算法的分类 非自适应路由选择策略 自适应路由选择策略 (1)非自适应路由选择:固定路由算法、分散通信量法、洪泛法、随 机走动法 2)自适应路由选择:分布式路由选择策略、集中式路由选择策略、 混合式路由选择策略 网络和现代通信技术基础——网络层

网络和现代通信技术基础——网络层 2. 路由算法的分类 非自适应路由选择策略 自适应路由选择策略 （1）非自适应路由选择：固定路由算法、分散通信量法、洪泛法、随 机走动法 （２）自适应路由选择 ：分布式路由选择策略、 集中式路由选择策略、 混合式路由选择策略 5.2 路由选择机制 路由选择的一般原理