复旦大学：《数据通讯与计算机网络》课程教学资源（PPT课件）第五章 网络层（1/2）

第五章网络层(1) 51电路交换和分组交换 5.2虚电路和数据报 5.3路由选择

第五章 网络层(1) ◼ 5.1 电路交换和分组交换 5.2 虚电路和数据报 5.3 路由选择

网络层 OSI参考模型中的第三层,在数据链路层 提供的服务基础上,将数据从源端经过 若干中间节点传送到目的段。 ■如何选择合适的路径把数据从源端传送 到目的端? 路由选择的功能

网络层 ◼ OSI参考模型中的第三层，在数据链路层 提供的服务基础上，将数据从源端经过 若干中间节点传送到目的段。 ◼ 如何选择合适的路径把数据从源端传送 到目的端？ ◼ 路由选择的功能

电路交换和分组交换 通信网络包括广播通信网络和交换网 ■交换通信网络:电路交换和分组交换 电路交换: 电路建立:A和F间建□ 立电路 ■数据传输:通过建立 的电路传输数据 电路释放:任一方发 通信网络节点 起,释放资源 =端系统 图5I简单交换网络

电路交换和分组交换 ◼ 通信网络包括广播通信网络和交换网 ◼ 交换通信网络：电路交换和分组交换 C 2 D E F 3 1 4 6 5 7 B A ＝ 端系统 ＝ 通信网络节点 图5.1 简单交换网络 ◼ 电路交换： ◼ 电路建立：A和F间建 立电路 ◼ 数据传输：通过建立 的电路传输数据 ◼ 电路释放：任一方发 起，释放资源

分组交换 分组交换: ■数据以分组方式传输,分组包括控制信息 n分组的传送采用存储转发方式 ■分组的传递根据控制信息来进行路径选择 ■分组交换:多个站点共享网络资源

分组交换 ◼ 分组交换： ◼ 数据以分组方式传输，分组包括控制信息 ◼ 分组的传送采用存储转发方式 ◼ 分组的传递根据控制信息来进行路径选择 ◼ 分组交换：多个站点共享网络资源

虚电路和数据报 ■分组交换网中:虚电路和数据报 通信子网向端系统提供服务 通信子网内部的操作方式 通信子网内部的操作方式 虚电路方式 ■数据传输前建立一条逻辑的通道,和电路类似 “虚”电路:分组仍然进行存储转发 每个节点维护一个虚电路表:虚电路号、上一个 节点和下一个节点

虚电路和数据报 ◼ 分组交换网中:虚电路和数据报 ◼ 通信子网向端系统提供服务 ◼ 通信子网内部的操作方式 ◼ 通信子网内部的操作方式 ◼ 虚电路方式 ◼ 数据传输前建立一条逻辑的通道，和电路类似 ◼ “虚”电路：分组仍然进行存储转发 ◼ 每个节点维护一个虚电路表：虚电路号、上一个 节点和下一个节点

虚电路方式(1) ■动态虚电路机制:参见图5.1 ■每个节点独立选择虚电路号,局部标识 a站点A选择最低虚电路号N(A),呼叫请求分组 节点4从4和5之间未用的虚电路号选择,N(4), 替换原来的虚电路号。…. 虚电路所跨越的每段的虚电路号唯 ■虚电路表:两个虚电路号,前一节点选取的 虚电路号和本节点选取的虚电路号

虚电路方式（1） ◼ 动态虚电路机制：参见图5.1 ◼ 每个节点独立选择虚电路号，局部标识 ◼ 站点A选择最低虚电路号N(A)，呼叫请求分组 ◼ 节点4从4和5之间未用的虚电路号选择，N(4)， 替换原来的虚电路号。….. ◼ 虚电路所跨越的每段的虚电路号唯一。 ◼ 虚电路表：两个虚电路号，前一节点选取的 虚电路号和本节点选取的虚电路号

虚电路方式(2) ■动态虚电路机制:数据传输是双向的 考虑两条虚电路: A-4-5-6-F:节点4选择4和5间未用的虚电路号 D-3-5-4-A:节点5选择5和4间未用的虚电路号 都相等(N)时会带来问题 节点5从4-5线路上收到一个虚电路号为N的分组,有可能 是 A-4-5-6F虚电路上的正向分组 D-3-54A虚电路上的反向分组 ■解决方法:节点5选择(第2条)虚电路号时还要考虑 与下一节点4在另一条虚电路中作为上一节点时使 用的虚电路号(5能够从虚电路表中知道从4来的虚 电路号)不同

虚电路方式（2） ◼ 动态虚电路机制：数据传输是双向的 ◼ 考虑两条虚电路： ◼ A-4-5-6-F：节点4选择4和5间未用的虚电路号 ◼ D-3-5-4-A：节点5选择5和4间未用的虚电路号 ◼ 都相等(N)时会带来问题： ◼ 节点5从4-5线路上收到一个虚电路号为N的分组，有可能 是 ◼ A-4-5-6-F虚电路上的正向分组 ◼ D-3-5-4-A虚电路上的反向分组 ◼ 解决方法：节点5选择(第2条)虚电路号时还要考虑 与下一节点4在另一条虚电路中作为上一节点时使 用的虚电路号（5能够从虚电路表中知道从4来的虚 电路号）不同

通信网络节点 端系统 图5.I简单交换网络

C 2 D E F 3 1 4 6 5 7 B A ＝ 端系统 ＝ 通信网络节点 图5.1 简单交换网络

数据报方式 ■数据报的传递是单独处理的,无需建立 连接 ■数据报包括控制信息:目的地址 ■数据报经过的路径可能会各不相同,可 能会丢失、延迟、失序

数据报方式 ◼ 数据报的传递是单独处理的，无需建立 连接 ◼ 数据报包括控制信息：目的地址 ◼ 数据报经过的路径可能会各不相同，可 能会丢失、延迟、失序

虚电路子网和数据报子网比较 数据报子网 虚电路子网 延时 分组传输延时 电路建立,分组传输延时 路由选择 每个分组单独选择路由 建立虚电路时选择路由,以后 所有分组都使用该路由 状态信息 子网无需保存状态信息 每个节点要保存一张虚电路表 地址 每个分组包括源端和目的端的每个分组含有一个短的虚电路 完整地址 号 节点失败的影除了在崩溃时正在由该节点处所有经过失效节点的虚电路都 响 理的分组都丢失外,无其他影要被终止 拥塞控制 响难 如果有足够的缓冲区分配给已 建立的虚电路,则容易控制

虚电路子网和数据报子网比较 数据报子网 虚电路子网 延时 分组传输延时 电路建立，分组传输延时 路由选择 每个分组单独选择路由 建立虚电路时选择路由，以后 所有分组都使用该路由 状态信息 子网无需保存状态信息 每个节点要保存一张虚电路表 地址 每个分组包括源端和目的端的 完整地址 每个分组含有一个短的虚电路 号 节点失败的影 响 除了在崩溃时正在由该节点处 理的分组都丢失外，无其他影 响 所有经过失效节点的虚电路都 要被终止 拥塞控制 难 如果有足够的缓冲区分配给已 建立的虚电路，则容易控制