第三章 计算机网络的体系结构与协议.ppt

第 3 章 网络体系结构 3.2 物理层 3.3 数 据 链 路 层 3.4 网络层 3.6 高层 (2) 无效帧无效帧是指没有用两个标志(F)作边界的帧, 或者两个标志之间的位数小于32位的超短帧。  (3) P/F位的作用 探询位P是主站用来请求(探询)次站发送信息或作出响应的。终结位F是次站用来响应主站探询的。在NRM方式中, 主站可以通过发送P位为1的S帧来请求I帧或响应。次站必须在收到P位为1的命令帧之后才能传输, 当发送最后一帧时, 将F位置1, 表示本次传送终结。 直到再次收到主站的P位为1的命令帧后, 才启动下一轮的传输。 在ARM方式中,主站可以通过发送P位为1的帧来迫使次站对该帧作出响应。次站在收到P位为1的帧后,应回送一个F位为1的应答帧, 作为对收到P位为1帧的响应。  在ABM方式中,发送站可以通过发送P位为1的帧来要求接收站对该帧作出响应。接收站应回送一个F位为1的应答帧作为响应。  此外, 在主站或发送站在发送P位为1的命令帧后, 必须等到次站或接收站发来的F位为1的应答帧之后, 才能发送新的P位为1的命令帧。 网络层是通信子网的最高层，是高层与低层协议之间的界面层。网络层为端到端传输数据提供面向连接的或无连接的服务。所谓端到端是指源端向目的端传输数据过程中可能要经过很多中间节点，这些中间节点并不关心数据的内容，而提供一种转发设备，选择适当的路径转发数据，最终达到目的端。 网络层的主要功能就是实现整个网络系统内连接，为传输层提供整个网络范围内两个用户之间数据传输的通路。由于DL层协议解决两个相邻结点间（一条链路）的数据通信问题。因此，网络层所研究和解决的问题如下： 1）为上一层——传输层提供服务 2）路由选择：从源结点到目的结点往往有多条通路，怎样选择最合适的。 3）流量控制：全网范围内，为每个结点合理地分配缓冲区，防止“拥塞”和“死锁”（DL层的流量控制主要是发送速率和接收速率匹配） 4）网络互连——连接的建立、保持和终止问题：当网络通信双方经过几个不同网络时，涉及大量的互联问题。 网络层提供的服务 网络层提供的服务分：面向连接的虚电路与面向无连接的数据报两大类。 在网络层中，面向连接的网络服务与面向无连接的网络服务的具体实现是：虚电路服务与数据报的服务。 虚电路与数据报的比较 不保证 按发送顺序提交 分组顺序 由传输层负责 网络层负责 端—端的差错控制及流量控制 每个组都需要 建立连接时需要 目的地址 不要 需要 端—端连接 数据报 虚电路 特点 分析： ·虚电路提供了更加完善的网络服务功能，具有差错、流控功能，分组顺序控制能力，适应于可靠性较高的场合。 ·数据报往往具有更高的传输效率，更适合事务处理系统。 路由选择算法 网络层概念是建立在互连网基础上的，所谓互连网是各种通信子网通过网络层互连设备(如路由器)和协议相互连接，形成一个很大的逻辑网络，实现端到端的数据通信，互连网模型如下图所示。 在互连网模型中，端节点主要完成数据的分组和组装，中间节点则基于存储-转发技术，负责选择适当的路由来转发这些数据分组；对于面向连接的传输方式，中间节点只是在建立连接时选择一次路由，以后每个数据分组都沿着该路由进行传输；对于无连接的传输方式，中间节点要为每个数据分组选择路由，每个数据分组的传输路径可能是不同的。因此，路由选择是中间节点网络层的重要功能之一。 中间节点在选择路由时主要基于如下原理：每个中间节点都采用适当的路由选择算法支持路由选择，并维持一个路由表来记录有关路由信息，如端节点地址与线路(或端口)对应关系路由开销等。 在转发数据分组时，路由器将根据数据分组的目的地址查找路由表获取有关路由信息，并采用某种路由选择算法计算最佳路由，然后按该路由转发数据分组。   路由选择的质量关键在于路由选择算法。路由选择算法有很多种，大致可分成静态算法和动态算法两大类。（有关知识已在第二章介绍过） 流量控制与死锁 通信子网是一个分布着各类通信资源的场所，包括：信道、缓冲器、交换机等。这些资源在网络上被“动态共享”，带来灵活与方便的同时，会冒一定风险——网络拥塞与死锁，因而需要流量控制。 为什么会拥塞和死锁？ 1. 拥塞和死锁现象： 正如一个城市的交通情况，当车辆过多时，就会使道路拥挤，严重时产生交通事故，若堵塞交通要道，会交通瘫痪。 当网络上报文太多时，超过网络最大承