CH3 计算机网络体系结构及其协议2.ppt

计算机网络 第 3 章 计算机网络体系结构及其协议 3.1 计算机网络体系结构及OSI基本参考模型 3.2 TCP/IP参考模型与协议 3.3 物理层 3.4 数据链路层 3.5 网络层 3.6 传输层 3.7 高层协议介绍 3.5 网络层 3.5.1 通信子网的操作方式和网络层提供的服务 3.5.2 路由选择 3.5.3 拥控制 3.5.4 X.25协议 3.5.5 网络互连 1 通信子网的操作方式和网络层提供的服务 网络层的操作方式 虚电路方式 数据报方式 网络层的服务 面向连接的网络服务 无连接的网络服务 网络层的操作方式 虚电路 类似电路交换 在传送数据之前，首先通过虚呼叫建立一条虚电路 所有分组沿同一条路径传送，并且按发出顺序到达 建立连接之后，分组中只需要携带连接标识 可以在建立连接时协商参数、QoS、开销等 数据报 每个分组单独传送 网络为每个分组单独选路，路径可能不同 分组达到顺序可能与发出顺序不同 分组中需要携带完整的目的地址 逻辑信道与虚电路 逻辑信道 一条物理信道可分成多个逻辑信道组成。一条逻辑信道只能分配给一个网络连接使用。 可采用？技术来划分逻辑信道。 虚电路 一条从信源到信宿的网络连接需要多条物理信道，在每个物理信道上占用一条逻辑信道，这样就形成了从信源到信宿的由各逻辑信道组成的逻辑通道。 逻辑信道管理表 在建立虚电路的过程中建立起来。 表示从对应的输入线路和逻辑信道来的分组应该转发到哪一个输出线路和逻辑信道。 虚电路的分组传输 虚电路的分类：SVC与PVC SVC（交换虚电路） 在需要时创建，数据传输结束后释放 每次创建的虚电路可能不同 创建虚电路需要一定的时延 PVC（永久虚电路） 虚电路一直打开，分组能立即发送 虚电路被独占，成本较高 分组传输路径固定 数据报的传输 数据报的路由表 结点A的路由表： 虚电路与数据报的比较 子网提供的服务与子网结构无关 (2) 路由选择算法 理想的路由选择算法: 正确、公平。 计算上应简单，减少路由时延。 强壮性，能适应通信量和网络拓扑的变化。 最佳的，分组传输的时延最小或网络吞吐量最大。 路由算法分类 一个实际的路由选择算法，应尽可能接近于理想的算法，在不同的应用条件下，对以上几个方面也可有不同的侧重。 从路由算法能否适应网络流量和拓扑结构的改变来划分： 静态与动态路由算法 静态路由算法 预先计算好路由表，在系统启动时装入路由器，在运行过程中保持不变。 不能适应网络拓朴和流量的变化，出现故障时必须人工干预。 实现简单，适合于负载稳定、变化不大的环境。 ?动态路由算法 根据当前网络流量和拓扑来选择最佳路径。 算法灵活、强壮。某一节点发生故障时，可绕过该节点，平衡负载。 算法复杂，实现难度大。 各路由器之间定期交换路由信息，增加了网络负担。 距离矢量路由选择算法 DVR Distance Vector Routing 方法 每隔一段时间，每个节点就向它的所有相邻节点发送一个有关全网的距离列表(即距离矢量)。 各节点依据当前相邻节点的情况来修改自己的路由表。 距离的计算 可以指距目的节点的站段数(hops)、时间。 在该路由上的分组队列总长度等。 DVR 路由表表目：输出线路，距离估算值 距离以延迟时间来计量，考虑结点J DVR J?G的路由更新过程 J ? A? G： 8+18=26 J ? I ? G： 10+31=41 J ? H? G： 12+6=18 J ? K? G： 6+31=37 H成为J ? G的最佳输出线路，18为J ? G的必威体育精装版时间估算值。 DVR 优点 能反映网络当前运行情况。 缺点 收敛较慢 网络远端的变化只有经过相邻点的多次传递才能逐渐反映出来 设定路由器的最大数目为15 一般用于规模不大的局域网 链路状态路由选择算法 LSP Link State Packet 特点 全网节点之间交换该节点同相邻节点的路由信息 基本思想 通过各个节点之间的路由信息交换 每个节点可获得关于全网的拓扑信息，得知网中所有的节点、各节点间的链路连接和各条链路的代价. 将这些拓扑信息抽象成一张带权无向图，然后利用最短通路路由选择算法计算出到各个目的节点的最短通路。 LSP的步骤 1.了解相邻节点 方法：发送询问分组 每个节点启动后，向同它相连的线路上发送一个特殊的询问分组，链路另一端的节点收到该分组后进行响应，返回其网络地址。 2.确定链路代价 方法：发送回声分组 节点在链路上发送一个特殊的ECHO分组 另一端以最快的速度返回。 发送节点将往返时间除以2即得到该链路的延迟时间。 可取多次结果的平均值。 LSP的步骤 3.构造链路状态分组 链路状态分组包括：源节点的网络地址、分组的序列号、寿命、相邻节点的网络地址和去往该节点的链路代价。 LSP的步