经管类网路层通讯协定.ppt

第四章 網路層通訊協定 Network Layer Protocols Protocol Stack 網路層的特色 底層可以連結數種不同介質的網路。 底層不同的網路介質可以透過網路層傳輸協定互相連結。 Internet的主要定址層 網路層的位址(Address)為階層式(Hierarchical)定義，鄰近的節點往往具有相似的網路層位址prefix。可以依照網路層位址找到節點的所在位置。 鏈結層(Data Link Layer)的位址為平面式(flat)，位址與實際的地域位置(Location)大多無相關。無法依照鏈結層位址找到節點所在的位置。 網路層的主要功能 Routing:決定封包(packet)適當的傳輸路徑。 Routing Algorithms:計算傳輸路徑的演算法。 Switching:將封包轉送至適當的出口埠。 Call Setup:在傳送資料前建立整條傳輸路徑。 協助通訊的兩端在資料(Data Flow)真正開始傳送之前建立連線(example: TCP 3-way handshaking, ATM)。 Service Model Service Model:描述傳送端與接收端之間資料傳輸的特性，如: 封包是否照著傳輸順序到達接收端(in the order)? 傳送的間距與接收的間距是否相同(jitter)? 壅塞時的處理方法(congestion)? 封包是否會在傳輸過程中遺失(loss-free)? … Virtual Circuit VC 的生命週期主要有三個部分: VC Setup:傳送端告知網路接收端的位址，由網路層依照傳送端以及接收端的位址開始建立VC。 Data Transfer: 開始傳送資料。 Virtual-Circuit teardown: 結束資料傳送並且釋放之前建立的VC。 傳輸層的連線與網路層VC的重要差異: 傳輸層連線為End-To-End的連線，中間的router不必紀錄連線狀態。 VC: 中間的router必須紀錄現有的VC狀態(state)。 Virtual Circuit 每個封包都包含VC identifier而不是目的地位址(Destination)。 Signaling Message:用來建立或是結束VC。 Signaling Protocol:交換signaling message的協定。 Datagram Network 每個封包傳送時都含有接收端的位址(address)，不需要先行建立path，router查詢routing table決定出口埠。 Routing table可以動態改變 同一個資料流(flow)的封包不一定會依照相同路徑傳送。 同一個資料流的封包不一定依照傳送順序到達。 Network Service Model Network Service Model Best-Effort: 不保證封包傳送的時間，接收時不保證順序正確，不保證不會遺失。 CBR (Constant bit rate): ATM service model中適合即時性以及穩定輸出量的資料流。可以保證延遲、封包遺失率小於某特定值。 UBR (Unspecified bit rate): 僅比Best-Effort的傳送方式多了保證順序正確的特性。 ABR (available bit rate): 保證最少的傳輸量(MCR, Minimum Cell Transmission) 具有告知傳送端網路有壅塞的情形發生，必須調整MCR以及PCR (Peak Cell Rate) VBR (Variable bit rate). Routing Routing: 尋找一條適當的路徑，將封包從傳送端傳遞到接收端。 如圖: A, B, C, D, E, F為router，由實體連線互相連結。每條實體連線都會因為傳輸延遲、壅塞的情況賦予一個cost值。 Good Path: 一般是指cost累加最小的路徑，但是也有可能因為實際需求的不同而有不同的定義。 Routing Algorithm的分類 Routing Algorithm可依照兩方面來分類: Router所蒐集的資訊範圍(Global or decentralized) Route是靜態(static)還是動態(dynamic)變化 Global or decentralized information: Global: 每個router都知道整個網路的狀態及拓樸(Topology)，如”Link State” algorithms. Decentralized: router只知道與鄰近節點的位址以及連線的cost。利用router間交換這些資訊，可以計算出完整的routing table。如”distance