61网络层向传输层提供的服务.pptx

【网络层向传输层提供的服务】 网络层是计算机网络中的核心层次之一，主要负责将传输层的数据分割成适合网络传输的分组，并确保这些分组能够正确地从源主机发送到目的主机。网络层的设计目标是使服务与具体的通信子网技术无关，这样对于传输层来说，通信子网的数量、类型和拓扑结构都是透明的。同时，网络层引入了一种统一的编号模式，即IP地址，使得不同网络中的设备能够识别和通信。 网络层提供的服务分为面向连接和非连接两种。面向连接的服务，如虚电路（Virtual Circuit），需要预先建立连接，数据传输完毕后拆除连接，这样的服务通常在通信过程中提供更稳定的路径。而数据报（Datagram）服务则无需建立连接，每个分组都带有完整的目的地址，可以在网络中独立寻路，这种方式更灵活，但可能会导致分组顺序混乱或者丢失。 【虚电路与数据报】 虚电路模型在OSI模型中用于描述一种连续的、有序的通信过程。在建立虚电路时，需要通过信令协议来设置、维护和拆除连接，如ATM、帧中继和X.25网络。虚电路的特点是允许多个逻辑信道共享同一物理链路，每个分组通过逻辑信道号选择路由，减少了分组头的大小和处理复杂度，能有效防止网络拥塞。 相对的，数据报网络，如互联网模型，不需在网络层建立连接，路由器不保存关于端到端连接的状态，每个分组独立寻路。数据报的优势在于其灵活性，能应对链路故障并避免拥塞，但可能导致分组顺序混乱，且每个分组头部需要携带地址信息，增加了额外开销。 【路由算法】 路由算法是网络层的关键组成部分，负责根据分组的目的地址选择最佳路径。路由算法大致分为非自适应和自适应两类。非自适应路由，如静态路由，其路由表是固定的，适用于网络负载稳定、拓扑变化小的环境。自适应路由，如动态路由，会根据网络状态实时更新路由表，虽然增加了网络负担，但能提升网络性能并有助于流量控制。 【Dijkstra最短路径搜索算法】 Dijkstra算法是一种解决单源最短路径问题的算法，适用于全双工链路的网络。它通过计算节点间的代价（如跳数、延迟、带宽和负载）来确定最佳路由。在算法执行过程中，不断更新节点的最短路径距离，直到找到所有节点的最短路径。 总结起来，网络层向传输层提供了两种主要服务模式：面向连接的虚电路和非连接的数据报服务。这两种服务各有优劣，适应不同的网络环境。此外，路由算法如Dijkstra算法在确保数据包正确传输中扮演了重要角色，帮助确定网络中最优的传输路径。