计算机网络总结下1
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2022-08-03
14:22:14
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计算机网络总结笔记 (下)
这部分包括网络层，链路层、物理层（未完成）和无线网络。最后给出一个总体概括和中英对照
表。
--------------D.网络层---------------
网络层的功能就是将分组从一台发送主机送到接收主机。需要三种功能：转发，选路和建立连接。
而网络层应当提供的服务包括：确保交付，即数据可以到达目的地；确保交付具有时延上界，即
数据交付可以确保不超过某个时延值。如果要传输分组，网络层还必须具有：有序分组交付，确
保最小带宽，确保最大延时抖动，安全性服务。因特网的网络层协议 IP 是一种尽力而为服务。
其它类型的网络层服务例如异步传输模型，即 ATM，比较重要的是恒定比特率 ATM(CBR)和可
用比特率 ATM(ABR)。网络层也提供面向连接和无连接的服务，且在一个体系中只提供一种。
提供前者的称作虚电路(VC)网络，提供后者的称作数据报网络。Internet 网络层是数据报网络。
一条 VC 组成为：源和目的之间的路径（一系列链路和路由），沿路径上每段链路的号码(称作
VC 号)，沿每个路由的转发表项。一个属于 VC 的分组将在首部中携带一个 VC 号，之后每到达
一个路由，路由都用转发表项中的索引值替换 VC 号，从而将分组发到下一条链路上。端系统向
网络发送的虚电路启动和终止报文以及路由之间传递的 VC 建立报文称作信令报文，对应信令协
议。
在数据报网络中，报文只存储目的地的 IP 地址，而在经过一个路由的时候，路由通过研究该目
的地址在自己的分组表的哪个范围，将该分组发往相应的链路。为此路由将存储一个前缀转发表，
并用目的地址和前缀表进行最长前缀匹配，详细内容看课本。数据报网络中，转发表还可以实时
更新。
-------------路由工作原理------------
路由包括输入端口，交换结构，输出端口和选路处理器四个部分。
输入端口首先有线路端接功能，随后是数据链路处理，这两部分实现了通向路由的各个物理链
路相关的物理层和数据链路层，之后的查找转发排队模块将运用转发表判断分组将发往哪条输出
链路，将查表成功后的分组排队，之后队列中的分组交给路由的交换结构。
交换结构是路由的核心，三种基本的交换技术是内存交换，总线交换和互联网络交换，最后一
种也是现在常用的方法。
输出端口 结构和输入端正好相反，交换后的分组进入缓存排队，之后通过数据链路层处理发往
线路端。因为输入输出都有队列占用路由器缓存，如果队列太长就会耗尽缓存出现丢包。从两方
面解决这个问题：加大缓存和加大速度。定义交换结构速率为交换结构移动分组的速率，那么，
对于一个 n 输入 n 输出的路由，交换结构速率必须至少是输入速率的 n 倍才能够规避拥塞丢包。
对于缓存容量 B，公式是 B＝RTT*C/根号 N，其中 C 是链路容量，N 是较大 TCP 流流量。 同
样，输出队列的分组调度程序需要考虑队列中分组的传送规则，从而提供服务质量保证。这将在
后面章节中讨论。如果缓存不够，可以选择丢弃新进入的分组（弃尾策略）或者删除已有分组。
而在缓存满之前向发送方提供一个拥塞信号的做法称作主动队列管理(AQM),随机早期检测
(RED)是常用的 AQM。
如果是输入队列阻塞称作线路前部(HOL)阻塞。
------------网络层------------
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