计算机网络复习——Ch5-1网络层

知识点

1. 网络层的主要功能：路由、拥塞控制

2. 两种网络层服务：面向连接服务和无连接服务

问题	数据包网络	虚电报网络
电路建立	不需要	需要
寻址	每个包包含全部的包和目的地址	每个包包含简短的VC号
状态信息	路由器不保留连接状态	针对每个状态每条VC都需要路由器保存其状态
路由方式	每条数据单独路由	建立VC时选择路由，所有包都遵循该路由
路由失效的影响	没影响，除了那些路由崩溃期间丢失的包	穿过故障路由器的所有VC都将中断
服务质量	困难	容易，如果在预先建立每条VC时有足够的资源可分配
拥塞控制	困难	容易，如果在预先建立每条VC时有足够的资源可分配

3. 距离向量路由算法的工作原理（RIP协议），特别注意收到邻居路由表以后的更新过程

• 算法是这样工作的：每个路由器维护一张表（即一个矢量），表中列出了当前已知的到每个目标的最佳距离，以及实用的链路。这些表通过邻居之间交换信息而不断被更新，最终每个路由器都了解到达目的地的最佳链路
• 在距离矢量算法中，每个路由器维护一张路由表，它以网络每个路由器为索引，且每个路由器对应一个表项。改表项分为两部分：到达该目标路由器的首选出境路线，以及到达该目标路由器的距离估计值。距离的度量可能是跳数，或者其他因素，正如我们在计算最短路径时讨论的那样。

4.链路状态路由算法的工作原理（OSPF）

• 发现邻居结点，并学习它们的网络地址
• 测量到每个邻居结点的延迟或开销
• 将所有学习到的内容封装成一个分组
• 用洪泛法将这个分组发送给所有其它路由器
• 构造出完整的网络图，运行Dijkstra算法，构建出从自身出发到所有可能目标的最短路径

5. 拥塞控制的目的、与流量控制的区别

• 拥塞（congestion）

  • 网络上有太多的分组时，许多分组会超时或丢失，传输性能会下降，这种情况称为拥塞

• 拥塞产生的原因

  • 注入网络的负载（暂时）超过了通信子网的能力

• 拥塞控制

  • 网络层和传输层共同进行拥塞控制工作
  • 网络全局性的问题

• 拥塞控制与流量控制的差别：

  • 拥塞控制（congestion control）需要确保通信子网能够承载用户提交的数据流，是一个全局性问题，涉及主机、路由器等很多因素
  • 流量控制（flow control）与点到点的传输有关，主要解决快速发送方与慢速接收方的问题，是局部问题，一般都是基于反馈进行控制的

6. 常见拥塞控制方法的工作原理：流量感知的路由、准入控制、流量限制、负载脱落

• 拥塞控制基本思想：减少负载或增加资源
• 网络供给：建立与流量相适应的网络；
• 流量感知的路由：根据流量模式调整路由，使得流量远离负载重的路径 （交通广播）
• 准入控制：增加资源不可行，则只能降低负载，即拒绝新的流量进入通信子网 （交通限行）
• 流量限制：给造成问题的数据源反馈信息，要求其抑制流量
• 负载脱落：以上方法皆不起作用，则不得不丢弃数据

7. X.25、帧中继、IP的基本特点：面向连接 VS. 无连接

X.25 以面向连接的虚电路服务为基础
帧中继在许多方面非常类似于 X.25，被称为第二代的 X.25
IP面向无连接

8. 网络互联的基本原理

加一个层次IP，和一个设备路由器；多协议路由器执行数据的解封装与再封装。

例题

例1、假定网络中的路由器使用RIP协议。路由器B的路由表有如下的项目（这三列分别表示“目的网络”、“距离”和“下一跳路由器”）
N1　　　7　　A
N2　　　2　　C
N6　　　8　　F
N8　　　4　　E
N9　　　4　　F
现在B收到从C发来的路由信息（这两列分别表示“目的网络”和“距离”　）：
N2　　　4
N3　　　8　　
N6　　　4　　
N8　　　3
N9　　　5　　
试求出路由器B更新后的路由表。
解：路由器B更新后的路由表如下：
N1　　　7　　A　　　　无新信息，不改变
N2　　　5　　C　　　　相同的下一跳，更新
N3　　　9　　C　　　　新的项目，添加进来
N6　　　5　　C　　　　不同的下一跳，距离更短，更新
N8　　　4　　E　　　　不同的下一跳，距离一样，不改变
N9　　　4　　F　　　　不同的下一跳，距离更大，不改变