网络层-1、网络层功能概述

参考哈工大公开课。

网络层的核心功能路由与转发：

在网络中，我们不可能在两个端系统直接拉一根线传输数据，这个不现实。我们采用的方式是中转站，端系统à中转站à…à中转站à端系统。中转站的主要作用就是接收Segment，根据地址找到下一个中转站或者端系统，把Segment发送给下一个中转站或者端系统。抛开接收Segment这个简单过程不谈，那么中转站最核心的任务就是找到下一个接收方并发给它，即：路由和转发。在网络中，中转站就主要包括路由器和交换机，在网络层是路由器。

         每个路由器会维护一张转发表，转发表转发的目的地址和对应的输出链路。当Segment经过路由器的时候，在Segment的头部有相关的地址信息，路由器会获得这些地址信息，然后根据这些自己的路由算法和转发表，得到该Segment的输出链路并将Segment沿该输出链路发出。这就是路由-转发的过程

图一：路由-转发的过程

 

连接的建立

网络层在Segment提供传输服务之前，需要各个主机（端系统与路由器、路由器与路由器）之间建立虚拟/逻辑链接，这和传输层的连接建立是不同的：传输层的连接是两个端系统之间的，中间是透明的；网络层连接是两个主机之间的，包括路径上所有的路由器和网络设备。

图二：网络层的连接

 

网络服务模型（针对传输一系列分组而言）

网络服务模型包括两种：无连接服务和连接服务。

无连接服务：

1、不事先为系列分组的传输确定传输路径；

2、每个分组独立确定路径；

3、不同的分组可能传输路径不同；

这样由于每个分组的路径不同就可能导致分组没有按序到达，典型例子是数据报网络。

        

连接服务：

1、首先为系列分组的传输确定从源端系统到目的端系统经过的路径建立连接。

2、沿该路径传输系列分组（系列分组路径相同，顾分组按序到达）；

3、传输完成后拆除连接；

典型例子：虚电路网络。