网络层—网络层提供的两种服务

本文主要说明网络层提供的两种服务，一种是虚拟电路（Virtual-Circuit 称为VC），另外一种是数据报服务（datagram network）。这两种服务有各自的特点，以下将会详细讨论：

1、虚拟电路服务

虽然因特网是一个利用数据报服务传输信息的，但是很多其他网络体系结构（例如ATM）使用的是虚拟电路网络。我们先通过电信网来了解虚拟电路，电信网进行的是面向连接的通信方式，使用昂贵的程控交换机（为了保证传输的可靠性），从而向用户提供可靠传输的服务。电信网把用户电话机产生的语音信号可靠地传输到对方的电话机。

一条虚拟电路的组成有这些部分构成：

（1）源主机和目的主机之间的路径（一些列链路和路由器）

（2）路径中每一段链路都有一个VC号

（3）路径中的每个路由器都有一个转发表

每一次IP数据报跨越一台路由器创建一个新的连接，就在这个路由器的转发表中增加一个新的连接项。同样，每次施放一个链接，就从表中删除这一项。

使用虚拟电路服务就一般是通过以下三个步骤：

（1）虚拟电路的建立

（2）数据传送

（3）虚拟电路的拆除

最后将简单举例说明第二个步骤，数据传送是怎么进行的：

这里有一条线路为A ——> R1 ——> R2 ——> B（其中A和B是主机，R1和R2是路由器），三段链路的VC号码依次是11、22、33，IP数据报离开A的时候，首部中VC字段为11，然后经过了R1，将首部中VC字段变为22，然后经过了R2的时候将首部中的VC字段变为了33。

2、数据报服务

因特网采用的是数据报服务，而不是虚拟电路服务。当时这些先驱者通过对比电信网提供的可靠传输服务，提出了一些看法：电信网采用了可靠传输服务对电话业务是很合适的，原因是电信网的终端也就是电话机非常简单，没有差错处理的高级功能。但是电话服务又必须是可靠的，所以这就必须交给网络线路来处理，将传输变得更加可靠。但是相比电话机，计算机有很强的差错处理功能，所以可以采用另外一种设计思路。

网络层上只是简单提供无连接的、简单灵活的、尽最大努力交付的数据报服务。在网络层是不提供可靠传输服务的，所以IP数据报是可能在传输过程中出现错误的。这种设计就使得网络中的路由器可以做的比较简单，而且价格低廉。而进行可靠传输是有主机中的运输层来做的（包括差错处理、流量控制等）（所谓的TCP/IP中的IP是不保证可靠传输的，而是交给了TCP来做的）。

时至今日，互联网发展的规模已经非常大了，实践证明了这种思路确实是对的。