【计算机网络笔记】网络层服务模型——数据报网络

系列文章目录

什么是计算机网络？
什么是网络协议？
计算机网络的结构
数据交换之电路交换
数据交换之报文交换和分组交换
分组交换 vs 电路交换
计算机网络性能（1）——速率、带宽、延迟
计算机网络性能（2）——时延带宽积、丢包率、吞吐量/率
计算机网络体系结构概念
OSI参考模型基本概念
OSI参考模型中非端-端层（物理层、数据链路层、网络层）功能介绍
OSI参考模型中端-端层（传输层、会话层、表示层、应用层）功能介绍
TCP/IP参考模型基本概念，包括五层参考模型
网络应用的体系结构
网络应用进程通信
网络应用对传输服务的需求
Web应用之HTTP协议（涉及HTTP连接类型和HTTP消息格式）
Cookie技术
Web缓存/代理服务器技术
传输层服务概述、传输层 vs. 网络层
传输层——多路复用和多路分用
传输层——UDP简介
传输层——可靠数据传输原理之Rdt协议
传输层——可靠数据传输之流水线机制与滑动窗口协议
传输层——TCP特点与段结构
传输层——TCP的可靠数据传输
TCP连接管理（图解三次握手和四次挥手）
传输层——拥塞控制原理与解决方法
TCP的拥塞控制机制
网络层服务与核心功能
网络层服务模型——虚电路网络

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上一篇文章介绍了网络层服务模型以及虚电路网络。网络层服务模型——虚电路网络。本篇文章介绍数据报网络。

特点

• 在网络层提供无连接服务
• 每个分组携带目的地址
• 网络设备根据分组的目的地址转发分组
  • 基于路由协议/算法构建转发表
  • 检索转发表才知道如何转发一个一个数据分组
  • 每个分组独立选择路径

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数据报转发表

IP地址特别大，有40多亿，如果直接在转发表中保存每个IP地址的话，那这个转发表会特别特别大。所以实际上，在多数情况下，不会根据具体的主机的IP地址确定如何转发，而是根据地址范围。符合某个地址范围的数据报就在它对应的链路上进行转发，这就将转发表进行了聚合。

对于上面这个转发表，它对应的网络连接形式大概如下：

上面的划分是比较完美的，但实际上是不会这么完美的，那要怎么来确定转发路径呢。

比如：

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数据报网络 or 虚拟电路网络?

• Internet (数据报网络)

  • Internet是计算机网络，主要实现计算机之间的数据交换。因此对网络提供的服务的要求是弹性的，也就是没有严格的时间需求
  • 计算机网络是跨多个链路的。这种情况下，源到目的主机之间的通信所经过的链路类型众多，不同链路的特点、性能各异是不一样的，因此统一服务比较困难，有时效率比较低
  • 端系统是“智能的”。可以实现自适应、性能控制、 差错恢复
  • 思想是简化网络， 复杂“边缘”

• ATM (VC网络)

  • 由电话网络演化而来
  • 电话网络核心业务是实时对话。因此对时间和可靠性要求比较高，需要网络提供有保障的服务
  • 端系统是“非智能的”。比如电话机和传真机。所以不能期望端系统做更多的事情
  • 思想是简化“边缘” ， 复杂网络