文章目錄

• 前言
• 概念
• • 一、網絡層相關概述
  • • （一）三大核心功能
    • （二）通信兩大陣營
  • 二、交換技術
  • • （一）交換技術的分類
    • （二）電路交換和分組交換
    • （三）虛電路與數據報
  • 三、路由
  • • （一）路由功能概述
    • （二）IP編址和尋址
    • （三）尋徑與轉發
    • （四）不同類型的路由
    • • 1、靜態路由
      • 2、獨立路由
      • 3、中心路由（集中路由）
      • 4、分布式路由
    • （五）兩種重要的路由算法
    • • 1、距離矢量算法
      • 2、距離矢量算法分析
      • 3、鏈路狀態算法
      • 4、鏈路狀態算法和距離矢量算法的比較
    • （六）分級路由體系
    • （七）組播、移動路由
  • 四、網絡擁塞
  • • （一）網絡擁塞概述
    • （二）網絡擁塞控制技術
    • （三）網絡服務質量
  • 五、網絡互聯
  • • （一）網絡互聯概述
    • （二）網絡互聯技術
    • • 1、協議轉換技術進行互聯
      • 2、隧道技術實現互聯
      • 3、協議轉換技術實現互聯
  • 六、網絡層實例：IP協議、IPv6協議、LTE等
• 參考資料

前言

筆者系電子科技大學2019級在讀本科生，針對本學期學校開設的計算機通信網課程，將學習筆記以博客形式上傳到CSDN上以便日后復習整理，其中的瑕疵歡迎大家向我指正，在評論區多多交流討論。（考后整理筆記，這波是《朝 花 夕夕夕夕夕 拾》）

概念

一、網絡層相關概述

（一）三大核心功能

路由功能

擁塞控制

網絡互聯

（二）通信兩大陣營

（1） 電信-網絡復雜，終端簡單；面向連接；通信子網為主干，客戶端為接入
（2） IETF-網絡簡單、高效，終端復雜；對等的互聯結構

二、交換技術

（一）交換技術的分類

（二）電路交換和分組交換

🔺交換是路由功能的基礎

電路交換和分組交換對比
電路交換（時分復用，各通信放在各時隙）：
（1） 通信期間具有一條專用的線路
（2） 通信三階段：呼叫、維持、拆除
（3） 面向流，數據在經過交換節點時只有傳播延遲
（4） 不適合現代計算機處理
分組交換：
（1） 以分組為單位，將數據切分成較小的分組（分組過小會增加開銷）
（2） 各分組在每個節點上獨立存儲轉發，逐站尋徑
（3） 分組經過節點時有存儲轉發延遲和尋徑的延遲
比較：電路交換透明性強，分組交換適應性強，帶寬利用率高

時序圖

端到端的延時計算
（1）電路交換

（2）分組交換

（三）虛電路與數據報

數據報交換——標準的分組交換技術（無連接）
————存儲轉發，逐站尋徑（查路由表）
（1） 存儲轉發：需要提取地址信息再查表，路由器需要校驗分組，產生傳輸延時：存儲后再轉發
（2） 逐站尋徑：理論上對資源的最大利用；源同目的的不同分組傳輸路徑可能不同；可以臨時避開“壞道”；可能存在亂序；產生尋徑延時

虛電路交換——（面向連接）傳輸時帶上虛電路號可以替代分組的源、目的地址
（1） 虛電路表表項只需要保持當前連接，規模小，查表快
（2） 利用索引號可以獲得高速查表速率
（3） 虛電路的連接建立就是各節點根據“連接建立請求”查詢路由表；連接拆除，各節點刪除虛電路映射表

虛電路小結
（1） 縮小查表規模，提高查表效率
（2） 需要面向連接的支持，路徑固定不靈活，首份分組的延時大
（3） 虛電路可以進行差控和流量控制
（4） 虛電路不一定與信道資源相關，不需要專用信道

數據報交換的發展
（1） 快速轉發表
特殊硬件（cache等）、快速算法、僅放入當前正在通信的少量源、目的地址對
（2） SDN——流標記

（3） 多標簽交換——MPLS
邊緣路由器查詢路由表，算出路徑，分配“標簽”；核心網路由器按標簽（查標簽表）進行交換

三、路由

（一）路由功能概述

路由功能要素：

編址和尋址

路由的最優化原則

路由表

Routed，轉發技術

路由選擇算法及特征

路由核心：把分組送上“最優路由”。

路由的最優化原則——收斂法則

• 若J位于從I到K的最優路徑上，則從J到K的最優路徑也位于之上——收斂性。

路由表要素

• 目的
• 下一站地址——根據最優化法則，不需要記錄路由的完整序列，也不用告訴后續路由器這條路徑。
• 連接接口號
• 度量

路由選擇問題的復雜性

存在多條路徑

最優路徑隨網絡拓撲變化而變化——可能問題-變化了不更新：斷路或環路；變化了立即更新：路由振蕩。

網絡結構一般是逐級匯聚的——可能造成網絡擁塞

路由選擇技術分類
（1）表驅動路由

• 事先計算好節點之間路由表。
• 根據路由表進行PDU轉發。

（2）按需路由

• 僅在需要轉發分組時，才發起路由查找過程，生成路由。
• 或者路由表中沒有目的地路由時。
• 多用于拓撲變化頻繁的無線網絡。

表驅動路由技術

• 靜態路由——路由表的路由不自動改變，除非人工改變。
• 獨立路由——路由自動變化，但不與其他路由器交流路由信息。
• 動態路由——路由隨網絡拓撲變化而自動變化
• 集中式路由——中心路由器計算
• 分布式路由——每個路由器分別計算路由（鏈路狀態算法、距離矢量算法）

（二）IP編址和尋址

IP地址——點分十進制法
地址由網絡號+主機號形成，網絡號是路由器尋址的主要判決依據。

IP地址分類

D類、E類地址

判斷IP地址的類別——地址首個字節的數值
A：0~127
B：128~191
C：192~223
D：224~239

無分類地址

• 子網：將分類網絡劃分為更小
• 超網：將幾個連續的分類網合并成一個更大的網

網絡號的計算方法——IP地址和掩碼按位相與
子網掩碼特點

尋址模型
IP設定的網絡節點模型中，每個接口有一個不同的IP地址

• 每個路由器就擁有了多個網絡地址

IP地址的編址規范

• 互聯網設備和上網計算機均統一編址
• 一個節點至少一個IP地址：路由器一個網絡接口連接一個不同的網絡；每個接口一個IP地址

尋址與轉發

• 物理網內，依靠物理網自身機制
• 路由器在兩個網絡之間，根據目的地地址選擇路徑并轉發
• 需要一種機制在IP地址和物理網地址之間進行映射
  ①ARP，廣播詢問，知者應答
  ②HSS，詢問HSS服務器，獲得IP地址對應的物理網地址

🔺轉發過程中，經過交換機：數據包MAC、IP地址不變；經過路由器：數據包源目的MAC地址改變、IP地址不變

（三）尋徑與轉發

路由表類型

基本信息表（本地表）——直接相連的節點

路由信息表（庫）——收集到的路由信息

數據轉發表（Forwarding Table）——多數時又稱路由表，由前兩者組合而來
①最佳路由
②缺省路由（Default Route）

查表方法

最短適配：從高地址部分開始適配，即從最大范圍開始，然后縮小范圍

最長適配【IP使用】：從低地址部分開始適配，掩碼最長的地址開始匹配，即從最接近主機的路由開始，逐漸增大范圍

其他查找算法：順序、折半、哈希……通常與最短最長配合使用提高效率

完整適配：逐個全址比對——效率低
①多條同目路由：按最佳、公平、穩定等原則選擇
②多條同目同值路由：可考慮負載均衡

最長適配原則——從子網掩碼最長的開始比較，做到“盡可能精確”

（四）不同類型的路由

1、靜態路由

關鍵：不測量也不利用網絡信息，而是采用固定規則選擇路由

• 路由表由人工設置，事先由人工計算出最優路徑，路由表不會自動改變
• 網絡變化時，人工修改路由
• 簡單，靈活性差
• 適用于小型、簡單網絡

2、獨立路由

(1)洪泛（flooding）——將PDU轉發到其余所有接口

• 目的節點受到多個重復報文
• 不需要網絡拓撲信息
• 優良的健壯性
• 可用于廣播
• 防止無休止的轉發PDU——PDU生命期（TTL，Time To Live）
• 網絡負擔重，開銷大，小網可用
• 適合樹型，星型網絡
• 數據冗余量太大，會在會路上無限循環
• 減輕泛射冗余量的方法
  ①不向來路轉發
  ②延遲發送——比較接收報文(序號)以確定重復
  ③丟棄超時報文——報文生存時限
  ④丟棄重復報文——報文序號
  a.（不轉發重復報文最顯著減少冗余信息量）
  b.（不轉發過時信息實現難度和開銷最大)

(2)隨機路由——從多個（能到達目的地）出口隨機選擇一個轉發

• 隨機概率的設定——根據信道負載
• 特點
  ①不需要網絡拓撲信息——網絡結構無關性
  ②每次路徑隨機變化
  ③適合樹型、星型網絡
  ④一般不單獨使用，配合其他協議-如，達到多條路徑負載均衡時進行隨機路由

（3）最短等待法——根據接口當前狀態選擇隊列長度最短（鏈路度量權值、鏈路通斷等）的出口
一般不單獨使用，配合其他協議——避免擁塞、多條路徑的負載均衡等

（4）反向地址學習

• 記錄分組中的源地址和接收接口
• 分組中增加距離記錄，每經過一個節點，距離加1，供反向學習選擇最佳路由
• 特點
  ①自適應路由算法，能逐漸形成最佳路由
  ②動態適應新節點的加入
  ③對節點、鏈路故障反應遲鈍
  ④使用拓撲穩定的小型網絡

3、中心路由（集中路由）

中心路由（集中路由）
工作方式：各節點定期把自己的信道、相鄰節點的情況報告中心路由計算機，由計算機算出各節點到其余節點的最佳路由，然后把路由表分發到各個節點上。

特點：

• 能形成最佳路由——理想路由（收斂性最高）
• 路由信息上報、更新、同步困難
• 中心節點可靠性影響全網

SDN——軟件定義網絡（Software Defined Network）

• 將路由的控制和執行分離🔺
  ①SDN域控制器生成各路由器（交換機）的流表
  ②由OpenFlow協議將流表發布到各SDN交換機
• 傳統路由器既包含路由的建立（控制），也包含按路徑的轉發（執行）

OpenFlow是控制器與轉發器之間的通信接口標準

此標準上控制器和轉發器可以是不同廠商，不同設計的設備

轉發器專注于快速的交換

控制器專注于復雜的路由策略，為轉發器生成流表

應用與控制器之間也有此思路
①應用通過開放API向控制器提出公眾與路由有關需求
②應用還可以通過開放API修改、更新控制策略

4、分布式路由

（1）分布式算法

• 各路由器各自計算路由
• 可靠性高、擴展性強、以局部最優代替全局最優——全局優化計算復雜
• 全網路由理論上是收斂的（收斂法則反證），但工程實踐中存在不收斂的風險（如交換路由信息不及時等）

（2）分布式動態路由
基本原理

各路由器主動與其他節點交換信息——路由協議

節點獨立計算最優路由——路由算法

不斷更新路由信息，不斷改變路由以適應變化——動態

工程實踐風險點
1. 交換的路由信息可能不及時：不全、過時——導致不收斂
2. 交換的信息越詳細、交換的頻率越快，路由信息一致性就越好，網絡的額外開銷越大
3. 在額外開銷和反應速度間尋找平衡

(3)常見的分布式路由算法：
基于網絡距離的分布式路由算法——距離矢量法
基于信道狀態的分布式路由算法——鏈路狀態法

（五）兩種重要的路由算法

1、距離矢量算法

距離矢量

矢量（距離、方向）
①方向——下一跳
②距離——路由的度量（兩部分，我到鄰居的距離+鄰居到目的的距離）

路由表的每一項都是一個距離矢量

距離矢量算法步驟

• 初始化——各節點形成本地路由信息表，即鄰接路由器表
• 擴散路由信息——各節點向鄰居節點擴散路由表
• 計算路由——各節點根據鄰居擴散來的信息，計算路由
  距離更新=我到鄰居的距離+鄰居到目的的距離
• 不斷擴散，不斷計算——各節點定期不斷擴散
  
  

2、距離矢量算法分析

特點

• 只與鄰居節點交換路由信息
• 各節點獨立計算最優路徑
• 能適應網絡拓撲的變化
• 穩定后，形成最短路徑
• 算法簡單

無窮計數問題


無窮計數問題無法解決，但可以通過一定方法降低其發生的概率
①水平分割技術
節點沒有必要將從某節點收到的信息再回傳給該節點——減少多余信息，在某些時候可能降低錯誤概率

②毒性反轉技術
將水平分割技術中去掉的冗余信息改為無窮大，阻塞回來的路徑

距離矢量算法缺點

網絡的變化擴散到全網速度慢
①容易引起連鎖反應，產生大量更新——過度依賴“別人的正確”
②產生路由更新的振蕩——更新一點，發布一點

路由收斂速度慢
收斂速度——全網重新統一的速度

容易形成路由環——在網絡變化未擴散完全時

3、鏈路狀態算法

特征：向全網宣告“相鄰”，不同于距離矢量算法：向相鄰宣告全網
步驟

與全網所有節點——交換臨近鏈路質量

充實路由信息庫——各路由器各自繪制出網絡拓撲

計算路由表

工作方式：

每個節點測試相鄰節點，得到每條鏈路狀態（延時）初始值

每個節點定期和所有節點交換自己的鏈路狀態

根據收集到的各節點的鏈路及狀態，計算到其他節點的路徑
最小延時路徑-》最短路徑-》最佳路由

鏈路狀態算法關鍵理解

鏈路狀態——用鏈路的質量評估鏈路狀態：包括延時、節點數量、距離、速率、帶寬、可靠性等。常用鏈路的延時作為鏈路質量的度量。

為什么常用線路延時作為鏈路質量的主要指標
①延時比路徑上的節點數更能反映網絡和信道實際狀況
②具有一定的綜合性，影響延時的指標比較多
③延時容易測量——從發出PDU到收到應答來測量延時及變化

如何測量線路延時
①利用echo分組的往返延時來評估
②是否計入載荷——從開始排隊等待發送算起or開始發送信號算起
③動態變化——怎樣平滑多次測量的不同結果

計算最佳路由——圖論算法中的各種路由算法
鏈路狀態算法特點

能適應網絡拓撲的變化，穩定后能形成最短路徑

各節點獨立計算最優路徑——一致性、準確性有較好保證；不是建立在其他節點的計算結果以上

收斂速度快——適合大網使用（由于擴散完再計算，計算結果和過程不影響擴散，同時不依賴于其他節點的計算結果）

算法復雜，存儲空間需求大
①擴散過程需要特別控制以降低信息冗余量
②需要記錄全網所有鏈路狀態，算法實現邏輯復雜

可用于大規模網絡

4、鏈路狀態算法和距離矢量算法的比較

（六）分級路由體系

簡化：不在域間暴露域內路由細節，只有可達性的信息
抽象：將一個網絡抽象成一個“節點”
歸并：IP網絡的“超網”，將多個網絡歸并稱一個超網，域間只有一條路由

策略路由
負載分擔路由協議
①按一定策略同時使用兩條以上的路徑
②如根據源地址，業務類型決定走不同路徑——不僅是根據目的地址
③或平均分配——輪流使用、按寬帶分配、隨機分配……
應用場景
多種接入方式的融合——WiFi、LTE、衛星、有線……

（七）組播、移動路由

網狀拓撲廣播的關鍵問題：網狀拓撲上擁有很多回路
廣播實現方法

向每個目的單獨各發送一份拷貝

有控制的洪泛

多目的分組路由
①將所有站點分成多個組
②廣播分組帶有所有希望的目的地址，分組投放
③路由器選擇適當路由，經過該組的所有站

生成樹（STP）
①將網絡拓撲簡化為樹狀
②按樹的路徑
③沒有回路

多播樹（多點播送樹）

有源樹
組播組里，每個發送源都形成一顆組播樹；即每個源一個樹表

共享樹
①組播組里，大家遵循一顆組播樹——共享樹
②組播源站先將數據發送到共享樹的根節點，由根節點再沿著樹，轉發數據
③減少樹表的數量，節省空間，但轉發路徑和開銷不是最優

組播樹上轉發方法——反向路徑轉發法
①路由器收到組播分組時，在樹表中查本機到達源地址所用接口
②若收到分組的接口與查到的接口一致，則轉發；不一致則丟棄（避免多次重復轉發）

關于主機移動的路由策略——重定向的路徑可以不經過原先的本地代理。

無限多跳路由技術

四、網絡擁塞

（一）網絡擁塞概述

排隊論中平均到達速率小于平均服務速率時，也會出現排隊
擁塞無法自愈——一個點的擁塞會向全網蔓延，需要盡快找到源頭控制
擁塞的兩種控制策略

開環策略：不使問題出現的方法
預防和避免擁塞

閉環策略：問題可能出現，通過反饋進行控制
檢測和解決擁塞

開環策略及方法（開環策略：不使問題出現，代價太大）

緩沖區預分配給用戶

網絡分組定額控制

分組丟棄——丟棄超過限度或容量的分組；隨機丟棄用戶分組，降低總負載

閉環策略及方法

• 擁塞的檢測
  ①路由器參數的持續性陡升
  線路利用率——負載率上升，利用率下降
  緩沖隊列長度
  分組因緩存滿的丟棄率
  ②源端感知
  應答分組返回時間的加大
  要求重傳次數增多
  ③目的端感知
  流量的下降
  丟包率的上升
• 擁塞的反饋
  隱式反饋——立足于自己的觀察結果，如確認分組的延時加大
  顯示反饋——從擁塞點向源端發出警告信息
• 擁塞解除的常用措施
  增加線路、設備
  另選路徑——分散流量到不同路徑
  拒絕為新用戶服務——較嚴重時
  降低對當前用戶的服務質量，要求源降速——嚴重時
  丟棄擁塞點內所有的分組，載荷脫落——特別嚴重時（最壞的方案）

（二）網絡擁塞控制技術

1、網絡供給調整

• 思路：增加網絡供給，緩解擁塞
• 方法
  冗余——冗余線路或設備
  增購——向運營商購買更多帶寬
  升級——長期觀察后，對承載流量大的線路或設備進行升級
• 特點：長期演進

2、流量感知路由

• 思路：改變路由的度量，重新選路；重新選路繞開擁塞點
• 方法：將負載和度量關聯起來
• 問題：
  ①簡單改變負載容易導致路由振蕩
  ②把不同負載均勻地加載到不同鏈路上需要時間逐步調整——流量工程

3、準入控制

• 思路：
  如果鏈路只能容納10條虛電路的帶寬，那么第11條就不允許建立了；結合流量感知，讓第11條路換個路徑
• 方法：
  通過虛電路或“流”，將控制準確施加到具體的對象
  流說明——描述流的帶寬需求
  流量整形——將流盡量整形成勻速
  通過觀測用戶過去行為，預估用戶流量特征，從而可以估算準入的虛電路數量

4、流量整形

• 基本思想
  強迫分組以某種可預見的速率傳送
  調整用戶數據為可控的勻速速率
• 方法
  流說明：①用戶與網絡之間協商控制參數；②允許傳輸速率、突發特性、丟失允許情況
  漏桶算法：①設置足夠緩沖；②可以任意速率接收用戶數據，但是以勻速間隔向網絡注入定量數據
  

5、流量限制

• 思路
  預測快要擁塞了，像源端發送抑制分組，讓源調整流量減速
• 方法
  
  路由器通知——各路由器都要發送抑制分組，對源的抑制過狠
  目的端通知——反應速度過慢
  逐跳后壓——可能導致過早的形成擁塞

6、負載脫落

• 思路
  路由器來不及處理分組，快發生擁塞時，將這些分組丟棄
• 方法
  ①牛奶策略：保留新分組，丟棄老分組
  適用：老分組作用小，比如實時視頻
  問題：就分組可能就要超時，源頭馬上重傳，丟棄無意義
  ②葡萄酒策略：保留老分組，丟棄新分組
  問題：由于分組按序使用，接收到被丟棄的分組的后續分組依然無法使用
  ③重要性策略：分析不同應用確定分組的重要性，或者由用戶自己標定
  問題：用戶可能“貪婪”，全部標記為“重要”
  ④隨機丟棄策略：提前隨機丟棄分組，會導致發送方降速（由于TCP擁塞控制導致降速）

（三）網絡服務質量

描述服務質量

流
端到端的數據序列看作一個“流”
流面向“應用”的
流可管，可控
流的概念在不同層可以不同——多數是指傳輸層的流

服務質量QoS與流的描述——指標化、等級化、量化
①典型參數指標

②不同應用的質量需求不同
恒定速率（電話、視頻監控）
實時可變（壓縮的視頻會議）
非實時可變（視頻點播）
可用（文件）
③實現方式
用戶傳輸前設定
期望值和可接受的值
選項協商

規范進入網絡的流量
①流量整形——先約定，后監管
②漏桶、令牌桶
利用緩存區
漏桶在出口定時取定量
令牌桶入口處包括一個恒定速率的、可積累的令牌流（限定一定范圍B），出口可不恒定

調度資源滿足流質量的需求
①從流質量需求——》虛電路確定路由器及接口——》接口隊列調度
②算法
[1] FIFO，公平隊列算法
[2] 加權公平隊列
Fi = max（Ai，F（i-1））+ Li/W
W：權重，希望給予更高優先級
Ai：到達時間
Li：幀長
本來到達時間Ai越晚，幀長Li越大，服務Fi越晚，將Li取權值，可以提前服務
[3] 赤字循環、時間戳算法……

安全地接收更多流量
準入控制——保障不會發生擁塞-安全；而非信息數據安全

資源預留協議
（RSVP，Resource reSerVation Protocol）
適合電視會議，視頻點播地多點播送擁塞控制
多源對多組接收
接收者可自由切換“頻道”

區分服務
①區分：對不同類別的業務，采取不同服務方式
②快速型轉發
將業務區分為常規業務、快速業務
快速業務預留更多的帶寬
快速業務在擁塞時，仍然得到保障
③確保型轉發
分組帶有優先級區分標記
路由器對應有多條隊列
確保優先級隊列分組的處理

五、網絡互聯

（一）網絡互聯概述

關鍵問題：影響網絡性能的主要參數在各網絡中不同，是網絡互聯問題復雜性的主要方面

網絡的差異因素
1、服務不同

虛電路+數據報——》更像數據報的網絡（數據報更是一種底線策略）

2、協議不同
就算功能相似，但是：幀格式不同；操作過程、處理方式不同……

3、尋址方式不同
地址結構和編址不同；地址之間的映射關系復雜

4、是否支持組播和廣播
如：電話網絡不支持廣播，也無法遷移過來ARP的廣播方式尋址

5、MTU（Max Transmission Unit）不一樣
[1] 影響MTU的參數：編碼方式、傳輸方式、誤碼率，時鐘……
[2] MTU的產生
硬件：①TDM下的時隙長度；②存儲轉發時緩沖區的大小
操作系統：軟件編寫最大程度適應系統能力，8、16、32位
協議：①ATM規定了固定信元長度②IP：長度字段為2字節，最長為65536（或65536-1）字節
遵從某種標準：千兆以太網的最大幀長遵從10兆以太網的規定
①差錯處理上MTU縮小錯誤影響范圍
②共享信道上MTU防止分組占用信道時間過長
[3] MTU對網絡互聯的影響
必須將較長的數據包分段，以在MTU較小的網絡中傳輸
分段技術
① 透明分段：數據包進入網絡時，第一個網關將其分段，出口處網關進行重裝
② 不透明分段：進入網絡時第一個網關分段，最終目的地負責重裝分段，遞交給高層
技術：分段編號技術、分段重裝技術
[4] 透明分段和不透明分段的比較

🔺IP網絡采不透明分段
6、是否支持服務質量保障、差錯控制、流量控制、網絡安全、工作參數、記賬管理方式用的是不透明分段

互聯方式
[1] 連鎖虛電路——各網絡中的虛電路連接起來，建立從源到目的的虛電路
連鎖虛電路性能繼承網絡中最差的那段虛電路
如何協調不同的工作參數
連鎖虛電路連接維持率=pn
[2] 無連接互聯（IP網絡采用的方式）
盡力傳輸，逐站尋徑體現靈活性，對網絡互聯多樣性（無連接、面向連接……）適應力更強
互聯網層面較難提供服務質量的保障

協議實體間虛通信規則——異構系統互聯的理論基礎
[1] 對等實體才能通信
[2] 每一個實體，一定有一個對等實體存在
[3] 對等實體之間依靠底層服務，同時底層實體的不同可以對高層屏蔽

（二）網絡互聯技術

1、協議轉換技術進行互聯

2、隧道技術實現互聯

理論基礎——透明通信
兩個同構網絡之間是異構網絡提供服務——異構網建立隧道傳輸數據





🔺可以把隧道兩端的網絡視作上層，隧道是下層

3、協議轉換技術實現互聯

隧道技術的缺點：
只適應兩個相同網絡之間通過第三方網絡互聯：需要互聯的望樓并不個個相同；每兩個需要互聯的網絡之間建立隧道：n（n-1）/2——O（n2）

1、協議覆蓋方式——上層尋求統一
[1] 分層結構中上下層透明通信原則和各層獨立性原則
[2] 具備統一的上一層、下層和本層可以不同（覆蓋層具備一定的選路功能和與不同底層網絡實體適配的能力）

網絡IP化

覆蓋技術利用網絡層的路由功能實現網間互聯實現O（n-1）

2、OSI和TCP/IP模型不同的互聯思想
OSI思想：
[1] 為網絡互聯處定義標準的接口模型
[2] 網絡接口符合接口標準的網絡成為開放系統

TCP/IP思想：
[1] 協議覆蓋
網絡層以上是同一種協議——TCP/IP
TCP/UDP上層應用豐富（被廣泛推廣的重要原因）
[2] IP協議具有分層地址結構，適合大規模組網
[3] IP協議向下定義了靈活的網絡接口層-適應網絡的多樣性
[4] IP協議簇中有很實用的路由選擇協議
[5] TCP/IP協議源碼公開

六、網絡層實例：IP協議、IPv6協議、LTE等

TOS：標識不同的服務
Identifier：唯一性標識，識別不同的分組，便于重裝同一個IP的分組
Flags：特殊控制
HCS：頭部校驗——校驗和法
Protocol：上層實體的協議

IPv6更大的地址空間，頭部長度固定，便于硬件快速交換

網絡虛擬化
NFV——網絡功能虛擬化
①在x86結構下，采用開放的標準和軟件結構，靈活實現和配置各種網絡功能
②用計算機來虛擬化各種網絡設備

參考資料

中國大學MOOC電子科技大學計算機通信網絡
計算機網絡（第五版） 清華大學出版社 嚴偉、潘愛民 譯

總結

以上是生活随笔為你收集整理的计算机网络学习笔记（六）——网络层、虚电路和数据报交换、路由（距离矢量、链路状态算法）、IP编址、网络拥塞控制、网络互联的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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