chapt5(網(wǎng)絡(luò)層-1)(編輯修改稿)
2024-08-31 09:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 向運輸層提供兩種服務(wù)方式： ?面向連接 （虛電路）服務(wù)方式 網(wǎng)絡(luò)層向運輸層提供的一種可靠的數(shù)據(jù)傳送方式，所有分組按照發(fā)送順序到達。進行數(shù)據(jù)交換的兩個端系統(tǒng)之間有一條虛電路（網(wǎng)絡(luò)連接）為它們服務(wù)。 ?無連接 （數(shù)據(jù)報）服務(wù)方式 通信子網(wǎng)內(nèi)部節(jié)點按數(shù)據(jù)報方式交換數(shù)據(jù)，而與端系統(tǒng)相連的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點向端系統(tǒng)提供虛電路服務(wù)。 ?組合方式 虛電路子網(wǎng)上提供的數(shù)據(jù)報服務(wù)。例：在 ATM子網(wǎng)上運行 IP。 30 2022/8/21 網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù) 通信子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)層服務(wù) 網(wǎng)絡(luò)層向運輸層提供的通信服務(wù)方式總結(jié) ?通信子網(wǎng)向端系統(tǒng)所提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 有面向連接（虛電路）和無連接（數(shù)據(jù)報）兩種。 ?通信子網(wǎng)內(nèi)部的工作方式 分為虛電路和數(shù)據(jù)報兩種方式。 ?通信子網(wǎng)提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和通信子網(wǎng)內(nèi)部選擇的工作方式是虛電路還是數(shù)據(jù)報方式是無關(guān)的，也就是說 接口和子網(wǎng)內(nèi)部對虛電路和數(shù)據(jù)報的選擇有 4種組合。 31 2022/8/21 網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù) 通信子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)層服務(wù) 4種組合的通信： 32 2022/8/21 理想路由算法的基本特性 路由選擇 路由算法是網(wǎng)絡(luò)層軟件的一部分。用來確定所收到的分組應(yīng)傳送的外出線路。 如果子網(wǎng)是用數(shù)據(jù)報方式，對收到的每個分組都必須重新做一次路由選擇，路由是改變的；如果采用虛電路方式，則只需要在建立電路時做一次路由選擇。 有時在虛電路某個結(jié)點或鏈路中出現(xiàn)故障，則重新建立虛電路，或?qū)⑻撾娐返穆酚蛇M行變動。 33 2022/8/21 理想路由算法的基本特性 路由選擇 路由算法的基本特性： (1)算法必須是正確的和完整的。 分組一定能夠沿著各結(jié)點路由表所指引的路由，逐步到達目的計算機直接相連的結(jié)點，最終到達目的計算機。 (2)算法簡單易實現(xiàn)。 路由選擇的計算不應(yīng)使網(wǎng)絡(luò)通信量增加太多的額外開銷。 (3)算法應(yīng)能適應(yīng)通信量和網(wǎng)絡(luò)拓撲的變化， 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的通信量發(fā)生變化時，算法能自適應(yīng)地改變路由，以均衡各鏈路的負載。 (4)算法應(yīng)具有穩(wěn)定性。 在網(wǎng)絡(luò)通信量和網(wǎng)絡(luò)拓撲相對穩(wěn)定的情況下，路由算法應(yīng)收斂于一個可以接受的解，而不應(yīng)產(chǎn)生過多的振蕩。 所謂振蕩，就是指由算法得出的路由是在一些路由之間來回不停地變化。 34 2022/8/21 理想路由算法的基本特性 路由選擇 (5)算法應(yīng)是公平的 。 (6)算法應(yīng)是最佳的 。 “ 最佳 ” 是指以最低的費用來實現(xiàn)路由算法 。 費用由一個或幾個因素綜合起來決定 ， 如鏈路長度 、 數(shù)據(jù)率 、 鏈路容量 、 是否要保密、 傳播時延等 ， 甚至還可以是一天中某一個小時內(nèi)的通信量 、 結(jié)點緩沖區(qū)被占用的程度 、 鏈路的差錯率情況等 。 可以根據(jù)用戶的具體情況來設(shè)置每一條鏈路的“ 費用 ” 。 從這里可以看出 ， 不存在一種絕對的最佳路由算法 。 所謂 “ 最佳 ” 只能是相對于某一種特定要求下得出的較為合理的選擇而已 。 35 2022/8/21 理想路由算法的基本特性 路由選擇 路由選擇是一個非常復(fù)雜的問題： ?路由選擇是網(wǎng)絡(luò)中的所有結(jié)點共同協(xié)調(diào)工作的結(jié)果 。 ?路由選擇的環(huán)境往往是在變化的 ， 而這種變化有時無法事先知道 。 ?路由選擇與流量控制有關(guān) 。 一個網(wǎng)絡(luò)的最主要的性能指標(biāo)就是： 吞吐量 (這是服務(wù)的數(shù)量 )和 平均時延 (這是服務(wù)的質(zhì)量 )。 36 2022/8/21 路由選擇 討論路由選擇算法涉及的主要參數(shù) ? 跳數(shù) (hop count)— 分組從源結(jié)點到達目的結(jié)點經(jīng)過的路由器的個數(shù)。 ? 帶寬 (bandwidth)— 鏈路的傳輸速率。 ? 延時 (delay)— 分組從源結(jié)點到達目的結(jié)點花費的時間。 ? 負載 (load)— 通過路由器或線路的單位時間通信量。 ? 可靠性 (reliability)— 傳輸過程中的誤碼率。 ? 開銷 (overhead)— 傳輸過程中的耗費，與所使用的鏈路帶寬相關(guān)。 37 2022/8/21 路由算法的技術(shù)要素 路由選擇 路由算法的技術(shù)要素 ： 性能標(biāo)準(zhǔn) 跳段數(shù)、花費、延遲、吞吐量 路由選擇時機 數(shù)據(jù)報、虛電路 路由判決地點 每個節(jié)點（分布式）、中心節(jié)點（集中式）、始發(fā)節(jié)點（源） 網(wǎng)絡(luò)信息來源 無來源、本地、相鄰節(jié)點、路由中的節(jié)點、所有節(jié)點 路由選擇方式 靜態(tài)方式、動態(tài)方式 網(wǎng)絡(luò)信息更新時間 連續(xù)更新、定期更新、顯著負載變化、拓撲變化 38 2022/8/21 路由算法分類 路由選擇 路由算法的分類： ?非自適應(yīng)路由選擇策略 ?自適應(yīng)路由選擇策略 （ 1）非自適應(yīng)路由選擇（靜態(tài)路由）：固定路由算法、分散通信量法、洪泛法、隨機走動法等 （２）自適應(yīng)路由選擇（動態(tài)路由）：分布式路由選擇策略、 集中式路由選擇策略、混合式路由選擇策略 等 39 2022/8/21 路由算法分類 路由選擇 最佳路由算法： 路由算法的目的是找到一條從 源到目的地的一條“最好”路徑 （通常是指具有最小花費的路徑）。 花費可能是距離 、 信道帶寬 、 平均通信量 、 通信開銷 、 隊列平均長度 、 測量到的時延和其它一些因素的綜合 。 40 2022/8/21 路由算法分類 路由選擇 具體是指，給定一個代表該網(wǎng)絡(luò)的圖，找到一條由一系列鏈路組成的路徑，其中： ?路徑中的第一條鏈路連接到源。 ?路徑中的最后一條鏈路連接到目的地。 ?對應(yīng)所有的 i，路徑中的第 i和 i1條連接到同一個節(jié)點上。 ?最小花費路徑：源到目的地之間所有可能的路徑的鏈路花費總和最小。（若所有的鏈路花費相同，則最小花費路徑即最短路徑。） 41 2022/8/21 路由算法分類 路由選擇 計算圖中兩個節(jié)點間的最佳路由算法，比較著名的是 1959年由Dijkstra（迪克斯特拉）
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