主要任务是把分组从源端传到目的端，为分组交换网上的不同主机提供通信服务。
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网络层传输单位是数据报。

功能

路由的选择与分组转发

数据交换

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既不需要大量端口，也可以实现远距离的通讯
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1.报文交换和分组交换都采用存储转发。
⒉.传送数据量大，且传送时间远大于呼叫时，选择电路交换。
电路交换传输时延最小。
3.从信道利用率看，报文交换和分组交换优于电路交换，其中分组交换时延更小。

电路交换

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优点:
1.通信时延小
2有序传输
3.没有冲突
4.实时性强

缺点:
1.建立连接时间长
2.线路独占使用效率低
3.灵活性差
4.无差错控制能力

报文交换

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优点:
1.无需建立连接
⒉存储转发，动态分配线路
3.线路可靠性较高
4.线路利用率较高
5.多目标服务

缺点:
1.有存储转发时延
⒉报文大小不定，需要网络节点有较大缓存空间

分组交换

分组:把大的数据块分割成小的数据块。
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优点:
1.无需建立连接
2.存储转发，动态分配线路
3.线路可靠性较高
4.线路利用率较高
5.相对于报文交换，存储管理更容易

缺点:
1.有存储转发时延
⒉需要传输额外的信息量
3.乱序到目的主机时，要对分组排序重组

报文交换 VS 分组交换

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计算题中要注意的几点:
1.单位换算:b/B,Mbps,kbps
2是否考虑传播延迟
3.时间至少是多少――选择最少跳数
4.起始时间（从发送开始到接收完为止/从发送开始到发送完毕）
5.是否有分组头部大小的开销
6.报文交换时延更长，分组交换时延可能不是整数

数据报 & 虚电路

数据报方式为网络层提供无连接服务

  • 无连接服务:不事先为分组的传输确定传输路径，每个分组独立确定传输路径，不同分组传输路径可能不同。
  • 每个分组携带源和目的地址
  • 路由器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;每个分组独立选路

虚电路方式为网络层提供连接服务。
虚电路将数据报方式和电路交换方式结合，以发挥两者优点。
虚电路:一条源主机到目的主机类似于电路的路径（逻辑连接),路径上所有结点都要维持这条虚电路的建立都维持一张虚电路表，每一项记录了一个打开的虚电路的信息。
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无连接服务:不事先为分组的传输确定传输路径，每个分组独立确定传输路径，不同分组传输路径可能不同。
连接服务:首先为分组的传输确定传输路径（建立连接），然后沿该路径（连接）传输系列分组，系列分组传输路径相同，传输结束后拆除连接。

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异构网络互联

拥塞控制

若所有结点都来不及接受分组，而要丢弃大量分组的话，网络就处于拥塞状态。因此要采取一定措施,缓解这种拥塞。

开环控制

闭环控制

路由算法

最佳路电:“最佳”只能是相对于某一种特定要求下得出的较为合理的选择

静态路由算法

非自适应路由算法
管理员手工配置路由信息。
简便、可靠，在负荷稳定、拓扑变化不大的网络中运行效果很好，广泛用于高度安全性的军事网络和较小的商业网络。
路由更新慢，不适用大型网络。

动态路由算法

自由适应路由算法
路由器间彼此交换信息，按照路由算法优化出路由表项。
路由更新快，适用大型网络，及时响应链路费用或网络拓扑变化。
算法复杂，增加网络负担。

分散性

链路状态路由算法 + OSPF
所有路由器掌握完整的网络拓扑和链路费用信息。

全局性

距离向量路由算法 + RIP
路由器只掌握物理相连的邻居及链路费用。

路由选择协议

自治系统AS:在单一的技术管理下的一组路由器，而这些路由器使用一种AS内部的路由选择协议和共同的度量以确定分组在该AS内的路由，同时还使用一种AS之间的路由协议以确定在AS之间的路由。
一个AS内的所有网络都属于一个行政单位来管辖，一个自治系统的所有路由器在本自治系统内都必须连通。
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IP协议

IP数据报格式

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版本:IPv4/ IPv6?
首部长度:单位是4B，最小为5。
区分服务:指示期望获得哪种类型的服务。
总长度:首部+数据，单位是1B
生存时间（ TTL) :IP分组的保质期。经过一个路由器-1，变成o则丢弃。
协议:数据部分的协议。
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首部检验和:只检验首部。
源IP地址和目的IP地址:32位。
可选字段:0~40B ,用来支持排错、测量以及安全等措施。
填充：全0，把首部补成4B的整数倍
标识：同一数据报的分片使用同一标识
标志：只有两位有意义；中间为DF为1时禁止分片；最低位MF=1表示后面还有分片
片偏移：指出较长分组分片后某片在原分组中的相对位置。以8B位单位。（除了最后一个分片，每个分片长度-一定是8B的整数倍。）

  • 总长度单位是1B
  • 片偏移单位是8B
  • 首部长度单位是4B

分片

最大传输单元MTU
链路层数据帧可封装数据的上限。
以太网的MTU是1500字节。
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IP数据报中：
标识：同一数据报的分片使用同一标识
标志：只有两位有意义；中间为DF为1时禁止分片；最低位MF=1表示后面还有分片
片偏移：指出较长分组分片后某片在原分组中的相对位置。以8B位单位。
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IP地址

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NAT

网络地址转换NAT(Network Address Translation):在专用网连接到因特网的路由器上安装NAT软件，安装了NAT软件的路由器叫NAT路由器，它至少有一个有效的外部全球IP地址。