第6章-路由选择与网络拥塞控制
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计算机网络教案(第6章)
帧中继和分组交换类似，但却以比分组容量大的帧为 单位而不是以分组为单位进行数据传输，而且，它在 网络上的中间节点对数据不进行误码纠错。
6.3.3 数字数据网DDN
数字数据网(DDN，Digital Data Network)是利用数字信 道传输数据信号的数据传输网。 它的传输媒介主要是光缆，辅助于数字微波、 卫星信道 以及用户端可用的普通电缆和双绞线。 在现有的电信网(电话网或分组交换网)中，都有模拟成分 存在，需要许多模数转换及调制解调设备。而DDN则以 全数字、高速率及灵活的交叉连接复用功能为用户提供 永久性或半永久性的数字电路专线(出租)业务，为用户构 建了一个大容量的数据通信平台。数字信道与传统的模 拟信道相比，具有传输质量高、速度快、带宽利用率高 等一系列优点。
基于 ADSL 的接入网 端局或远端站 ATU-C PS 电话 分路器 用户线 PS ATU-R
区域宽带网
ATU-C ATU-C DSLAM
图3-32
至本地电话局
居民家庭
基于ADSL的接入网的组成
§6.4
异步传输方式ATM
1 ATM概述
1972年ITU-T提出了综合业务数字网(ISDN)的概 念。特别是80年代初制定的一整套关于ISDN的系列建 议，奠定了ISDN发展的基础。鉴于当时技术能力和业 务需求的限制，首先提出的只能是窄带综合业务数字网 (N-ISDN)。
2.7～3.6 km
1.4 km 0.9 km 0.3 km 4.ADSL中的“D（数字）”应理解为“使 用数字技术”。ADSL的用户线上传送 的仍然是模拟信号而不是数字信号。 ADSL在现成的用户线（铜线）的两端 各安装一个ADSL调制解调器。我国目 前采用的方案是离散多音调DMT (Discrete Multi-Tone) 调制技术。
6.3.3 数字数据网DDN
数字数据网(DDN，Digital Data Network)是利用数字信 道传输数据信号的数据传输网。 它的传输媒介主要是光缆，辅助于数字微波、 卫星信道 以及用户端可用的普通电缆和双绞线。 在现有的电信网(电话网或分组交换网)中，都有模拟成分 存在，需要许多模数转换及调制解调设备。而DDN则以 全数字、高速率及灵活的交叉连接复用功能为用户提供 永久性或半永久性的数字电路专线(出租)业务，为用户构 建了一个大容量的数据通信平台。数字信道与传统的模 拟信道相比，具有传输质量高、速度快、带宽利用率高 等一系列优点。
基于 ADSL 的接入网 端局或远端站 ATU-C PS 电话 分路器 用户线 PS ATU-R
区域宽带网
ATU-C ATU-C DSLAM
图3-32
至本地电话局
居民家庭
基于ADSL的接入网的组成
§6.4
异步传输方式ATM
1 ATM概述
1972年ITU-T提出了综合业务数字网(ISDN)的概 念。特别是80年代初制定的一整套关于ISDN的系列建 议，奠定了ISDN发展的基础。鉴于当时技术能力和业 务需求的限制，首先提出的只能是窄带综合业务数字网 (N-ISDN)。
2.7～3.6 km
1.4 km 0.9 km 0.3 km 4.ADSL中的“D（数字）”应理解为“使 用数字技术”。ADSL的用户线上传送 的仍然是模拟信号而不是数字信号。 ADSL在现成的用户线（铜线）的两端 各安装一个ADSL调制解调器。我国目 前采用的方案是离散多音调DMT (Discrete Multi-Tone) 调制技术。
第6章路由算法总结ppt课件
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
非自适应路由算法
固定路由算法（fixed routing algorithm） 洪泛法（flooding） 随机走动法（random walk） 基于流量的路由算法（flow-based routing）
由所有的线路平均延迟，可直接计算出流量的加权 平均值，从而得到整个网络的平均分组延迟
这样找出网络的最小平均延迟就可以实现最优路由 选择
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
自适应路由算法
孤立路由选择 集中路由选择 分布式路由选择
当结点或链路发生故障时，该方法可使路由算法有 较好的稳健性
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
基于流量的路由算法
该方法不仅考虑网络的拓扑结构，还要考虑网络的 负载因素
对某一给定的线路，如果已知负载量与平均流量， 那么可以根据排队论的知识计算出该线路上的平均 分组延迟
• 如果找不到相应的表项，在G的路由表中增加一项 ：(N,G’,D’+C)
• 如果V=G’，G中路由表对应的表项根据D’+C和D的 比较获得
– 如果D’+C<D，G中表项更新为(N,G’,D’+C)
– 否则G中表项保持原状，仍为(N,V,D)
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
计算机网络(谢希仁)答案 第6-7章 广域网
第六章广域网6-01 试从多方面比较虚电路和数据报这两种服务的优缺点答：答：（1）在传输方式上，虚电路服务在源、目的主机通信之前，应先建立一条虚电路，然后才能进行通信，通信结束应将虚电路拆除。
而数据报服务，网络层从运输层接收报文，将其装上报头（源、目的地址等信息）后，作为一个独立的信息单位传送，不需建立和释放连接，目标结点收到数据后也不需发送确认，因而是一种开销较小的通信方式。
但发方不能确切地知道对方是否准备好接收，是否正在忙碌，因而数据报服务的可靠性不是很高。
（2）关于全网地址：虚电路服务仅在源主机发出呼叫分组中需要填上源和目的主机的全网地址，在数据传输阶段，都只需填上虚电路号。
而数据报服务，由于每个数据报都单独传送，因此，在每个数据报中都必须具有源和目的主机的全网地址，以便网络结点根据所带地址向目的主机转发，这对频繁的人—机交互通信每次都附上源、目的主机的全网地址不仅累赘，也降低了信道利用率。
（3）关于路由选择：虚电路服务沿途各结点只在呼叫请求分组在网中传输时，进行路径选择，以后便不需要了。
可是在数据报服务时，每个数据每经过一个网络结点都要进行一次路由选择。
当有一个很长的报文需要传输时，必须先把它分成若干个具有定长的分组，若采用数据报服务，势必增加网络开销。
（4）关于分组顺序：对虚电路服务，由于从源主机发出的所有分组都是通过事先建立好的一条虚电路进行传输，所以能保证分组按发送顺序到达目的主机。
但是，当把一份长报文分成若干个短的数据报时，由于它们被独立传送，可能各自通过不同的路径到达目的主机，因而数据报服务不能保证这些数据报按序列到达目的主机。
（5）可靠性与适应性：虚电路服务在通信之前双方已进行过连接，而且每发完一定数量的分组后，对方也都给予确认，故虚电路服务比数据报服务的可靠性高。
但是，当传输途中的某个结点或链路发生故障时，数据报服务可以绕开这些故障地区，而另选其他路径，把数据传至目的地，而虚电路服务则必须重新建立虚电路才能进行通信。
第6章计算机网络知识
大学计算机基础
各层次最主要功能归纳
应用层——与用户应用进程的接口，即相当于“做什么？ ” 表示层——数据格式的转换，即相当于“对方看起来像什 么？” 会话层——会话的管理与数据传输的同步，即相当于“轮 到谁讲话和从何处讲？” 传输层——从端到端经网络透明的传送报文，即相当于“ 对方在何处？” 网络层——分组交换和路由选择，即相当于“走哪条路可 到达该处？” 数据链路层——在链路上无差错的传送帧，即相当于“每 一步该怎么走？” 物理层——将比特流送到物理媒体上传送，即相当于“对 上一层的每一步应该怎样利用物理媒体？”
大学计算机基础
网络传输介质与网络设备
4．无线传输介质 无线通信介质中的红外线、激光、微波或其他无 线电波由于不需要任何物理介质，非常适用于特殊场 合。它们的通信频率都很高，理论上都可以承担很高 的数据传输速率。 （1）无线电短波通信 （2）微波传输 （3）红外线
大学计算机基础
网络传输介质与网络设备
6.1.4 计算机网络的拓扑结构
1.总线型结构 在总线型拓扑结构中，局域网的各结点都连接 到一条单一连续的物理线路上，如图2-2所示。网上 任何一个结点的信息都可以沿着总线向两个方向传 输扩散，并且能被总线中任何一个结点所接受。
大学计算机基础
计算机网络拓扑结构的优缺点
优点： 结构简单灵活 方便设备扩充 网络速度很快 设备量较少 价格低廉 安装方便 共享资源能力强 便于广播式工作 缺点： 对线路故障敏感 只能有一个节 点来发送数据 线路上任何一处 故障会导致整个 网络的瘫痪
大学计算机基础
计算机网络系统的组成
6.1 计算机网络系统组成 6.1.1 计算机网络
计算机网络是利用网络设备和通讯线路把分布在 不同地理位置的多台计算机系统连接起来，运行网络 系统软件,实现网络资源共享的通信的系统。
计算机网络基础 第6章 常用网络命令
① 知名端口的范围为0～1023。
② 注册端口的范围为1024～49151。
③ 动态和/或私有端口的范围为49152～65535。
管理好端口号对于保证网络安全有着非常重要 的意义，黑客往往通过探测目的主机开启的端 口号进行攻击。所以，对那些没有用到的端口 号，最好将它们关闭。
6.2 ARP和RARP协议
(3) 参数出错报告
路由器或目的主机在处理收到的数据包时，如果发现 包头参数中存在无法继续完成处理任务的错误，则将 该丢弃该数据包，并向源主机发送参数出错报告，指 出可能出现错误的参数位置。
6.3.2 ICMP控制报文
ICMP控制报文包括拥塞控制和路由控制两部分。
(1) 拥塞控制与源抑制报文
[Adapter]] [/flushdns] [/displaydns] [/registerdns] [/showclassid Adapter] [/setclassid Adapter [ClassID]]
位，最小为8。 (3) 校验和：计算对象包括伪协议头、UDP报头和数据。校验和为可
选字段，如果该字段设置为0，则表示发送者没有为该UDP数据报 提供校验和。
6.1.6 TCP/UDP 端口
端口号被设计用来区分运行在单个设备上的 多个应用程序。
由于在同一台机器上可能会运行多个网络应 用程序，所以计算机需要确保目的计算机上 接收源主机数据包的软件应用程序的正确性， 以及响应能被发送到源主机的正确应用程序 上。该过程正是通过使用TCP或UDP端口号来 实现的。
(5) 保留：占6位，为将来的应用而保留，目前置为“0”。 (6) 标识：占6位，有6个标识位(以下是设置为1时的意义)。
① 紧急位(URG)：紧急指针有效。 ② 确认位(ACK)：确认号有效。 ③ 急迫位(PSH)：接收方收到数据后，立即送往应用程序。 ④ 复位位(RST)：复位由于主机崩溃或其他原因而出现的错误 的连接。 ⑤ 同步位(SYN)：SYN=1，ACK=0表示连接请求消息（第一次握 手）；SYN=1，ACK=1表示同意建立连接消息（第二次握手）； SYN=0，ACK=1表示收到同意建立连接消息（第三次握手）。 ⑥ 终止位(FIN)：表示数据已发送完毕，要求释放连接。
《路由与交换技术》第六章 路由技术
由选择协议自动生成的
动 态 路 由 优 点 ： 1）灵活性强：网络中所有的路由信息，互相共享 给其他路由器，网络的增 加或删除，可以瞬间更新到整个网络里的所有路 由器上； 2）快速响应：每添加、删除、修改了一个网络，都可以瞬间更 新到整个网 络 里 的 所 有 路 由 器 上 ， 而 不 需 要 每 一 台 都 去 修 改 ； 3）适用于大型网络：因为路由信息可以传递，所以动态路 由适用于大型网 络。
依据路由选择的准则，在相关节点之间进行路由信息的收集和发 布的规程和方法称为路由协议。路由参数可以是静态不变的、周期 性变化的或动态变化的等；路由信息的收集和发布可以集中进行， 也可以分散进行。 3 路由选择算法
指如何获得一个准则参数最小的路由。可以是集中式的即由网络 中心统一计算，然后发送到各个节点；也可以是分布式的即由各节 点根据自己的路由信息进行计算。
使用前缀地址来汇总路由能够将路由条目保持为可管理的，而它带来的 优点如下： 1 路由更加有效。 2 减少重新计算路由表或匹配路由时的CPU周期。 3 减少路由器的内存消耗。 4 在网络发生变化时可以更快地收敛。 5 容易排错。
路由汇总比CIDR的要求低，它描述了网络的汇总，这个汇总的网 络是有类的网络或是有类的网络的汇总，聚合在边界路由协议（BGP） 中使用的更多。
动态路由缺点： 1 消耗资源：需要共享、计算路由信息，占用CPU和内存等硬件资源； 2占用带宽：动态路由协议会周期性的动态交换路由信息，这些路由信息 经 网 络 介 质 传 递 ， 会 占 用 带 宽 ； 3）不安全：路由器通过 学习，获取其他设备传过来的路由，很容易被攻击 者伪造路由信息。
6.3 路由汇总
在ACL中，通配符掩码0.0.0.0告诉路由器，ACL语句中IP地址的所有 32位比特都必须和数据包中的IP地址匹配，路由器才能执行该语句的动作。 0.0.0.0通配符掩码称为主机掩码。通配符掩码255.255.255.255表示对IP地 址没有任何限制，ACL语句中IP地址的所有32位比特都不必和数据包中的 IP地址匹配。我们可以把192.168.1.1 0.0.0.0简写为host 192.168.1.1，把 0.0.0.0 255.255.255.255 简写为 any。
动 态 路 由 优 点 ： 1）灵活性强：网络中所有的路由信息，互相共享 给其他路由器，网络的增 加或删除，可以瞬间更新到整个网络里的所有路 由器上； 2）快速响应：每添加、删除、修改了一个网络，都可以瞬间更 新到整个网 络 里 的 所 有 路 由 器 上 ， 而 不 需 要 每 一 台 都 去 修 改 ； 3）适用于大型网络：因为路由信息可以传递，所以动态路 由适用于大型网 络。
依据路由选择的准则，在相关节点之间进行路由信息的收集和发 布的规程和方法称为路由协议。路由参数可以是静态不变的、周期 性变化的或动态变化的等；路由信息的收集和发布可以集中进行， 也可以分散进行。 3 路由选择算法
指如何获得一个准则参数最小的路由。可以是集中式的即由网络 中心统一计算，然后发送到各个节点；也可以是分布式的即由各节 点根据自己的路由信息进行计算。
使用前缀地址来汇总路由能够将路由条目保持为可管理的，而它带来的 优点如下： 1 路由更加有效。 2 减少重新计算路由表或匹配路由时的CPU周期。 3 减少路由器的内存消耗。 4 在网络发生变化时可以更快地收敛。 5 容易排错。
路由汇总比CIDR的要求低，它描述了网络的汇总，这个汇总的网 络是有类的网络或是有类的网络的汇总，聚合在边界路由协议（BGP） 中使用的更多。
动态路由缺点： 1 消耗资源：需要共享、计算路由信息，占用CPU和内存等硬件资源； 2占用带宽：动态路由协议会周期性的动态交换路由信息，这些路由信息 经 网 络 介 质 传 递 ， 会 占 用 带 宽 ； 3）不安全：路由器通过 学习，获取其他设备传过来的路由，很容易被攻击 者伪造路由信息。
6.3 路由汇总
在ACL中，通配符掩码0.0.0.0告诉路由器，ACL语句中IP地址的所有 32位比特都必须和数据包中的IP地址匹配，路由器才能执行该语句的动作。 0.0.0.0通配符掩码称为主机掩码。通配符掩码255.255.255.255表示对IP地 址没有任何限制，ACL语句中IP地址的所有32位比特都不必和数据包中的 IP地址匹配。我们可以把192.168.1.1 0.0.0.0简写为host 192.168.1.1，把 0.0.0.0 255.255.255.255 简写为 any。
06第六章_广域网
广域网结点之间采用点到点连接
注意 区别 2.协议层次上
局域网主要在Data Link层 广域网主要在Network层
3.广域网与局域网之间采用路由器连接
共同点：连在一个广域网或连在一个局域网上的计算机在该网内 通信时，只需要使用其网络的物理地址即可。
6.1.2 广域网提供的服务：
服务：
1）无连接的网络服务（数据报服务） 2）面向连接的网络服务（虚电路服务）
最短路径算法
A. 已知条件：
整个网络拓扑和各链路的长度。如果长度代 表了最小时延或最少费用时，求最短通路。 B. 算法：
① 设原结点为：结点1 ② 然后一步一步地寻找，每次找一个结点 ③ 直到把所有的点都找到为止.
5 2 1 2 1
2
3
3
3 1
5 6
4
1
5
2
令：①
② ③
D(v)为原结点D到任意结点V的距离
•
路由选择策略:
算法给定网络中任意二个结点之间的最短边路。
（三） 随机步行式
工作方式： 从多个（能到达目的地的）出口中随机选中一个来转 发PDU。 随机---选择链路、根据信道负载、… • 不需要网络拓扑信息---网络结构无关性 • 每次路径是随机变化的 • 树形，星形网络
（四） 报文分叉式
报文分叉式又称为目录和报文分叉式路由选择算法 特征：每个节点存储一张路由表，对应于每个目的节 点都有几条可供选择的输出链路，并且它们按一定优 先级进行排序，一般用权值来表示路由表提供所有可 用得后继结点 路由基于随机决定策略
d ij min(tik d kj ) k A sij h，h使t ih d hj最小
分布式路由选择策略
计算机网络习题解答(2004)
第8页
发送224 bits有效数据的总时间
25.6 + 5 + 3.2 +5 = 38.8 μs 有效数据传输率 224 bits/ 38.8 μs =5.77 Mbps 不使用第75 ～ 76页的公式：
d V Rd L R LV L R 1 U d V L R 1
因为平均帧长度L难以计算。
B log2 1 S
3 log (1100) 20Kbps N
2
2B log2 V 2 3 log2 2 6Kbps
两个理论上限，不可逾越。 取两者最小值：Rmax=6Kbps
第2页
5、4KHz的无噪声信道，每秒采样一次，最大 数据传输率？ 无噪声信道可以挟带任意数量的信息，而 与它的采样频率无关，只与每次采样的数据 量大小有关。Shannon定理中的S/N为无穷大， Nyquist定理中的V可以取任意值，题目并未 给出限制，故最大数据传输率可以无限大。
性能、健壮性与简单性 方面均优于虚电路
第6页
第5章 局域网
1、纯ALOHA的小 在纯ALOHA协议中，每个用户数据的发送 是即时的；而在分槽ALOHA协议中，每个用户 的数据发送要推迟到下一个时隙，这样引入了 1/2个时隙的延迟时间。（信道的利用率增加， 但延迟增加了。）
第7页
3、长度1 km，速率10 Mbps以太网，信号延迟 200m/ μs ，帧长度256bits，帧头32bits，数据帧 发送成功后的第一个时间片用于发送32 bits应答 帧，轻负载（无冲突）。 发送256 bits数据帧 256bits/10Mbps=25.6 μs 数据帧在电缆上的传播延时 τ=1000m/(200m/ μs)=5 μs 发送32 bits 确认帧 32 bits/10Mbps=3.2 μs 确认帧在电缆上的传播延时 τ=1000m/(200m/ μs)=5 μs
发送224 bits有效数据的总时间
25.6 + 5 + 3.2 +5 = 38.8 μs 有效数据传输率 224 bits/ 38.8 μs =5.77 Mbps 不使用第75 ～ 76页的公式：
d V Rd L R LV L R 1 U d V L R 1
因为平均帧长度L难以计算。
B log2 1 S
3 log (1100) 20Kbps N
2
2B log2 V 2 3 log2 2 6Kbps
两个理论上限，不可逾越。 取两者最小值：Rmax=6Kbps
第2页
5、4KHz的无噪声信道，每秒采样一次，最大 数据传输率？ 无噪声信道可以挟带任意数量的信息，而 与它的采样频率无关，只与每次采样的数据 量大小有关。Shannon定理中的S/N为无穷大， Nyquist定理中的V可以取任意值，题目并未 给出限制，故最大数据传输率可以无限大。
性能、健壮性与简单性 方面均优于虚电路
第6页
第5章 局域网
1、纯ALOHA的小 在纯ALOHA协议中，每个用户数据的发送 是即时的；而在分槽ALOHA协议中，每个用户 的数据发送要推迟到下一个时隙，这样引入了 1/2个时隙的延迟时间。（信道的利用率增加， 但延迟增加了。）
第7页
3、长度1 km，速率10 Mbps以太网，信号延迟 200m/ μs ，帧长度256bits，帧头32bits，数据帧 发送成功后的第一个时间片用于发送32 bits应答 帧，轻负载（无冲突）。 发送256 bits数据帧 256bits/10Mbps=25.6 μs 数据帧在电缆上的传播延时 τ=1000m/(200m/ μs)=5 μs 发送32 bits 确认帧 32 bits/10Mbps=3.2 μs 确认帧在电缆上的传播延时 τ=1000m/(200m/ μs)=5 μs
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没有连接建立阶段 每个包包含完整的目的地址 每个包独立地被转发 转发表由路由协议动态生成
13
2014-12-02
服务与子网类型不同组合
2014-12-02
14
小结
网络层的地位
位于数据链路层和传输层之间，使用数据链路层提供的服务，为传输层提供 服务； 通信子网的最高层； 处理端到端传输的最低层。 屏蔽各种不同类型网络之间的差异，实现互连 了解通信子网的拓扑结构，选择路由，实现报文的网络传输 都属于分组交换，采用存储转发机制。 数据报(datagram)：每个分组被单独路由，分组带有全网唯一的地址 虚电路(virtual circuit)：先在源端和目的端之间建立一条虚电路，所有分组 沿虚电路按次序存储转发，最后拆除虚电路。在虚电路中，每个分组无须进 行路径选择。 面向连接的服务和无连接的服务。
N_Unitdata.request(源地址，目的地址，QoS，用户数据) N_Unitdata.indication(源地址，目的地址，QoS，用户数 据) N_Facility.request(QoS) N_Facility.indication(目的地址，QoS，原因) N_Report.indication(目的地址，QoS，原因)
2014-12-02 5
服务原语
服务原语是层服务用户和服务提供者之间的 一种抽象且与实现无关的交互，服务原语不 必直接与协议要素相关。 服务原语可分为请求、指示、响应和证实四 种类型。
2014-12-02
6
面向连接服务原语
端系统A 传输层 网络层 通信媒介 （数据链路层） 端系统B 网络层 传输层
10
无连接的服务质量
转换时延 接入保护 开销决定性因素 残留误差率 优先权 从发出N_Unitdata请求至响应所需要的时间 防止对网络服务用户信息的非法监测和操纵 确定对数据选择路由所需要的开销 某数据单元发生丢失、重复或误传的可能性 数据单元之间的相对重要性
源路由
指定数据传向目的地的路径
2014-12-02
N_Request 时间 N_Indication N_Response
N_Confirm
OSI网络层服务原语的使用示例
2014-12-02 7
阶段
服务
原语 N_Connect.Request N_Connect.Indication N_Connect.Response N_Connect.Confirm N_Data.Request N_Data.Indication N_Reset.Request N_Reset.Indication N_Reset.Response N_Reset.Confirm 可选服务 接收确认 原语 N_DataAcknowledge.Request N_DataAcknowledge.Indication N_ExpeditedData.Request N_ExpeditedData.Indication
网络层的作用
网络层的两种实现方式 —— 数据报和虚电路
网络层提供的服务
2014-12-02
15
6.2 路由选择算法
路由选择的定义
指的是在分布式分组交换网中每个节点具有自动选择传送 分组到达目的地的最佳路径的能力,就是说节点设备要根 据一定的原则通过计算来确定每一分组发往宿端的最佳输 出路径. (1)能正确、迅速、合理地传送报文信息； (2) 能适应网络内节点或链路故障而引起的拓扑变化，使 报文在故障条件下一般仍能到达终点。 (3) 能适应网络流量的变化，使各通路的流量均匀，整个 网络的通信设备负荷平衡，充分发挥效率； (4)算法尽量简单，以减少网络开销。
传送失败概率
连接恢复力 拆连时延 拆连失败概率 连接保护能力 连接优先权 最大开销
2014-12-02
传送失败数占传送尝试总数的比例
在网络连接过程中，服务提供者激活释放和复位的概率 从发起连接拆除请求至成功释放所需要的时间 未成功拆除连接次数与尝试次数之比 网络服务提供者试图防止对用户数据的未授权操作的程度 考虑网络连接及其数据的相对重要性 网络服务的开销范围
连接建立
连接建立
数据传输 数据传输 重 建
加速数据 传输
连接拆除
连接释放
N_Disconnect.Request N_Disconnect.Indication 表6-1 面向连接的服务及原语
2014-12-02
与面向连接的服务有关的原语有六种
8
无连接服务原语
N_Unitdata 服务不提供差错控制，也不提供流量 控制、分组重新排序及其它的控制
18
决策时间
性能准则
网络信息源 （与路由选择有关的信息）
路选策略
2014-12-02
3. 对路由选择算法的要求
正确性:确保分组从源节点传送到目的节点； 简单性:实现方便，软硬件开销小； 自适应性,也称健壮性:算法能够适应业务量和网 络拓扑的变化 稳定性:能长时间无故障运行; 公平性:每个节点都有机会传送信息; 最优性:尽量选取"好的"路由
(4,2) (-,-)
(4,4) (-,-) (5,4) (1,2)
节点4上的路由表
输入虚电路,(X,n)表示前一个节点X和虚电路号; 输出虚电路,(X,n)表示后一个节点X和虚电路号; (-,-)表示虚电路在这个节点上起始和或终止.
2014-12-02 21
汇集树（sink tree） 从所有的源节点到一个给定的目的节点的最优路由的集 合形成了一个以目的节点为根的树，称为汇集树；
4. 路由选择的实现——路由表
2014-12-02 19
路由算法
路由选择的实现-路由表
2 3
1
6
4
5
如：路径选择的原则是 使到达目的节点的链路 (hops)数最少,当存在2 条以上的最少链路的路 径时,则可以选择其中一 条.路由表对每个目的节 点指出分组应该发向的 下一个节点.
节点1上的路由表 节点4上的路由表 12 3 5 6 目的节点 2 3 4 5 6 目的节点 12 3 5 5 下一个节 2 2 4 4 2 下一个节点 点
在传输层 面向连接和无连接服务
2014-12-02
网络层概述
虚电路（virtual circuit）
在发送第一个数据包之前要进行连接的建立,一般等待 时间为RTT. 连接请求包含完整的目的地地址,但每个数据包只携带 很小的VC标识,因此每个包的开销很小. 如果连接的链路或交换机故障,连接将被中断,必须建 立一个新的连接. 连接建立为预留资源提供了支持. 数据报（datagram）
16
6.2.1 关于路由选择
2014-12-02
1. 路由选择与流量控制的关系
时延
提交的负荷
流量控制
吞吐量
路由选择
时延
被拒绝的负荷
路由选择和流量控制之间的交互作用
2014-12-02
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2. 路由选择算法的分类
分类 决策地点 要素 每一节点（分布式） 中央节点（集中式） 源节点 节点子集 分组（数据报） 会话（虚电路） 链路数 设施代价 时延 吞吐量 无 本地 相邻节点 路径上的节点 所有节点 静态——简单类算法 自适应
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路由算法
虚电路使用的路由表 路由表中使用的是虚电路号而不是目的节点
节点1上的路由表 入虚电路 出虚电路 入虚电路 出虚电路
(-,-) (2,1) (1,2) (5,4)
(-,-) (4,2)
(-,-) (4,4) (1,4) (3,5)
(2,1) (-,-) (3,5) (1,4)
还有3条属于正式标准的附件中的服务原语：
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面向连接的服务质量
建连时延 建连失败概率 吞吐量 转换时延 残留误差率 建立网络连接所需要的时间 建立网络连接失败次数与尝试次数之比 单位时间内传送的数据量 从发送请求原语至目的端，到接收指示原语所需要的时间 通过网络服务边界仍有出错、丢失、重复数据占传送数据总数的比例
第六章 路由选择 与网络拥塞控制
本章掌握重点：
网络层的主要功能和提供的服务； 路由选择和流量控制思想；
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6.1 概述
ISO 定义
网络层为一个网络连接的两个传输层实体间交换 网络服务数据单元提供功能和规程的方法，它使 传输层实体看不到下面资源的使用情况。
网络层是处理端到端传输的最低层。 网络层要解决的关键问题:
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6.1.3 网络层的内部结构
比较项目 初始建立连接 地址 状态信息 路由选择 分组的顺序 节点故障影响 差错处理 拥塞控制 功能复杂性部 分 适用方式 不需要 每个分组都含有完整的源地址和目的地址 子网不存储状态信息 每个分组独立选择 到达目的站时可能不按发送顺序 除节点崩溃时会丢失分组外，无其他影响 由主机承担 由主机负责，较难实现 数据报子网 需要 每个分组含有一个短的虚电路号，目的 站地址仅在连接建立阶段使用 已建立的虚电路占用子网路由表空间 虚电路一建立，路由就已确定，所有分 组都经过此路径 总是按发送顺序到达目的站 所有经过失效设备的虚电路都会被终止 对主机透明（由通信子网承担） 由通信子网负责，若每条虚电路分配有 足够的缓冲区，则容易控制 在网络层 面向连接服务 12 虚电路子网
(1)由端系统与一个网络或几个网络之间三方或多方一致 同意而建立的一条路径。 (2)协商确定的参数值和任选项(Options)； (3)连接标识（例如虚电路号）； (4)指定连续的数据单元之间逻辑关系、排序和控制的有 关上下文内容。