網絡層的核心功能

網絡層提供的服務是將數據從源主機到目的主機進行數據報傳輸，網絡中的每一個主機和路由器都有一個網絡層，提供主機到主機（路由器）之間的服務。

在發送端，網絡層將傳輸層的數據段（segment）進行封裝，封裝到網絡層的數據報（datagram）中進行傳輸。

在接收端，網絡層需要把數據段（datagram）提取出數據段（segment）給傳輸層進行處理。

一、網絡層核心功能

1.1 轉發，路由選擇

轉發（forwarding）是指把數據分組從路由器的輸入端口轉移到合適的輸出端口，由硬件完成。 路由器是如何知道當前輸入的分組應該從那個輸出端口轉發出去呢？答案就是轉發表。

每一個路由器需要維護一個轉發表，路由器基於轉發表來決定輸入的分組應該被轉發到那個輸出接口。當請求到來時，路由器直接讀取轉發表即可。

轉發表示意圖：

地址	輸出鏈路
0001	1
0002	3
0003	2

所以路由器需要事先維護一個轉發表，這便是網絡層的另外一個核心功能：路由選擇。

路由選擇（routing）是指確定分組從源到目的地的路徑的網絡處理過程，由軟件實現。

路由器基於一定的路由算法來計算路徑，最終計算出來的路徑信息保存到了轉發表里面，供路由器轉發時使用。

1.2 連接建立

針對某些網絡比如ATM網絡，在分組傳輸前需要先建立連接。

網絡層連接和傳輸層連接的區別：

1. 網絡層連接：主機到主機之間（或者路由器）
2. 傳輸層連接：屬於端到端的進程之間的連接

ATM網絡慢慢在退出舞台。

二、網絡層服務模型

2.1 無連接服務

1. 不事先為分組確定傳輸路徑

2. 每個分組的獨立確定傳輸路徑

3. 不同分組的路徑可能不同：轉發表可能會變（會出現先出發后到達的case）

核心用是數據報網絡，現在急於tcp/ip的internet就是數據報網絡

2.2 連接服務

1. 傳輸前為整個分組建立連接，確定傳輸路徑
2. 后續所有分組都急於預先確定的路徑（連接）進行傳輸
3. 所有分組的傳輸路徑相同
4. 傳輸結束后需要拆除連接

核心使用時虛電路網絡，ATM網絡，出於淘汰狀態。所為虛電路就是模擬電路交換，傳輸前先建立連接，資源進行獨占。