网络层的核心功能

网络层提供的服务是将数据从源主机到目的主机进行数据报传输，网络中的每一个主机和路由器都有一个网络层，提供主机到主机（路由器）之间的服务。

在发送端，网络层将传输层的数据段（segment）进行封装，封装到网络层的数据报（datagram）中进行传输。

在接收端，网络层需要把数据段（datagram）提取出数据段（segment）给传输层进行处理。

一、网络层核心功能

1.1 转发，路由选择

转发（forwarding）是指把数据分组从路由器的输入端口转移到合适的输出端口，由硬件完成。 路由器是如何知道当前输入的分组应该从那个输出端口转发出去呢？答案就是转发表。

每一个路由器需要维护一个转发表，路由器基于转发表来决定输入的分组应该被转发到那个输出接口。当请求到来时，路由器直接读取转发表即可。

转发表示意图：

地址	输出链路
0001	1
0002	3
0003	2

所以路由器需要事先维护一个转发表，这便是网络层的另外一个核心功能：路由选择。

路由选择（routing）是指确定分组从源到目的地的路径的网络处理过程，由软件实现。

路由器基于一定的路由算法来计算路径，最终计算出来的路径信息保存到了转发表里面，供路由器转发时使用。

1.2 连接建立

针对某些网络比如ATM网络，在分组传输前需要先建立连接。

网络层连接和传输层连接的区别：

1. 网络层连接：主机到主机之间（或者路由器）
2. 传输层连接：属于端到端的进程之间的连接

ATM网络慢慢在退出舞台。

二、网络层服务模型

2.1 无连接服务

1. 不事先为分组确定传输路径

2. 每个分组的独立确定传输路径

3. 不同分组的路径可能不同：转发表可能会变（会出现先出发后到达的case）

核心用是数据报网络，现在急于tcp/ip的internet就是数据报网络

2.2 连接服务

1. 传输前为整个分组建立连接，确定传输路径
2. 后续所有分组都急于预先确定的路径（连接）进行传输
3. 所有分组的传输路径相同
4. 传输结束后需要拆除连接

核心使用时虚电路网络，ATM网络，出于淘汰状态。所为虚电路就是模拟电路交换，传输前先建立连接，资源进行独占。