计算机网络：网络层

• 网络层是OSI模型的第三层。
• 它处理来自传输层的服务请求, 并将服务请求进一步转发到数据链路层。
• 网络层将逻辑地址转换为物理地址
• 它确定从源到目的地的路由, 并管理流量问题, 例如交换, 路由, 并控制数据包的拥塞。
• 网络层的主要作用是将数据包从发送主机移到接收主机。

网络层执行的主要功能是：

• 路由：当数据包到达路由器的输入链路时, 路由器会将数据包移动到路由器的输出链路。例如, 从S1到R1的数据包必须转发到S2路径上的下一个路由器。
• 逻辑寻址：数据链路层实现物理寻址, 网络层实现逻辑寻址。逻辑寻址还用于区分源系统和目标系统。网络层将一个标头添加到数据包, 其中包含发送方和接收方的逻辑地址。
• 互联网络：这是网络层的主要角色, 它提供了不同类型网络之间的逻辑连接。
• 分段：分段是将数据包分解为通过不同网络传播的最小的单个数据单元的过程。

转发和路由

在网络层中, 路由器用于转发数据包。每个路由器都有一个转发表。路由器通过检查数据包的标头字段然后使用标头字段值索引到转发表中来转发数据包。存储在转发表中的与报头字段值相对应的值指示数据包将转发到的路由器的传出接口链接。

例如, 标头字段值为0111的路由器到达路由器, 然后路由器将该标头值索引到转发表中, 该表确定输出链路接口为2。路由器将数据包转发到接口2。路由算法确定在转发表中插入的值。路由算法可以是集中式或分散式的。

网络层提供的服务

• 保证的传递：这一层提供的服务保证了数据包将到达其目的地。
• 有延迟限制的保证传送：此服务保证将在指定的主机到主机延迟限制之内传送数据包。
• 有序数据包：此服务确保数据包按其发送顺序到达目的地。
• 保证的最大抖动：此服务可确保在发送方两次连续传输之间花费的时间等于在目的地两次接收之间的时间。
• 安全服务：网络层通过使用源主机和目标主机之间的会话密钥来提供安全性。源主机中的网络层对发送到目标主机的数据报的有效载荷进行加密。然后, 目标主机中的网络层将解密有效负载。以这种方式, 网络层维护数据完整性和源认证服务。