第6章网络层.ppt

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1、第第6 6章章 网络层网络层 6.1网络层所涉及的有关问题网络层所涉及的有关问题6.2路由选择机制路由选择机制6.3拥塞控制拥塞控制6.1 网络层所涉及的有关问题网络层所涉及的有关问题6.1.1广域网的概念广域网的概念广广域域网网并并没没有有严严格格的的定定义义，通通常常是是指指一一个个地地理理覆覆盖盖范范围围超超过过局局域域网网的的数数据据通通信信网网络络。广广域域网网通通常常跨跨越越很很大大的的地地理理区区域域，所所覆覆盖盖的的范范围围从从几几十十公公里里到到几几千千公公里里，可可提提供供不不同同地地区区、城城市市和国家之间的计算机通信。和国家之间的计算机通信。互联网由局域网和广域网组成互

2、联网由局域网和广域网组成互联网 局域网局域网广域网路由器结点交换机相距较远的局域网通过路由器与广域网相连相距较远的局域网通过路由器与广域网相连组成了一个覆盖范围很广的互联网组成了一个覆盖范围很广的互联网 应当注意应当注意即使是覆盖范围很广的互联网，也不是广域即使是覆盖范围很广的互联网，也不是广域网，因为在这种网络中，不同网络的网，因为在这种网络中，不同网络的“互连互连”才是其最主要的特征。才是其最主要的特征。广域网是广域网是单个的网络单个的网络，它使用，它使用结点交换机连结点交换机连接各主机接各主机而不是用路由器连接各网络。而不是用路由器连接各网络。结点交换机结点交换机在单个网络中转发分组，而

3、在单个网络中转发分组，而路由路由器器在多个网络构成的互联网中转发分组。在多个网络构成的互联网中转发分组。连接在一个广域网（或一个局域网）上的主连接在一个广域网（或一个局域网）上的主机在该网内进行通信时，只需要使用其网络的机在该网内进行通信时，只需要使用其网络的物理地址物理地址即可。即可。6.1.2 网络层提供的服务网络层提供的服务 有两大类：有两大类：无连接无连接的网络服务（数据报服务）的网络服务（数据报服务）面向连接面向连接的网络服务（虚电路服务）的网络服务（虚电路服务）提供数据报服务的特点提供数据报服务的特点 H1H5H2H4H3ACDBH6E分组交换网H1 向 H5 发送分组H2 向 H

4、6 发送分组路径可能变化网络随时接受主机发送的分组（即数据报）网络为每个分组独立地选择路由。提供数据报服务的特点提供数据报服务的特点 H1H5H2H4H3ACDBH6E分组交换网网络尽最大努力地将分组交付给目的主机，但网络对源主机没有任何承诺。提供数据报服务的特点提供数据报服务的特点 H1H5H2H4H3ACDBH6E分组交换网网络不保证所传送的分组不丢失网络不保证所传送的分组不丢失也不保证按源主机发送分组的先后顺序也不保证按源主机发送分组的先后顺序以及在时限内必须将分组交付给目的主机以及在时限内必须将分组交付给目的主机 提供数据报服务的特点提供数据报服务的特点 H1H5H2H4H3ACDBH

5、6E分组交换网当网络发生拥塞时当网络发生拥塞时网络中的结点可根据情况将一些分组丢弃网络中的结点可根据情况将一些分组丢弃 提供数据报服务的特点提供数据报服务的特点 H1H5H2H4H3ACDBH6E分组交换网数据报提供的服务是不可靠的，它不能保证服务质量。数据报提供的服务是不可靠的，它不能保证服务质量。实际上实际上“尽最大努力交付尽最大努力交付”的服务就是没有质量保证的服务就是没有质量保证的服务。的服务。提供虚电路服务的特点提供虚电路服务的特点 H1H5H2H4H3ACDBH6E分组交换网H1 要和 H5 通信主机主机 H1 先向主机先向主机 H5 发出一个特定格式的控制信息分组，发出一个特定格

6、式的控制信息分组，要求进行通信，同时寻找一条合适路由。若主机要求进行通信，同时寻找一条合适路由。若主机 H5 同意同意通信就发回响应，然后双方就建立了虚电路。通信就发回响应，然后双方就建立了虚电路。虚电路H1 向向 H5 发送的发送的所有分组都沿此所有分组都沿此虚电路传送。虚电路传送。提供虚电路服务的特点提供虚电路服务的特点 H1H5H2H4H3ACDBH6E分组交换网同理，主机同理，主机 H2 和主机和主机 H6 通信之前，也要建立虚电路。通信之前，也要建立虚电路。提供虚电路服务的特点提供虚电路服务的特点 H1H5H2H4H3ACDBH6E分组交换网在虚电路建立后，网络向用户提供的服务就好像

7、在在虚电路建立后，网络向用户提供的服务就好像在两个主机之间建立了一对穿过网络的数字管道。两个主机之间建立了一对穿过网络的数字管道。所有发送的分组都按顺序进入管道，然后按照所有发送的分组都按顺序进入管道，然后按照先进先出的原则沿着此管道传送到目的站主机。先进先出的原则沿着此管道传送到目的站主机。提供虚电路服务的特点提供虚电路服务的特点 H1H5H2H4H3ACDBH6E分组交换网到达目的站的分组顺序就与发送时的顺序一致，到达目的站的分组顺序就与发送时的顺序一致，因此网络提供虚电路服务对通信的因此网络提供虚电路服务对通信的服务质量服务质量 QoS(Quality of Service)有较好的保证

8、。有较好的保证。两种服务的思路来源不同两种服务的思路来源不同 虚电路服务的思路来源于传统的电信网。虚电路服务的思路来源于传统的电信网。电信网负责保证可靠通信的一切措施，因此电电信网负责保证可靠通信的一切措施，因此电信网的结点交换机复杂而昂贵。信网的结点交换机复杂而昂贵。数据报服务力求使网络生存性好和使对网数据报服务力求使网络生存性好和使对网络的控制功能分散，因而只能要求网络提供络的控制功能分散，因而只能要求网络提供尽最大努力的服务。尽最大努力的服务。可靠通信由用户终端中的软件（即可靠通信由用户终端中的软件（即TCP）来保来保证。证。网络上传送的报文长度，在很多情况下都很网络上传送的报文长度，在

9、很多情况下都很短。用数据报既迅速又经济。短。用数据报既迅速又经济。若用虚电路，为了传送一个分组而建立虚电若用虚电路，为了传送一个分组而建立虚电路和释放虚电路就显得太浪费网络资源了。路和释放虚电路就显得太浪费网络资源了。数据报服务和虚电路服务数据报服务和虚电路服务都各有一些优缺点都各有一些优缺点 在使用数据报时，每个分组必须携带完整的在使用数据报时，每个分组必须携带完整的地址信息。地址信息。在使用虚电路的情况下，每个分组不需要携在使用虚电路的情况下，每个分组不需要携带完整的目的地址，而仅需要有个很简单的虚带完整的目的地址，而仅需要有个很简单的虚电路号码的标志。这就使分组的控制信息部分电路号码的标

10、志。这就使分组的控制信息部分的比特数减少，因而减少了额外开销。的比特数减少，因而减少了额外开销。数据报服务和虚电路服务数据报服务和虚电路服务都各有一些优缺点都各有一些优缺点 在使用数据报时，主机承担端到端的差在使用数据报时，主机承担端到端的差错控制和流量控制。错控制和流量控制。在使用虚电路时，分组按顺序交付，网在使用虚电路时，分组按顺序交付，网络可以负责差错控制和流量控制。络可以负责差错控制和流量控制。数据报服务和虚电路服务数据报服务和虚电路服务都各有一些优缺点都各有一些优缺点 数据报服务对军事通信有其特殊的意义。数据报服务对军事通信有其特殊的意义。当某个结点发生故障时，后续的分组就可另当某个

11、结点发生故障时，后续的分组就可另选路由，因而提高了可靠性。选路由，因而提高了可靠性。但在使用虚电路时，结点发生故障就必须但在使用虚电路时，结点发生故障就必须重新建立另一条虚电路。重新建立另一条虚电路。数据报服务还很适合于将一个分组发送到数据报服务还很适合于将一个分组发送到多个地址多个地址(即广播或多播即广播或多播)。数据报服务和虚电路服务数据报服务和虚电路服务都各有一些优缺点都各有一些优缺点 数据报服务和虚电路服务数据报服务和虚电路服务优缺点的归纳优缺点的归纳 对比的方面对比的方面 虚电路服务虚电路服务 数据报服务数据报服务 思路思路 可靠通信应当可靠通信应当 可靠通信应当可靠通信应当 由网络

12、来保证由网络来保证 由用户主机来保证由用户主机来保证连接的建立连接的建立 必须有必须有 不要不要目的站地址目的站地址 仅在连接建立阶段仅在连接建立阶段 每个分组都有每个分组都有 使用，每个分组使使用，每个分组使 目的站的全地址目的站的全地址 用短的虚电路号用短的虚电路号数据报服务和虚电路服务数据报服务和虚电路服务优缺点的归纳优缺点的归纳 对比的方面 虚电路服务 数据报服务分组的转发分组的转发 属于同一条虚电路属于同一条虚电路 每个分组独立选择每个分组独立选择 的分组均按照同一的分组均按照同一 路由进行转发路由进行转发 路由进行转发路由进行转发当结点出当结点出 所有通过出故障的所有通过出故障的

13、故障结点可能丢失故障结点可能丢失 故障时故障时 结点的虚电路结点的虚电路 分组，一些路由分组，一些路由 均不能工作均不能工作 可能会发生变化可能会发生变化数据报服务和虚电路服务数据报服务和虚电路服务优缺点的归纳优缺点的归纳 对比的方面对比的方面 虚电路服务虚电路服务 数据报服务数据报服务分组的顺序分组的顺序 总是按发送顺序总是按发送顺序 到达目的站时不一定到达目的站时不一定 到达目的站到达目的站 按发送顺序按发送顺序 端到端的端到端的 可以由分组交换网可以由分组交换网 由用户主机负责由用户主机负责差错处理和差错处理和 负责也可以由用户负责也可以由用户 流量控制流量控制 主机负责主机负责数据报服

14、务与虚电路服务之争数据报服务与虚电路服务之争 让网络只提供数据报服务就可大大简化网让网络只提供数据报服务就可大大简化网络层的结构。络层的结构。技术的进步使得网络出错的概率已越来越技术的进步使得网络出错的概率已越来越小，因而让主机负责端到端的可靠性不但不小，因而让主机负责端到端的可靠性不但不会给主机增加更多的负担，反而能够使更多会给主机增加更多的负担，反而能够使更多的应用在这种简单的网络上运行。的应用在这种简单的网络上运行。因特网发展到今天的规模，充分说明了在因特网发展到今天的规模，充分说明了在网络层提供数据报服务是非常成功的。网络层提供数据报服务是非常成功的。6.1 网络层所涉及的有关问题网络

15、层所涉及的有关问题6.1.1广域网的概念广域网的概念6.1.2网络层提供的服务网络层提供的服务6.2 路由选择机制路由选择机制（广域网中的分组转发机制）（广域网中的分组转发机制）6.2.1节点交换机中的路由表节点交换机中的路由表1.层次结构的地址结构层次结构的地址结构局域网采用了平面地址结构局域网采用了平面地址结构(flatddressing)。对局域网，这种结构非常方便。对局域网，这种结构非常方便。广域网中一般都采用层次地址结构广域网中一般都采用层次地址结构(hierarchicaladdressing)。最简单的层次结构地址举例最简单的层次结构地址举例 用二进制数表示的主机地址划分为前后两

16、部用二进制数表示的主机地址划分为前后两部分。分。前一部分的二进制数表示该主机所连接的分前一部分的二进制数表示该主机所连接的分组交换机的编号。组交换机的编号。后一部分的二进制数表示所连接的分组交换后一部分的二进制数表示所连接的分组交换机的端口号，或主机的编号。机的端口号，或主机的编号。所连接的交换机的编号所连接的交换机的编号 所连接的交换机端口的编号所连接的交换机端口的编号计算机在广域网中的地址计算机在广域网中的地址2,1 2,2456745674 5 6 7交交换换机机1交换机交换机 2交交换换机机31,11,33,23,3每个交换机都有两组端口。每个交换机都有两组端口。一组是和本地主机相连的

17、低速端口，一组是和本地主机相连的低速端口，另一组是和其他交换机相连的高速端口。另一组是和其他交换机相连的高速端口。1231231 2 3每个主机地址中后面的数字是指该交换机的低速端口每个主机地址中后面的数字是指该交换机的低速端口主机地址主机地址3,2是指连接在交换机是指连接在交换机 3 的的 2 号低速端口号低速端口主机地址主机地址1,3是指连接在交换机是指连接在交换机 1 的的 3 号低速端口号低速端口2,1 2,245674567交换机 2交换机33,23,3交换机11231234 5 6 71 2 31,11,32,1 2,245674567交换机交换机 2交交换换机机31,13,23,

18、3这里给出结点交换机这里给出结点交换机 2 中的转发表作为例子中的转发表作为例子 例如，一个欲发往主机例如，一个欲发往主机3,2的分组到达了交换机的分组到达了交换机 2。交交换换机机11,3交换机交换机 2 的转发表的转发表目的站目的站 下一跳下一跳 1,1 交换机交换机1 1,3 交换机交换机1 3,2 交换机交换机3 3,3 交换机交换机3 2,1 直接直接 2,2 直接直接这时应查找交换机这时应查找交换机 2 的转发表，找目的站为的转发表，找目的站为3,2的项目。的项目。4 5 6 71 2 3123123目的站目的站 下一跳下一跳 1,1 交换机交换机1 1,3 交换机交换机1 3,2

19、 交换机交换机3 3,3 交换机交换机3 2,1 直接直接 2,2 直接直接2,1 2,212341234交换机交换机 2交交换换机机31,13,23,3目的站是目的站是3,2吗？吗？交交换换机机11,3查找转发表中的下一个项目。查找转发表中的下一个项目。否否1231234 5 6 71 2 3交换机交换机 2 的转发表的转发表目的站目的站 下一跳下一跳 1,1 交换机交换机1 1,3 交换机交换机1 3,2 交换机交换机3 3,3 交换机交换机3 2,1 直接直接 2,2 直接直接2,1 2,212341234交换机交换机 2交交换换机机31,13,23,3目的站是目的站是3,2吗？吗？交交

20、换换机机11,3交换机交换机 2 的转发表的转发表查找转发表中的下一个项目。查找转发表中的下一个项目。否否1231234 5 6 71 2 32,1 2,212341234交换机交换机 2交交换换机机31,13,23,3目的站是目的站是3,2吗？吗？交交换换机机11,3交换机交换机 2 的转发表的转发表目的站目的站 下一跳下一跳 1,1 交换机交换机1 1,3 交换机交换机1 3,2 交换机交换机3 3,3 交换机交换机3 2,1 直接直接 2,2 直接直接根据转发表指出的下一跳把分组转发到交换机根据转发表指出的下一跳把分组转发到交换机 3。是是1231234 5 6 71 2 3分组转发到交

21、换机分组转发到交换机 3 后就查找交换机后就查找交换机 3 的转发表。的转发表。从转发表可知不必再转发分组了，从转发表可知不必再转发分组了，把该分组直接交付给主机把该分组直接交付给主机3,2即可。即可。2,1 2,212341234交换机交换机 2交交换换机机31,13,23,3交交换换机机11,31231234 5 6 71 2 32.按照目的站连接的交换机号按照目的站连接的交换机号确定下一跳确定下一跳 只要转发表中目的站一栏中的交换机号相同，只要转发表中目的站一栏中的交换机号相同，那么查出的那么查出的“下一跳下一跳”就是相同的。就是相同的。在转发分组时，可只根据分组的主机地址中在转发分组时

22、，可只根据分组的主机地址中的交换机号来查找转发表。的交换机号来查找转发表。只有当分组到达与目的主机相连的结点交换只有当分组到达与目的主机相连的结点交换机时，交换机才检查第二部分地址（主机号），机时，交换机才检查第二部分地址（主机号），并通过合适的低速端口将分组交给目的主机。并通过合适的低速端口将分组交给目的主机。图的应用图的应用可用图论中的可用图论中的“图图(graph)”来表示整个广域网。来表示整个广域网。用用“结点结点”表示广域网上的结点交换机，用连表示广域网上的结点交换机，用连接结点与结点的接结点与结点的“边边”表示广域网中的链路。表示广域网中的链路。连接在结点交换机上的主机与分组转发无

23、关，连接在结点交换机上的主机与分组转发无关，因此在图中可以不画上。因此在图中可以不画上。用图表示广域网的例子用图表示广域网的例子 12341结点边243每一个结点的转发表每一个结点的转发表 对对结点结点 1 的转发表的第一个项目的解释：的转发表的第一个项目的解释：若到达若到达结点结点 1 的分组的目的地址是结点的分组的目的地址是结点 1 上的主机，上的主机，则下一跳就是直接交付而不必再转发其他结点。则下一跳就是直接交付而不必再转发其他结点。1243目的站目的站 下一跳下一跳1 2 33 34 3结点结点 1 的转发表的转发表每一个结点的转发表每一个结点的转发表 对对结点结点 2 的转发表的第一

24、个项目的解释：的转发表的第一个项目的解释：若到达若到达结点结点 2 的分组的目的地址是结点的分组的目的地址是结点 1 上的主机，上的主机，则下一跳就应转发到结点则下一跳就应转发到结点 3。1243目的站目的站 下一跳下一跳1 32 直接直接3 34 4结点结点 2 的转发表的转发表在路由表中使用默认路由在路由表中使用默认路由 1243目的站目的站 下一跳下一跳1 直接直接2 33 34 3结点结点 1 的转发表的转发表这三个项目的这三个项目的“下一跳下一跳”都是转发到都是转发到“3”（结点（结点 3）。）。可以合并可以合并以结点以结点 1 和结点和结点 2 中的转发表为例来讨论中的转发表为例来

25、讨论 在路由表中使用默认路由在路由表中使用默认路由 243目的站目的站 下一跳下一跳 1 直接直接 *3结点结点 1 的转发表的转发表默认路由默认路由1 在路由表中使用默认路由在路由表中使用默认路由 1243目的站目的站 下一跳下一跳1 32 直接直接3 34 4结点结点 2 的转发表的转发表这两个项目的这两个项目的“下一跳下一跳”都是转发到都是转发到“3”（结点（结点 3）。）。可以合并可以合并 在路由表中使用默认路由在路由表中使用默认路由 1243目的站目的站 下一跳下一跳 2 直接直接 4 4默认默认 3结点结点 2 的转发表的转发表默认路由默认路由使用默认路由使转发表更加简洁，可减少查

26、找转发使用默认路由使转发表更加简洁，可减少查找转发表的时间。表的时间。只有超过一个以上的目的站具有相同的下一跳时，才可只有超过一个以上的目的站具有相同的下一跳时，才可使用默认路由，默认路由比其他项目的优先级低。使用默认路由，默认路由比其他项目的优先级低。6.2.2 路由选择的一般原理路由选择的一般原理 1理想的路由算法理想的路由算法（1）算法必须是正确的和完整的）算法必须是正确的和完整的（2）算法在计算上应简单）算法在计算上应简单（3）算法应能适应通信量和网络拓扑的变化）算法应能适应通信量和网络拓扑的变化（4）算法应具有稳定性）算法应具有稳定性（5）算法应是公平的）算法应是公平的（6）算法应是

27、最佳的）算法应是最佳的2路由算法的分类路由算法的分类 从路由算法能否随网络的通信量或拓扑自从路由算法能否随网络的通信量或拓扑自适应的进行调整变化来划分适应的进行调整变化来划分：u非自适应路由选择也叫做静态路由选择，非自适应路由选择也叫做静态路由选择，其特点是简单和开销较小，但它不能及时适其特点是简单和开销较小，但它不能及时适应网络状态的变化。应网络状态的变化。u自适应路由选择也叫做动态路由选择，其自适应路由选择也叫做动态路由选择，其特点是能较好地适应网络状态的变化，但实特点是能较好地适应网络状态的变化，但实现起来较为复杂。现起来较为复杂。6.2.3 6.2.3 静态路由静态路由 路由表由用户输

28、入路由表由用户输入,适用于简单的网络适用于简单的网络优点：无需动态更新，占用资源少；优点：无需动态更新，占用资源少；路由表小，提高网络性能；路由表小，提高网络性能；用户控制数据流，更安全；用户控制数据流，更安全；缺点：只适用于简单的网络；缺点：只适用于简单的网络；不能动态地适应网络变化；不能动态地适应网络变化；6.2.3 静态路由静态路由 通过在网络上交换路由信息来生成路由表，通过在网络上交换路由信息来生成路由表，用于复杂的网络，可以自动适应网络的变化。用于复杂的网络，可以自动适应网络的变化。实例：距离向量路由协议实例：距离向量路由协议(distancevector)链路状态路由协议链路状态路

29、由协议(linkstate)6.2.4 动态路由动态路由 距离矢量路由算法的基本原理是让每个路由距离矢量路由算法的基本原理是让每个路由器维护一张路由表（即一张距离表），表中列器维护一张路由表（即一张距离表），表中列出了当前已知的路由器到每个目标路由器的最出了当前已知的路由器到每个目标路由器的最佳距离，以及所使用的线路。通过与邻居路由佳距离，以及所使用的线路。通过与邻居路由器相互交换各自路由表信息，路由器不断地更器相互交换各自路由表信息，路由器不断地更新各自的内部路由表。新各自的内部路由表。6.2.5 距离矢量路由算法距离矢量路由算法 链路状态（链路状态（Link-State，LS）路由算法又称

30、）路由算法又称最短路径优先（最短路径优先（ShortestPathFirst，SPF）路）路由算法，该算法是由荷兰计算机科学家艾兹格由算法，该算法是由荷兰计算机科学家艾兹格迪科斯彻（迪科斯彻（EdsgerWybeDijkstra）提出的，）提出的，所以又称所以又称Dijkstra算法。算法。Dijkstra算法的前提条件是已知整个网络的算法的前提条件是已知整个网络的拓扑结构和各链路的度量，目标是寻找源节点拓扑结构和各链路的度量，目标是寻找源节点到网络中的其它各个节点的最短路径到网络中的其它各个节点的最短路径6.2.6 链路状态路由算法链路状态路由算法 6.2 路由选择机制路由选择机制6.2.1

31、节点交换机中的路由表节点交换机中的路由表1层次结构的地址结构层次结构的地址结构2按照目的站连接的交换机号确定下一跳按照目的站连接的交换机号确定下一跳6.2.2路由选择的一般原理路由选择的一般原理1理想的路由算法理想的路由算法2.路由算法的分类路由算法的分类6.2.3 静态路由静态路由6.2.4动态路由动态路由6.2.5距离矢量路由算法距离矢量路由算法6.2.6链路状态路由算法链路状态路由算法6.3 拥塞控制拥塞控制6.3.1 拥塞控制的概念拥塞控制的概念 在某段时间，若对网络中某资源的需求超在某段时间，若对网络中某资源的需求超过了该资源所能提供的可用部分，网络的性过了该资源所能提供的可用部分，

32、网络的性能就要变坏能就要变坏产生产生拥塞拥塞(congestion)。出现资源拥塞的条件：出现资源拥塞的条件：对资源需求的总和对资源需求的总和可用资源可用资源若网络中有许多资源同时产生拥塞，网络若网络中有许多资源同时产生拥塞，网络的性能就要明显变坏，整个网络的吞吐量将的性能就要明显变坏，整个网络的吞吐量将随输入负荷的增大而下降。随输入负荷的增大而下降。拥塞控制所起的作用拥塞控制所起的作用 提供的负载提供的负载吞吐量吞吐量理想的拥塞控制理想的拥塞控制死锁（吞吐量死锁（吞吐量=0）无拥塞控制无拥塞控制实际的拥塞控制实际的拥塞控制轻度拥塞0拥塞拥塞造成拥塞的因素造成拥塞的因素路由器缓存容量不合适。有

33、时增大内存，路由器缓存容量不合适。有时增大内存，拥塞反而会更糟。拥塞反而会更糟。处理器速度慢也能导致拥塞处理器速度慢也能导致拥塞低带宽线路也会导致拥塞低带宽线路也会导致拥塞拥塞会导致恶性循环拥塞会导致恶性循环拥塞控制与流量控制的关系拥塞控制与流量控制的关系 拥塞控制所要做的都有一个前提，就是网络能够承拥塞控制所要做的都有一个前提，就是网络能够承受现有的网络负荷。受现有的网络负荷。拥塞控制是一个全局性的过程，涉及到所有的主机、拥塞控制是一个全局性的过程，涉及到所有的主机、所有的路由器，以及与降低网络传输性能有关的所有所有的路由器，以及与降低网络传输性能有关的所有因素。因素。流量控制往往指在给定的

34、发送端和接收端之间的点流量控制往往指在给定的发送端和接收端之间的点对点通信量的控制。对点通信量的控制。流量控制所要做的就是抑制发送端发送数据的速率，流量控制所要做的就是抑制发送端发送数据的速率，以便使接收端来得及接收。以便使接收端来得及接收。某些拥塞控制算法是向发送端发送报文，告诉发送某些拥塞控制算法是向发送端发送报文，告诉发送端，网络已出现麻烦，必须放慢发送速率，这与流量端，网络已出现麻烦，必须放慢发送速率，这与流量控制相似。控制相似。6.3.2 拥塞控制的基本原理拥塞控制的基本原理 拥塞控制是很难设计的，因为它是一个动态拥塞控制是很难设计的，因为它是一个动态的（而不是静态的）问题。的（而不

35、是静态的）问题。当前网络正朝着高速化的方向发展，这很容当前网络正朝着高速化的方向发展，这很容易出现缓存不够大而造成分组的丢失。但分组易出现缓存不够大而造成分组的丢失。但分组的丢失是网络发生拥塞的征兆而不是原因。的丢失是网络发生拥塞的征兆而不是原因。在许多情况下，甚至正是拥塞控制本身成为在许多情况下，甚至正是拥塞控制本身成为引起网络性能恶化甚至发生死锁的原因。这点引起网络性能恶化甚至发生死锁的原因。这点应特别引起重视。应特别引起重视。开环控制和闭环控制开环控制和闭环控制 开环控制方法就是在设计网络时事先将有开环控制方法就是在设计网络时事先将有关发生拥塞的因素考虑周到，力求网络在工关发生拥塞的因素

36、考虑周到，力求网络在工作时不产生拥塞。作时不产生拥塞。闭环控制是基于反馈环路的概念。属于闭闭环控制是基于反馈环路的概念。属于闭环控制的有以下几种措施：环控制的有以下几种措施：监测网络系统以便检测到拥塞在何时、何处监测网络系统以便检测到拥塞在何时、何处发生。发生。将拥塞发生的信息传送到可采取行动的地方。将拥塞发生的信息传送到可采取行动的地方。调整网络系统的运行以解决出现的问题。调整网络系统的运行以解决出现的问题。6.3.3 6.3.3 拥塞预防策略拥塞预防策略 层次层次策略策略传输层传输层重重发发策策略略、乱乱序序缓缓存存策策略略、确确认认策略、流量控制策略、超时终止策略、流量控制策略、超时终止网络层网络层子子网网内内的的虚虚电电路路与与数数据据报报、分分组组排排队队和和服服务务策策略略、分分组组丢丢弃弃策策略略、路由选择算法、分组生命期管理路由选择算法、分组生命期管理数据链路层数据链路层重重发发策策略略、乱乱序序缓缓存存策策略略、确确认认策略、流量控制策略策略、流量控制策略6.3 拥塞控制拥塞控制6.3.1拥塞控制的意义拥塞控制的意义6.3.2拥塞控制的一般原理拥塞控制的一般原理6.3.3拥塞预防策略拥塞预防策略