计算机网络网络层之虚电路网络

TIPS：大部分知识出自哈尔滨工业大学李全龙老师的课程讲解。

连接服务与无连接服务

• 数据报（datagram）网络与虚电路（virtual-circuit）网络是典型两类分组交换网络。
• 数据报网络提供网络层无连接服务
• 虚电路网络提供网络层连接服务
• 类似于阿传输层的无连接服务（UDP）与面向连接服务（TCP），但是网络层服务：
  • 主机到主机服务
  • 网络核心实现

虚电路（virtual circuits）

**定义：**一条从源主机到目的主机，类似于电路的路径（逻辑连接）

• 分组交换

• 每个分组的传输利用链路的全部带宽

• 源到目的路径经过的网络层功能设备共同完成虚电路功能

• 通信过程：

  • 呼叫建立（call setup）→数据传输→拆除呼叫

• 每个分组携带虚电路标识（VCID），而不是目的主机地址

• 虚电路经过的每个网络设备（如路由器），维护每条经过它的虚电路连接状态

• 链路、网络设备资源（如带宽、缓存等）可以面向VC进行预分配

  • 预分配资源 = 可预期服务性能
  • 如ATM的电路仿真（CBR）

VC（虚电路）的具体实现

每条虚电路包括：

1. 从源主机到目的主机的一条路径
2. 虚电路号（VCID），沿路每条链路一个编号
3. 沿路每个网络层设备（如路由器），利用转发表记录经过的每条虚电路

• 沿某条虚电路传输的分组，携带对应虚电路的VCID，而不是目的地址。
• 同一条VC，在每段链路上的VCID通常不同
  • 路由器转发分组时依据转发表改写/替换虚电路号

VC（虚电路）转发表

虚电路信令协议（signaling protocols）

• 用于VC的建立、维护与拆除
• 应用于虚电路网络
  • 如ATM、帧中继（frame-relay）网络等
• 目前的internet不采用

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