计算机网络体系结构及协议之通信子网的操作方式和网络层提供的服务

3.4.1通信子网的操作方式和网络层提供的服务
　
　　端点之间的通信是依靠通信子网中的节点间的通信来实现的,在OSI模型中,网络层是网络节点中的层,所以网络层将体现通信子网向端系统所提供的网络服务。在分组交换方式中,通信子网向端系统提供虚电路和数据报两种网络服务,而通信子网内部的操作也有虚电路和数据报两种方式。

1.虚电路操作方式

　　在虚电路操作方式中,为了进行数据传输,网络的源节点和目的节点之间先要建立一条逻辑通路,因为这条逻辑通路不是专用的,所以称之为"虚"电路。每个节点到其它任一节点之间可能有若干条虚电路支持特定的两个端系统之间的数据传输,两个端系统之间也可以有多条虚电路为不同的进程服务,这些虚电路的实际路径可能相同也可能不同。 节点间的物理信道在逻辑上均可看做由多条逻辑信道组成,这些逻辑信道实际上由节点内部的分组缓冲器来实现。所谓占用某条逻辑信道,实质上是指占用了该段物理信道上节点分配的分组缓冲器。不同的逻辑信道在节点内部通过逻辑信道号加以区分,各条逻辑信道异步分时复用同一条物理信道。
　　一条虚电路可能要经过多个中间节点,在节点间的各段物理信道上都要占用一条逻辑信道用以传送分组。由于各节点均独立地为通过的虚电路分配逻辑信道,也即同一条虚电路通过各段信道所获取的逻辑信道号可能是不相同的,所以各节点内部必须建立一张虚电路表,用以记录经过该点的各条虚电路所占用的各个逻辑信道号。
为使节点能区分一个分组属于哪条虚电路,每个分组必须携带一个逻辑信道号:同样,同一条虚电路的分组在各段逻辑信道上的逻辑信道号可能也不相同。传输中,当一个分组到达节点时,节点根据其携带的逻辑信道号查找虚电路表,以确定该分组应发往的下一个节点及其下一段信道上所占用的逻辑信道号,用该逻辑信道号替换分组中原先的逻辑信道号后,再将该分组发往下一个节点。
各节点的虚电路表是在虚电路建立过程中建立的。比如,与A节点相连的源端系统要经中间节点B、C跟与D节点相连的目的端系统建立一条虚电路,源端系统可发出一个呼叫请求分组,该分组除了包含目的地址外,还包含源端系统所选取的不用的最小逻辑信道号N。A节点收到请求分组后在A节点与下一节点B间所有已使用的逻辑信道号之外选取一个最小编号NA,并将请求分组中的逻辑信道号N替换成该逻辑信道号NA,再将分组发送给节点B。此后的各节点依次逐个根据自身实际情况选取新的逻辑信道号(如NB、NC、ND等)来替换收到的分组中的逻辑信道号。最后,目的节点D将请求分组传送给连接它的端系统。在此过程中,每个节点的虚电路表中要记录两个逻辑信道号:前一个节点所选取的逻辑信道号和本节点所选取的逻辑信道号。这样便使得虚电路所跨越的每一段连接上的逻辑信道号都是惟一的o
　　图3.16给出了一个虚电路表建立的示例,这里假设建立了6条虚电路。由于虚电路上的数据是双向传输的,为保证两节点之间正、反两个方向的虚电路不相混淆,在一个节点选取逻辑信道号来替换其前一节点使用的逻辑信道号时,不仅要考虑与下一节点之间的逻辑信道号不相同,还要考虑与下一节点作为另一条反向虚电路的上一节点时所选取的逻辑信道号相区别。例如,在建立虚电路1-BAE时(这里1-BAE表示源节点为B,建立虚电路时选取1为逻辑信道号,并经A传送到E),在节点B中,尽管A节点是第一次作为B节点的下一节点,但由于虚电路0-ABCD中A到B间已使用了逻辑信道号0,因此在出路一栏应选B到A间的逻辑信道号为1。这样,当从节点A发来一个分组时,若它所携带的逻辑信道号为0,则说明是虚电路础CD上的正向分组;若为1,则说明是虚电路BAE上的反向分组。对于虚电路2-BFE的建立也是同样情况。
各节点的虚电路表空间和逻辑信道号都是网络资源,当虚电路拆除时必须回收。这可通过某端系统发出一个拆链请求分组,告知虚电路中各节点删除虚电路表中有关表项来实现。