网络层功能与路由器解析：2011年计算机网络考研辅导

"网络层大纲考查范围-2011年计算机网络考研辅导讲座（7、网络层--上）" 网络层是计算机网络的核心部分，主要负责数据包在网络中的传输，确保信息从源主机准确无误地传递到目的主机。在2011年的计算机网络考研辅导讲座中，网络层的考查范围包括了多个关键知识点。 首先，网络层的主要功能是实现异构网络的互联。这意味着网络层需要解决不同网络之间存在的差异，如寻址方案、最大分组长度、接入机制、超时控制、差错恢复、路由选择、服务、管理和控制技术等问题。网络互连过程中会用到多种中间设备，如中继器、集线器、网桥、交换机和路由器，以及更高层次的网关，用于不同协议间的转换。 网络扩展通常涉及网络互联，其中路由器扮演着关键角色。路由器不仅能够分隔冲突域，减少广播风暴的影响，还能分隔广播域，进一步优化网络性能。交换机则主要负责分隔冲突域，提高数据传输效率。 虚拟互连网络，或称逻辑互连网络，是通过IP协议实现的，使得用户在使用互联网时，感觉像是在一个单一的网络环境中，而忽略了底层网络的异构性。IP网因此成为虚拟互连网络的标准形式，它提供了一种统一的通信方式，掩盖了各个网络的具体差异。 网络层的另一个重要任务是路由与转发。转发是指路由器根据转发表将IP数据报发送到正确的目的端口，而路由选择则涉及根据网络拓扑变化动态更新路由信息。转发表是由路由选择算法生成的，这两者在讨论时经常被一起提及。 此外，网络层还需要处理拥塞控制问题。当网络负载过高，超出其处理能力时，会出现拥塞现象，导致性能下降。拥塞可能由节点存储不足、CPU处理速度慢或线路带宽低等原因引起。拥塞控制策略旨在通过调整主机和路由器的行为，避免或减轻拥塞，以维护网络的正常运行。这与流量控制不同，流量控制主要是针对一对一通信中，确保发送方不会过快发送数据，导致接收方处理不过来。 网络层涉及的范围广泛，涵盖了网络互连、路由与转发、拥塞控制等多个核心概念，这些知识点对于理解计算机网络的运作机制至关重要。