网络层服务与通信子网操作详解：虚电路与数据报比较

在"通信子网的操作方式和网络层提供的服务"这一章节中，杨明福教授的课件深入探讨了计算机网络原理的关键知识点。首先，网络层是计算机网络体系结构的重要部分，它承担着关键的职责。网络层的主要功能包括路由选择，即在网络中寻找最佳路径来传送数据；拥塞控制，旨在避免网络资源过度使用导致性能下降；以及网际互连，实现不同网络间的连接和通信。 网络层向端系统提供的两种主要服务类型是虚电路和数据报。虚电路服务类似于电话系统，预先建立一条固定的连接，提供可靠的数据传输，保证数据按顺序到达，适合实时应用。数据报服务则是无连接的，数据包独立发送，不保证顺序到达，但适用于对延迟敏感性不高的应用。 虚电路的操作方式强调了预先建立连接的过程，一旦连接建立，数据就可以连续传输，直到连接结束。而数据报则更灵活，每次发送数据时都需要查找路由，适合于突发性的数据传输。 在虚电路与数据报的对比中，虚电路提供了更好的服务质量（QoS），如带宽保证和低延迟，但资源占用较高。数据报则更节省资源，但可能面临数据包乱序或丢失的风险。 课程内容涵盖了计算机网络的历史发展，从早期的终端网络到现在的互联网和高速网络技术，以及电信、广播电视网与计算机网的区分。此外，还介绍了网络的分类，如拓扑结构（星形、环形等）、交换方式（电路交换、报文交换和分组交换）、覆盖范围（局域网、广域网等）和传输技术的区别。 标准化方面，课程提到了国际组织如ISO、ITU、NBS等在制定网络标准中的角色，以及互联网组织机构如IETF、IAB等在互联网标准制定中的作用。最后，讲解了网络的分层体系结构，包括协议的三个要素——语义、语法和定时，以及层次结构的设计原则，这有助于理解网络通信的高效组织和协调。 本章节深入剖析了网络层的核心功能和它在提供服务方面的策略，以及网络体系结构的设计和标准化对于确保网络性能和互操作性的重要性。这对于理解和设计现代计算机网络系统具有重要的理论基础。