数据报服务

计算机网络学术语

数据报服务是由数据报交换网来提供。端系统的网络层同网络节点中的网络层之间，一致地按照数据报操作方式交换数据。当端系统要发送数据时，网络层给该数据附加上地址、序号等信息，然后作为数据报发送给网络节点；目的端系统收到数据报可能是不按照顺序到达，也有可能出现数据报丢失。数据报服务与OSI的无连接网络服务类似。

网络层的功能

网络层是OSI参考模型的第三层，介于数据链路层和传输层之间。其任务是分组转发、路由选择和流量控制，最主要的功能是实现端到端通信系统中中间节点的路由选择。从OSI/RM的通信角度来看，网络层所提供的服务主要有两大类，即面向连接服务和无连接服务。这两种网络服务的具体实现就是所谓的虚电路服务和数据报服务。

面向连接服务

连接是指两个对等实体之问为进行数据通信而进行的一种结合。面向连接服务就是在数据交换之前，必须先建立连接，当数据交换结束后，则应该终止这个连接。通常面向连接服务是一种可靠的报文序列服务，在建立连接之后，每个用户都可以发送可变长度的报文，这些报文按顺序发送给远端的用户，报文的接收也是按顺序的。有时用户可以发送一个很短（1～2字节长）的报文，但希望这个报文可以不按序号而优先发送，这就是“加速数据”，它常用来传送中断控制命令。

由于面向连接服务和线路交换的许多特性相似，因此面向连接服务在网络层中又称为虚电路服务。“虚”表示：在两个服务用户的通信过程中虽然没有自始至终都占用一条端到端的完整物理电路，但却好像占用了一条这样的电路。面向连接服务比较适合于在一定期间内要向同一目的地连续发送许多报文的情况。若两个用户经常进行频繁通信，则可建立永久虚电路，这样可免除每次通信时连接建立和连接释放这两个过程。

无连接服务

在无连接服务的情况下，两个实体之间的通信不需要先建立好一个连接，因此其下层的有关资源不需要事先进行预定保留，这些资源是在数据传输时动态地进行分配的。无连接服务不需要通信的两个实体同时处于激活状态，当发送端的实体正在进行发送时，它必须是激活的，但这时接收端的实体并不一定要激活，只有当接收端的实体正在进行接收时，它才必须是激活的。无连接服务的优点是灵活方便和比较迅速，但无连接服务不能防止报文的丢失、重复或失序。采用无连接服务时由于每个报文都必须提供完整的目的站地址，因此其开销也较大。无连接服务大致有以下三种类型：

（1）数据报。特点是发完了就行，而不需要接收端做任何响应。数据报服务简单、额外开销小，虽然数据报服务没有面向连接服务可靠，但可在此基础上由更高层构成可靠的连接服务。数据报服务适用于电子邮件，特别适合于广播或组播服务。

（2）证实交付。这是一种可靠的数据报服务。这种服务对每一个报文产生一个证实给发送方用户，不过这个证实不是来自接收端的用户而是来自提供服务的层。这种证实只能保证报文已经发给远端的目的站了，但并不能保证目的站的用户已经收到了这个报文。

（3）请求应答。这种类型的数据报服务是接收端用户每收到一个报文，就向发送端用户发送一个应答报文。但是，收发双方发送的报文都有可能丢失。如果接收端发现报文有差错，则响应一个表示有差错的报文。

关于数据报服务

数据报服务一般仅由数据报交换网来提供。在数据报服务中，每个分组都必须提供关于信源（源主机）、信宿（目的主机）的完整地址信息，通信子网根据地址信息为每一个分组独立进行路径选择。然后作为数据报传给下一个节点，直到传送到目的主机为止。

存储-转发交换（Store and Forward）是一种不要求建立专用物理信道的数据交换方式。当发送方要发送信息时，应把目的地址先加到报文中，然后从发送节点起，按地址把报文逐节点地转送到目的节点；在转送过程中，中间节点要先把报文暂时储存起来，然后在线路不忙时将报文转发出去。数据报服务类似于存储．转发交换，不需要建立连接，采用“化整为零”的策略，在目的主机收到数据报后，也不发送确认信息，是一种开销较小的通信方式。由于每个分组都带有源、目的主机的完整地址，降低了信道利用率。各分组独立地传输，各自通过不同的路径到达目的地，不能保证按发送顺序到达，也不能保证不丢失、不重复、不出现差错，这就需要在目的节点开辟缓冲区，缓存所收到的分组，然后按发送顺序递交主机，由主机承担端到端的差错控制，但是数据报服务具有健壮性和灵活性的优点；在传输途中，若某个节点或链路发生故障，数据报服务可以绕开故障，另选路径把分组传送到目的地；当网络发生拥挤时，数据报服务可以迅速为单个分组选择流量较少的路径，这样既平衡了网络中的流量，也可以使分组得以迅速地传输。

数据报服务方式呈现以下几个传输特点：

（1）每个分组所走过的路径可能是不同的。例如，如图1所示给出了在一个只有A、B、C、D四个节点的网络在数据报方式下进行传输的示意图。

对于有A、B、C、D四个节点的全连通网络，要从节点A发送数据到D节点，则可能有以下传输路径：

●A—B—D

●A—C—D

●A—B—C—D

●A—C—B—D

●A—D

（2）由于传输路径不同，各节点交换处理的时间不等，到达目的地的时间也不相同，于是就会出现到达目的地后各分组的顺序与发送时的顺序不同的情况，必须重新排序，再装配成报文。

（3）数据报服务不需要进行连接，因此也说它提供无连接的服务。

（4）数据报服务要求在传送过程中每一个数据分组都要带有目的地址和源地址，同时在传送到目的地后，有可能出现乱序、重复与丢失的现象，因而传输延时较大。

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