计算机网络

计算机网络的概念

计算机网络是一个将众多分散的、自治的计算机系统，通过通信设备与线路连接起来，由功能完善的软件实现资源共享和信息传递的系统

计算机网络（computer networking，简称网络）

由若干结点（node）和连接这些结点的链路（link）组成

结点可以是计算机，集线器，交换机，路由器等

链路可以是有线链路、无线链路

集线器（hub）：

可以把多个结点连接起来，组成一个计算机网络

普通民用领域已很少使用集线器，因为存在数据冲突问题，现在多使用交换机

集线器工作在物理层

交换机（Switch）：

可以把多个结点连接起来，组成一个计算机网络

家庭、公司、学校通常用交换机组建内部网络

交换机工作在数据链路层

路由器（router）：

可以把两个或多个计算机网络互相连接起来，形成规模更大的计算机网络，也可称为“互连网”

路由器工作在网络层

家用路由器=路由器+交换机+其他功能

ISP：Internet Service Provider，即互连网服务提供商，如中国电信/移动/联通

互连网(internet)

通过路由器把两个或多个计算机网络互相连接起来，形成的规模更大的计算机网络，称之为互连网

互联网(Internet，或因特网)

由各大ISP和国际机构组建的，覆盖全球范围的互连网

eg：互联网必须使用TCP/IP通信，互连网可使用任何协议通信

计算机网络的组成、功能

计算机网络的组成

从组成部分看，分为硬件，软件，协议

硬件

主机，即端系统（end system），如电脑、手机、物联网设备

通信设备，如Hub，SW，Router

通信链路，如网线、光纤、同轴电缆

软件

方便用户使用，实现资源共享。如聊天软件，网盘软件等

协议

规定计算机网络中的通信规则

由硬件、软件共同实现，如网络适配器+软件 实现网络通信协议

在主机内部会安装网络适配器（网卡），它的作用是将主机数据发到网络上，并接收来自网络的数据

例如在一个有线网络适配器中，会将一些固件（软件）存储在ROM中。

因此由硬件、软件共同实现网络通信协议

从工作方式看，分为边缘部分和核心部分

边缘部分

工作方式：直接为用户服务（通信、资源共享）

主要由连接到互连网上的主机及其软件组成

核心部分

工作方式：为边缘部分提供服务（连通性、交换服务）

由大量网络和连接这些网络的路由器组成

连通性顾名思义就是使多个设备都能连通

交换服务主要是由路由器来实现的，主要作用是路由选路，数据包发出后经过路由器的具体配置对数据包发送的路径进行选择。

从逻辑功能看，分为资源子网和通信子网

资源子网

计算机网络中运行应用程序，向用户提供可共享的硬件、软件和信息资源的部分。

主要由互联网上的主机组成

通信子网

计算机网络中负责计算机间信息传输的部分。即把计算机和其他用户装置互连在一起的所有通信设备和介质的总称。

主要由 通信链路+通信设备+协议 构成

eg：主机内部实现信息传输的网络适配器、底层协议 属于通信子网的范畴（这是与按工作方式分类的区别之一）

计算机网络的功能

数据通信：实现计算机之间数据传输。是最基本、最重要的功能

资源共享：硬件、软件、数据资源。

分布式处理：将某个复杂任务分配给网络中多台计算机处理。如大矩阵运算、MapReduce

提高可靠性：网络中各台计算机互为替代机。如数据冗余备份，思科中的VRRP

负载均衡：网络中各台计算机共同分担繁重工作。

其他：满足社会需求、生活需求。如远程办公、远程教育、娱乐等

三种数据交换技术

电路交换（Circuit Switching）：用于电话网络

通过物理线路的连接，动态地分配传输线路资源

电路交换的过程：

1.建立连接（尝试占用通信资源）

2.通信（一直占用通信资源）

3.释放连接（归还通信资源）

优点：

通信前从主叫端到被叫端建立一条专用的物理通路，在通信的全部时间内，两个用户始终占用端到端的线路资源。数据直送，传输效率高（电路交换更适用于：低频次、大量地传输数据）

缺点：

1.建立/释放连接，需要额外的时间开销（计算机之间数据往往是“突发式”传输，即往往会高频次、少量地传输数据。因此电路交换不适合用于计算机网络）

2.线路被通信双方独占，利用率低

3.线路分配的灵活性差

4.交换节点不支持“差错控制”（无法发现传输过程中发生的数据错误）

报文交换：用于电报网络

存储转发的思想：把传送的数据单元先存储进中间节点，再根据目的地址转发至下一节点。

message：报文，由控制信息和用户数据组成。控制信息包含源地址和目的地址。

优点

1.通信前无需建立连接

2.数据以“报文”为单位被交换节点间“存储转发”，通信线路可以灵活分配

3.在通信时间内，两个用户无需独占一整条物理线路。相比于电路交换，线路利用率高

4.交换节点支持“差错控制”（通过校验技术）

缺点：

1.报文不定长，不方便存储转发管理

2.长报文的存储转发时间开销大、缓存开销大

3.长报文容易出错，重传代价高

分组交换：用于现代计算机网络

分组交换将不定长的报文（由控制信息和用户数据组成，控制信息包含：源地址、目的地址等）进行定长分组，每一个分组都带有首部（Header，即分组的控制信息，包含：源地址、目的地址；分组号等）和被分割的数据。

eg：路由器是典型的分组交换机，路由器的控制信息就是IP地址

报文————Message
分组————Packet
首部（头信息）————Header

优点：（它几乎继承了报文交换的全部优点）

1.通信前无需建立连接

2.数据以“报文”为单位被交换节点间“存储转发”，通信线路可以灵活分配

3.在通信时间内，两个用户无需独占一整条物理线路。相比于电路交换，线路利用率高

4.交换节点支持“差错控制”（通过校验技术）

相比于报文交换，分组交换改进了如下问题：

1.分组定长，方便存储转发管理

2.分组的存储转发时间开销小、缓存开销小

3.分组不易出错，重传代价低

缺点：

1.相比于报文交换，控制信息占比增加

2.相比于电路交换，依然存在存储转发时延

3.报文被拆分为多个分组，传输过程中可能出现失序、丢失等问题，增加处理的复杂度

虚电路交换技术（基于分组交换）

虚电路交换的过程：

1.建立连接（虚拟电路）

2.通信（分组按序、按已建立好的既定线路发送，通信双方不独占线路）

3.释放连接

当今计算机网络使用的还是分组交换，因为虚电路交换的出现是为了处理分组交换时所出现的报文失序、丢失等问题，而这相当于把更多的性能安排在核心部分。但是如今的计算机终端性能十分强大，完全可以支持我们把这部分任务甩给终端来处理。

三种交换方式的性能分析

	电路交换	报文交换	分组交换
完成传输所需时间	最少	最多	较少
存储转发时延	无	较高	较低
通信前是否需要建立连接？	是	否	否
缓存开销	无	高	低
是否支持差错控制？	是	是	否
报文数据有序到达？	是	是	否
是否需要额外的控制信息	否	是	是（控制信息占比最大）
线路分配灵活性	不灵活	灵活	非常灵活
线路利用率	低	高	非常高

计算机网络的分类

重点关注 按拓扑结构分类

以及按分布范围分类中的广域网、局域网

按分布范围分类

广域网（WAN，Wide Area Network）

范围：几十~~~几千公里

跨省/跨国/跨洲

城域网（MAN，Metropolitan Area Network）

范围：几千米~~~几十千米

一个或几个相邻城市

通信技术：常采用“以太网技术”，因此常并入局域网范畴探讨

局域网（LAN，Local Area Network）

范围：几十米~~~几千米

学校/企业/工作单位/家庭

通信技术：以太网技术（交换机就是基于以太网技术的，因此交换机全称应该是以太网交换机）

eg：局域网通过路由器接入广域网（WAN），也就是家用路由器背后的WAN口和LAN口

个域网（PAN，Personal Area Network）

范围：几十米以内

家庭/个人

通常是通过无线技术（如蓝牙，Zigbee，WIFI等）将个人设备连接起来的网络，因此也常称为无线个域网（WPAN，Wireless PAN）

Wireless：无线的

例：多模网关，网关+智能家居组成个域网，通过路由器连接到互联网上

按传输技术分类

广播式网络

当一台计算机发送数据分组时，广播范围内所有计算机都会收到该分组，并通过检查分组的目的地址决定是否接受该分组

eg：所有无线网络都是“广播式”

点对点网络

数据只会从发送方“点对点”发到接收方，精准送达

eg：路由器转发的数据分组

按拓扑结构分类

总线型结构

数据“广播式”传输；存在“总线争用”问题

典型代表：集线器连接的设备

用集线器连接的设备物理上看是星型拓扑，但由于集线器只能处理单次数据，导致存在总线争用的情况，因此从逻辑上看是总线型结构

环形结构

数据“广播式”传输；通过**“令牌”解决总线争用问题**，令牌顺环形依次传递，拿到令牌者可使用总线

典型代表：令牌环网（流行于2000年以前的局域网技术，但由于后来以太网交换机的发明，使得以太网技术逐渐登上舞台）

星型结构

由中央设备实现数据的“点对点”传输；不存在“总线争用”问题

典型代表：以太网交换机连接的设备

总线型、环形、星型结构常见于局域网

网状结构

数据通过各中间节点逐一存储转发；属于“点对点”传输，常见于广域网

典型代表：由众多路由器构建的广域网

按使用者分类

公用网

向公众开放的网络。

如：办宽带、交手机话费即可使用的互联网

专用网

仅供某个组织内部使用的网络。

如：政府、军队、电力、银行的内部网络

按传输介质分类

有线网络

如：网线、光纤

无线网络

如：5G、WiFi、卫星

计算机网络性能指标

信道（Channel）：表示向某一方向传送信息的通道（信道≠通信线路）

一条通信线路在逻辑上往往对应一条发送信道和一条接收信道

性能指标1：速率（Speed）

指连接到网络上的节点在信道上传输数据的速率。也称数据率或比特率、数据传输速率（这个最常用）

速率单位：bit/s，或b/s，或bps（这个最常用），三者等价

eg：有时也会用B/s（1B=8b，B=Byte 字节，b=bit 比特）

计算机网络中常用的数量前缀（数据传输速率的K是十进制）

k（千）=10^3

M（兆）=10^6

G（吉）=10^9

T（太）=10^12

相邻单位换算乘除10^3，即1000

除非特殊说明，否则计网题目默认如此

计组、操作系统中数量前缀含义有区别（数据存储的K是二进制）

K（千）=2^10

M（兆）=2^20

G（吉）=2^30

T（太）=2^40

相邻单位换算乘除2^10，即1024

性能指标2：带宽

带宽（bandwidth）：某信道所能传送的最高数据率

家庭网络中一般分为上行带宽和下行带宽

例题：假设主机A和B之间的链路带宽为100Mbps，主机A的网卡速率为1Gbps。主机B的网卡速率为10Mbps，主机A给主机B发送数据的最高理论速率为（B）

A.1Mbps B.10Mbps C.100Mbps D.1Gbps

结论：节点间通信实际能达到的最高速率，由带宽、节点性能共同限制

如家庭网络网速由网络带宽，网线类型，路由器WAN口速率共同决定

在《计算机网络》中

带宽（bandwidth）：表示某信道所能通过的**“最高数据率”**。

单位：bps（或记为b/s、bit/s；可加上数量前缀k、M、G、T）

在《通信原理》中（通信领域的一门基础学科）

带宽（bandwidth）：表示某信道允许通过的信号频带范围

单位：Hz（读作“赫/赫兹”；可加上数量前缀k、M、G、T）

电磁波信号可以携带数据，电磁波的两个参数为波长、频率（Hz）

这里的信道可以传输电磁波信号

举个不严谨的类比：人眼可见光按波长从大到小依次排序为：红橙黄绿青蓝紫

因此人眼的视觉信道为750THz（深紫光波频率）减去400THz（深红光波频率）=350THz

以上两种含义本质一样：都是表示信道带宽越大，传输数据的能力越强

如光线带宽约500MHz，电话线带宽约3kHz，因此光纤传输数据的能力更强

大多数情况下的带宽都是第一种含义，但我们在使用香农定理和奈氏准则时则是第二种含义

性能指标3：吞吐量

吞吐量（Throughput）：指单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的实际数据量。（考察不多，了解即可）

吞吐量受带宽限制、受复杂的网络负载情况影响

例如在家庭网络中，电脑与路由器之间存在上行信道和下行信道两个信道

则网线（电脑网卡）的吞吐量=上行信道吞吐量+下行信道吞吐量+其他连接设备的吞吐量

性能指标4：时延（重点）

时延（Delay）：指数据（一个报文或分组，甚至比特）从网络（或链路）的一端传送到另一端所需的时间。有时也称为延迟或迟延。

总时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延

发送时延

=数据长度（bit）/发送速率（bit/s）

又名传输时延（极易与传播时延混淆，阅读题目时务必看清）

指节点将数据推向信道所花的时间。

传播时延

=信道长度（m）/电磁波在信道中的传播速度（m/s）

指电磁波在信道中传输一定的距离所花的时间

处理时延

指被路由器处理所花的时间（如：分析首部、查找存储转发表）

排队时延

数据排队进入、排队发出路由器所发的时间

处理时延和排队时延受网络负载、路由器性能等诸多因素影响。考试中一般不用考虑，要考虑的时候题目也会给数据的。

性能指标5：时延带宽积（408中考察较少）

时延带宽积=传播时延（s）*带宽（bit/s）

所以经过单位量纲分析可知时延带宽积的单位为bit

含义：一条链路中，已从发送端发出但尚未到达接收端的最大比特数

eg：时延带宽积用于设计最短帧长

性能指标6：往返时延

往返时延RTT（Round-Trip Time）：表示从发送方发送完数据，到发送方收到来自接收方的确认总共经历的时间

数据的发送通常会经历发送时延t1，传播时延t2，处理时延t3，反向发送时延t4，反向传输时延t5（这里默认发送方和接收方之间没有其余节点，即使有，原理也是一样的）

往返时延RTT=t2+t3+t4+t5

按照定义，t1作为发送方发送数据的发送时延，不计入RTT

性能指标7：信道利用率

信道利用率：某个信道有百分之多少的时间是有数据通过的

=有数据通过的时间/有数据通过的时间+没有数据通过的时间

信道利用率不能太低，浪费资源

也不能太高，容易导致网络拥塞

（由信道利用率也会拓展一个概念叫网络利用率，指的是把网络当中所有信道的利用率求一个加权平均数。了解即可，考试考的少）

计算机网络的分层结构

分层的设计思想：将庞大而复杂的问题，转化为若干较小的局部问题。

计算机网络的分层设计

将复杂的计算机网络在逻辑上划分为多个层次，并将各种“功能”安排在合适的层次中

不同类型的节点，实现的功能层次可能不一样

分层结构的设计并不唯一，可以根据实际需求增加或减少层次

同一个功能可以在多个层次中重复出现

三种常见的计算机网络体系结构

OSI参考模型（法律上的标准）

由国际标准化组织ISO提出

7-应用层

6-表示层

5-会话层

4-传输层

3-网络层

2-数据链路层

1-物理层

TCP/IP模型（事实上的标准）

美国防部阿帕网（ARPANET）项目的后续成果

4-应用层

3-传输层

2-网际层（也称IP层）

1-网络接口层

五层模型（教学用标准）

结合前两种模型，便于学习和理解计算机网络，在考研408的大纲中也是以这种模型来考察

5-应用层

4-传输层

3-网络层

2-数据链路层

1-物理层

网络体系结构的概念

网络的体系结构（Network Architecture）是计算机网络的各层及其协议的集合，就是这个计算机网络及其构件所应完成的功能的精确定义（不涉及实现）。

实现（implementation）是遵循这种体系结构的前提下，用何种硬件或软件完成这些功能的问题。

体系是抽象的，而实现是具体的

各层之间的关系

实体

在计算机网络的分层结构中，第n层中的活动元素（软件+硬件）通常称为第n层实体。不同机器上的同一层称为对等层，同一层的实体称为对等实体。

协议

即网络协议（Network Protocol），是控制对等实体之间进行通信的规则的集合，是水平的。

接口

即同一节点内相邻两层的实体交换信息的逻辑接口，又称为服务访问点（Service Access Point，SAP）

服务

服务是指下层为紧邻的上层提供的功能调用，它是垂直的。

上一层实体通过**“接口”请求相邻下层的“服务”**

为什么要分层？为什么要指定协议？

计算机网络功能复杂——>采用分层结构，将诸多功能合理地划分在不同层次——>对等层之间指定协议，以实现功能。

PDU、SDU、PCI的概念

协议数据单元（PDU）

对等层次之间传送的数据单位。第n层的PDU记为n-PDU

服务数据单元（SDU）

为完成上一层实体所要求的功能而传送的数据。第n层的SDU记为n-SDU

协议控制信息（PCI）

控制协议操作的信息。第n层的PCI记为n-PCI

三者的关系为n-SDU + n-PCI = n-PDU = （n-1）SDU

协议的三要素

协议：即网络协议（Network Protocol），是控制对等实体之间进行通信的规则的集合，是水平的。

协议由语法、语义和同步三部分组成（协议的三要素）

1.语法

数据与控制信息的格式。

例如协议控制信息（首部）部分占几个字节、每个字节是什么含义：协议的数据部分最多有多少字节

2.语义

即需要发出何种控制信息、完成何种动作及做出何种应答。

例如，协议中需要明确规定：发送方发送完数据后，接收方是否需要“应答”，以及应答的种类有哪些（如：传输成功、传输失败）

3.同步（或时序）

执行各种操作的条件、时序关系等，即事件实现顺序的详细说明。

例如，发送方发完数据后，接收方需要立即应答。如果发送方在10秒内未收到“传输成功”应答，则发送方会再次发送数据

OSI参考模型

关于个别术语的说明

OSI模型第四层，Transport Layer常翻译为“运输层”或“传输层”，考研常用后者

TCP/IP模型第二层为Internet Layer，常翻译为“网际层”

OSI模型第三层为Network Layer，常翻译为“网络层”。

考研中常用后者

常见网络设备的功能层次

主机 1-7层

集线器 1层（物理层）

交换机 1-2层（物理层、数据链路层）

路由器 1-3层（物理层、数据链路层、网络层）

还有一个第0层，叫物理传输媒体（如：网线、光纤）

物理层

物理层任务：实现相邻节点之间**比特（0或1）**的传输

1.需定义电路接口参数（如：形状、尺寸、引脚数等）

2.需定义传输信号的含义、电气特征（如5V表示1，1V表示0；每比特电信号的持续时间0.1ms）

物理层传输比特（bit）

数据链路层

数据链路层任务：确保相邻节点之间的链路逻辑上无差错。包含以下功能

差错控制

检错+纠错；或 检错+丢弃+重传

流量控制

协调两个结点之间的速率（例如发送方速率＞接收方的最大接收速率，就可以通过流量控制使发送方速率不超过接收方的最大接收速率）

数据链路层传输帧Frame（含多个比特），需使用校验编码技术

网络层

网络层任务：把**“分组”从源结点转发到目的结点**。包含以下功能

路由选择

构造并维护路由表，决定分组到达目的节点的最佳路径

分组转发

将“分组”从合适的端口转发出去

拥塞控制

发现网络拥塞，并采取措施缓解拥塞

网际互连

实现异构网络互连（许多内网之间有区别，称之为异构网络，通过网络层可以让异构网络之间实现通信）

其他功能（以“分组”为单位）

差错控制、流量控制、连接建立与释放（虚电路，确保分组有序、不重复到达）、可靠传输管理（接收方需返回分组确认信息）

网络层传输分组 Packet（又称数据包）

传输层

传输层任务：实现端到端通信（即实现进程到进程的通信，“端”指“端口”）。包含以下功能

复用与分用

发送端几个高层实体复用一条低层的连接，在接收端再进行分用

在发送端，多个进程可以通过端口号去请求传输层的服务，这个称之为复用

在接收端，通过端口号把受到的数据分派给对应的进程，这个称之为分用

其他功能（以“报文段”为单位）

差错控制、流量控制、连接建立与释放、可靠传输管理

传输层传输报文段 Segment

5-7层

会话层

会话层任务：管理进程间会话

主要功能：会话管理（采用检查点机制，当通信失效时从检查点继续恢复通信，类似于断点续传）

表示层

表示层任务：解决不同主机上信息表示不一致的问题

主要功能：数据格式转换（如编码转换、压缩/解压缩、加密/解密）

应用层

应用层任务：实现特定的网络应用

功能繁多，根据应用需求设计

总结：各层数据传输单位

7-应用层之间传输报文（Message）

5、6层不传输数据

4-传输层之间传输报文段（Segment）

3-网络层之间传输分组（Packet），又名数据报

2-数据链路层之间传输帧（Frame）

1-物理层之间传输比特（bit）

从底层到顶层传输的数据单元不断变大

发送方把一段较大的数据拆分成较小的数据的过程叫做分段

反之接收方把较小的数据组装成一段较大的数据叫重装

eg：数据链路层、网络层、传输层都有差错控制的功能，但是各层次差错控制的对象不同

数据链路层校验的数据对象是数据帧，网络层是分组，传输层是报文段

各层的差错控制只能保证本层次的数据传输无误，不能保证更高层次的传输正确。这也是后续TCP/IP模型相较于OSI模型的设计思想。

OSI参考模型	任务	功能	各层传输单位
7-应用层	实现特定网络应用	略	报文
6-表示层	解决不同主机上信息表是不一致的问题	数据格式转换
5-会话层	管理进程间会话	会话管理
4-传输层	实现端到端（进程到进程）通信	复用与分用、差错控制、流量控制、连接管理、可靠传输管理	报文段
3-网络层	把分组从源结点转发到目的结点	路由选择、分组转发、拥塞控制、网际互连、差错控制、流量控制、连接管理、可靠传输管理	数据报（分组）
2-数据链路层	确保相邻节点之间的链路逻辑上无差错	差错控制、流量控制	帧
1-物理层	实现相邻节点之间比特的传输	需定义电路接口参数、信号的含义/电气特性等	比特

eg：物理传输媒体属于第0层

TCP/IP模型

应用层

应用层任务：实现特定的网络应用（功能复杂且多样）

回顾OSI模型5-7层，其中表示层的数据格式转换和会话层的会话管理等功能并不是所有网络应用都需要

因此我们在TCP/IP模型中删除了6-表示层和5-会话层，将5-7层汇聚成应用层

TCP/IP的理念：如果某些应用需要数据格式转换、会话管理等表示层和会话层的功能，就交给应用层的特定协议去实现

网络接口层

网络接口层任务：实现相邻结点间的数据传输（为网络层传输”分组“）。但具体怎么传输不作规定

这使得TCP/IP网络体系结构具有更强的灵活性、适应性

回顾OSI模型1-2层，物理层需要定义电路接口参数、信号的含义/电气特性等，数据链路层需要差错控制，流量控制。这两层的功能都定义的太死了，不利于网络硬件厂商的创新发展。

TCP/IP的理念：网络硬件种类繁多，不应该有过多的限制

网络层

TCP/IP网络层功能：路由选择、分组转发、拥塞控制、网际互联

OSI模型中，由于数据单元存在帧、分组、报文段等多种类型，且各层只负责一个数据单元的传输和校验，而局部小型数据单位的正确不代表整个大的数据是正确的，因此会在数据链路层、网络层、传输层不断地去重复差错控制的工作。

而TCP/IP模型反其道而行之，认为只要整个大的数据是正确的，就说明局部小型的数据单位的传输就没有出错

这使得TCP/IP网络层和网络接口层的功能可以去除差错控制，流量控制等无关功能，因此网络层接收到的分组可能有差错，但也使性能能够专注于路由计算等核心功能

即TCP/IP网络层只保证”尽最大能力交付“，数据传输是不可靠的

传输层

TCP/IP传输层功能：复用与分用、差错控制、流量控制、连接建立与释放、可靠传输管理

在TCP/IP模型中，由传输层负责保证数据传输的正确性、可靠性，网络层的传输是不可靠的

数据传输的正确、可靠由传输层负责，压力给到”网络边缘部分“（主机）

TCP/IP模型	任务	功能
4-应用层	实现特定网络应用	略
3-传输层	实现端到端（进程到进程）通信	复用与分用、差错控制、流量控制、连接管理、可靠传输管理
2-网络层	把分组从源结点转发到目的结点	路由选择、分组转发、拥塞控制、网际互联、差错控制、流量控制、连接管理、可靠传输管理
1-网络接口层	实现相邻结点之间的数据传输（为网络层传输“分组”）	无具体规定

小结

OSI网络层可向上层提供：

有连接可靠的服务（虚电路）

无连接不可靠的服务（数据报）——分组交换

TCP/IP网络层仅向上层提供：

无连接不可靠的服务（数据报）

OSI传输层仅可向上层提供：

有连接的可靠的服务

TCP/IP传输层可向上层提供：

有连接可靠的服务（TCP协议）

无连接不可靠的服务（UDP协议）