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让我们退后一步，从整体视角来审视这个问题。

主要目标与核心职责

网络层的主要目标是让终端系统通过称为路由器的中间系统交换信息。网络层中的信息单位被称为数据包。

底层数据链路层的局限性

数据链路层中的消息称为帧。存在超过十种不同类型的数据链路层技术。

1. 每种数据链路层技术都有最大帧大小的限制。
2. 大多数技术使用不同的最大帧大小。
3. 此外，每个终端系统在数据链路层的接口都具有链路层地址。这意味着数据链路层必须拥有自己的寻址机制。

网络层必须应对数据链路层的这种异构性。

网络层的基本原则

网络层基于以下原则：

1. 每个网络层实体由一个网络层地址标识。该地址独立于实体可能使用的数据链路层地址。

2. 网络层提供的服务不依赖于底层数据链路层的服务或内部结构。这种独立性确保了：

   • 适应性。网络层可以被连接到不同类型的数据链路层的主机使用。
   • 独立演进。数据链路层与网络层可以相互独立地发展。
   • 前向兼容性。当出现新型数据链路层时，网络层可以轻松适配。

3. 网络层在概念上分为两个平面：

   1. 数据平面。数据平面包含允许主机和路由器交换携带用户数据的数据包的协议和机制。
   2. 控制平面。控制平面包含使路由器能够高效学习如何将数据包转发到最终目的地的协议和机制。

网络层服务

网络层可提供两种类型的服务：

• 不可靠的无连接服务。此类服务不保证消息送达，且不建立连接。
• 面向连接的可靠或不可靠服务。此类服务建立连接，可能保证消息送达，也可能不保证。

如今，大多数网络在网络层采用不可靠的无连接服务。这是我们本章的重点内容。

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在下一课中，我们将探讨网络层最常见的两种组织方式。