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服务是协议外部行为的体现，各层服务是垂直关系，即网络中低层协议向相邻的高层协议提供服务；高层则通过原语（Primitive）或过程（Procedure）调用相邻低层所提供的服务。计算机网络向用户提供两类关于数据传输方式的服务。
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（1）面向连接的服务（Connection Oriented Service）。面向连接的服务思想来源于电话传输系统。其过程可以分为三部分，即建立连接，数据传输与断开连接，称为虚电路方式。面向连接的服务又可分为永久性连接服务和非永久性连接服务。
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非永久性连接服务在每个应用（或称为数据流）开始之前，都要先进行连接，待连接成功之后再进行数据通信。通信完毕之后断开连接。
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永久性连接则只是在第一次进行数据通信之前进行连接。待该连接成功后将一直把该连接的路径存入相应的计算机或网络设备中。除非管理员删除掉永久性连接或网络故障，以后这两台计算机进行通信时就不用再进行连接。
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面向连接的服务只有在建立连接时发送的分组中才包含相应的目的地址。待连接建立起来之后，所传送的分组中将不再包含目的地址，而仅包含比目的地址要短小得多的连接标识（Connection Identifier），从而减少了数据分组传输的负载。
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面向连接的另一个好处就是一旦连接中断，用户马上就能发现。这使得用户可以很快地采取相应的措施。TCP协议就是面向连接的，ATM（Asynchronous Transfer Mode，异步传输模式）交换机、帧中继网（Frame Relay，FR）等也是面向连接的。
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（2）无连接服务（Connectionless Service）。无连接服务的工作方式就像邮电系统。两个通信的计算机之间无须事先建立连接。以无连接服务方式传输每个数据分组中都必须包含目的地址。无连接方式不能防止分组的丢失、重复或失序等错误。
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无连接方式的优点是处理开销小，发送信息快，比较适合实时数据的处理和传输。UDP协议就是无连接方式的。IP协议也是无连接的。以太网、令牌环网、光纤分布式数据接口（Fiber Distributed Data Interface，FDDI）网等共享传输介质的局域网都是无连接方式的。交换式以太网包括千兆位以太网都是无连接方式的。
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