ARPANET的子网内部采用数据报结构，而向主机提供虚电路服务或数据报服务，但数据报服务较少用。当提供虚电路服务时，一个主机可以建立到另一个主机的连接，随后送出一系列每个包含多达8063比特数据的报文，且可以保证投送所有的报文并保持原有的顺序。当提供数据报服务时，主机可以传输包括多达991比特的数据分组到其源CCP（在ARPANET中称IMP，接口信息处理机），源CCP再将这一分组送至终点，但无顺序的保证。对于这两种服务，ARPANET的结构是不同的。数据报服务时，一个结点收到主机送来的报文后将该报文最多拆成8个分组，每一个分组最多包含1008比特的用户数据，然后将这些分组发送入网；在网络内部，分组被作为数据报对待，独立地发送到目的结点；在目的结点，分组被缓冲存储，直到所有的报文分组都到齐后，再重新组装成报文，送给目的主机。ARPANET的层次不同于OSI的层次，网络层与传送层之间交换的数据单位是报文而非分组，即拆包和组装的工作都是在网络层中完成的。
ARPANET的路由选择算法已经历了两代。第一代路由选择算法是一种分布式路由算法，采用估计的延迟作为性能评价标准，每隔640ms各CCP与其邻居交换一次延迟信息，总信息长为1160比特，然后根据此信息将自己的路由表更新一次。另外，还利用跳跃计数作为度量来检查发现哪些CCP不可达。在传输速率低于50kbps的线路上，路由信息交换的间隔时间可大一些，以节约珍贵的通信资源。由于该算法对延迟和故障的适应能力过慢，而且ARPANET也已发展为多结点，故从1979年起改用了第二代路由算法。此算法是在所有CCP上维持一张全网的路由表，包括每条线路的延迟，每台CCP据此表计算出以延迟为度量的最终道路作为路由的选择。为了更新关于网络的路由表，每隔10s各结点计算一次每条出站线路的平均延迟。如果延迟有明显的变化，该信息将用洪泛的方式送到其它结点，各结点收到此信息后将重新计算出新的路由表。使用表明，第二代算法比第一代算法更好且稳定，引入的路由信息开销亦不很多。(www.xing528.com)
ARPANET提供两级的拥塞控制。在跳跃级，各结点若无空闲的缓冲器时，到达的分组将被丢弃，这用于数据报服务。对于虚电路服务，提供入口出口级的拥塞控制，采有RFNM重装法，报文窗口为8.实际上，第3节中的RFNM法就是ARPANET采用的方法。
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