一.网络层的功能
主要任务是把分组从源端传送到目的端，为分组交换网上的不同主机提供通信服务。

• 网络层传输单位是数据报。
• 功能
  • 路由选择与分组转发，最佳路径。
  • 异构网络互联；
  • 拥塞控制；
• 若所有结点都来不及接收分组，网络就处于拥塞状态，因此需要采用一定措施缓解这种拥塞；
• 解决方法
  • 开环控制------静态；
  • 闭环控制------动态。

二.数据交换方式

• 电路交换
  

  • 电路交换的阶段
    
  • 特点：独占资源；
  • 优点：通信时延小、有序传输、没有冲突、实时性强。
  • 缺点：建立连接时间长、线路独占，线路使用效率低、灵活性差、无差错控制能力。

• 报文交换
  

  • 报文：源应用发送的信息载体。
  • 存储转发
  • 优点：无需建立连接、存储转发，动态分配线路、线路利用率较高、线路可靠性较高、多目标服务。
  • 缺点：有存储转发时延、报文大小不定，需要网络结点有较大的缓存空间。

• 分组交换
  

  • 分组：把大的数据块分割成小的数据块------大小不一定相同。
  • 优点：无需建立连接、存储转发，动态分配线路、线路可靠性高、线路利用率高、相对于报文交换，存储管理更容易。
  • 缺点：有存储转发时延、需要传输额外的信息量、乱序到达目的主机时，要对分组排序重组。

• 报文交换与分组交换

  • 分组交换是一种并行的交换方式，只需要考虑每个分组的开始发送到线路上的发送时间(传输时间并行)与最后一个分组在线路上，其他结点的存储转发时间。
  • 分组交换时间比报文交换时间短。
  • 报文交换是一种串行交换方式。
  • 计算中注意事项：
    • 单位换算：
      • b表示的是比特，B表示的字节。1Byte=8bit；
      • Mbps、kbps
    • 是否考虑传播时延；
    • 至少：选择最少的跳数，交换设备最少的路线。
    • 是否有分组头部大小的开销；
    • 发送开始到接收完毕与发送开始到发送完毕的区别。
    • 分组交换时延可能不是整数，报文时间更长。

• 总结
  

  • 报文交换和分组交换都采用存储转发；
  • 发送数据量大，且传送时间远大于呼叫时，选择电路交换。电路交换传输时延最小。
  • 从信道利用率看，报文交换和分组交换由于电路交换，其中分组交换时延更小。

三.分组交换

• 数据报方式
  • 为网络层提供无连接服务。
  • 无连接服务：不事先为分组的传输确定传输路径，每个分组独立确定传输路径，不同 分组传输路径可能不同。
• 虚电路方式
  • 为网络层提供连接服务；
  • 连接服务：首先为分组的传输确定传输路径(建立连接)，然后沿该路径传输分组，分组传输路径相同，传输结束后释放连接。

四.数据报

• 应用层:报文
• 传输层:报文段
• 网络层:IP数据报、分组
• 数据链路层:帧
• 物理层:比特流

1.因特网的数据交换方式就是数据报。

2.数据报

• 无连接：无连接服务，不事先为分组的传输确定传输路径，每个分组独立确定传输路径，不同分组传输路径可能不同。
• 每个分组携带源和目的地址；
• 路由器根据分组的目的地址转发分组:基于路由器协议/算法构建转发表；检索转发表；每个分组独立选路。

3.虚电路

• 虚电路将根据数据报方式和电路交换方式结合，以发挥两者优点。
• 虚电路：一条源主机到目的主机类似于电路的路径 (逻辑连接),路径上所有结点都要维持这条虚电路的建立，都维持一张虚电路表，每一项记录一个打开的虚电路的信息。
• 通信过程：
  
  - 每个分组携带虚电路号，而非目的地址；
  - 源主机发送“呼叫请求”分组并收到“呼叫应答”分组后才算建立连接。
  - 全双工通信；
  - 源主机发送“释放请求”分组以拆除虚电路。

4.数据报与虚电路