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太不容易了，终于看完数据链路层到网络层了= =

一. 概述

• 主要任务：把分组从源端传到目的端，为分组交换网上的不同主机提供通信服务。
• 传输单位：数据报（数据报和分组，关系就像父与子）
• 功能：
  异构网络：也就是把4g，校园网等网络由路由器联合到一起。
  开环：静态，事先定义好。
  闭环：动态，在实际过程中同步定义。
  

二. 数据交换方式

• 数据交换：使数据通过网络核心【路由器】从源主机到目的主机
• 为什么要数据交换：
  见下图，在有交换设备前，需要有许多链路(C2n)。
  有交换设备后，还是有多设备时端口多、链路过长等问题。
  于是就推出了第三种方式：解决了前两种方式的问题。
  
• 数据交换方式：
  

① 电路交换

• 特点：独占资源
• 优缺点见下图右下角。电路交换方式就像两个人打电话一样，同时只能和一个人打电话（独占）。
  
  

② 报文交换

• 与①不同，加入了存储因素，从而避免独占。
• 由于报文有小有大，因此交换设备需要有较大的缓存空间（以防不备）
  
  

③ 分组交换

• 和②很像，加入分组因素
• 由于分组，传输的数据都是较小的数据块，因此没有②的需要较大缓存空间要求。
• 可能会乱序，因此实际上分组后的数据块还会携带其他信息（比如排序序号等）
  

④ 分组交换 && 报文交换举例对比

• 预防针：看了几遍才理解好，可以结合⑤的对比图理解。
• 计算两种方式的所需时间
• 注意：不计传播延迟（也就是只考虑发送出数据时间，不考虑在链路上传播所需时间）
  
• 报文交换：
  本质上就是：进行三次传播时延
  由题意知，一次传播时延时间为：10000bit / 1000bps = 10s
  因此结果为30s。
  
• 分组交换
  本质上是：一次10000bit的传播时延 + 两次10bit的传播时延。
  在源地址时，要本本分分地发送10000 / 1000 = 10s 的分组。
  而在此之后，由于分组交换的分组传输是连续的，因此实际上之后的传输都看作单个分组的传播时延10 / 1000 = 0.01s即可。（可能描述得有点抽象，抱歉= =）

• 计算题注意事项：
  分组头部大小：可能题目要求，实际分组数据部分大小 = 分组大小 - 分组头部大小
  

⑤ 三种数据交换方式比较总结

三. 分组交换的两种方式

① 定义

举个例子：同样是和人联系

• 无连接服务：类似发微信，不用提前确定连接；可能乱序（比如：发“你我他”，收到“你他我”）
• 有连接服务：类似打电话，需要提前建议连接（打通电话）
  

传输单元名词辨析

• 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

首先在传输层中，如果应用层给的报文过大，传输层会分减成报文段（小则不分减）。
然后在网络层中，报文段+源地址+目的地址 = IP数据报；如果IP数据报大，切割成分组。
接着在数据链路层中，分组加头（MAC地址）加尾（FCS控制序列）变成帧。
最后在物理层，把这些1010的组合转换成信号传出去。

② 数据报

③ 虚电路

• 虚电路号：用于标识是哪一条虚电路。
  比如A发送给B，给分组加上虚电路号1；然后C发送给B，给分组加上虚电路号2。
  加上虚电路号后，第一个路由器就知道该把这些分组往哪些地方发送了。
• 全双工
  

④ 数据报与虚电路的对比