3.6计算机网络（网络层概述 电路交换 报文交换 分组交换）

目录

网络层功能概述

电路交换、报文交换、分组交换

1.电路交换

2.报文交换

3.分组交换

1.数据报方式

2.虚电路方式

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网络层功能概述

网络层的主要任务是把分组从源端传到目的端，为分组交换上的不同主机提供通信服务。
网络层传输单位是数据报

数据报与分组的关系
数据报和分组的关系就像父与子的关系一样
数据报是比较长的数据，分组是把数据报进行分割，而划分出来的一个片段
要实现网络层任务，需要解决以下主要问题:
①网络层向运输层提供怎样的服务(可靠传输还是不可靠传输)
②网络层寻址问题
③路由选择问题

网络层功能：

功能一：路由选择与分组转发

功能二：异构网络互联

功能三：拥塞控制

如果所有结点都来不及接受分组，而要丢弃大量分组的话，网络就会处于拥塞状态。所以要采取一定的措施来缓解这种拥塞
解决的方法有两种：
①开环控制 静
②闭环控制 动

电路交换、报文交换、分组交换

路由器是网络的核心，两台主机要进行通信，需要通过路由器，那么我们怎样才可以让数据通过路由器从源主机传送到目的主机呢，这就需要数据交换这种技术
数据交换有三种方式：

1.电路交换
2.报文交换
3.分组交换

• 数据报方式
• 虚电路方式

1.电路交换

电路交换常见的例子是电话网络。我们打电话的时候，要先进行拨号，就当于是预备建立连接，对方接通电话，则说明连接建立起来了，接下来双方就可以进行通话，进行数据传递。电话打完，挂断以后，就相当于连接释放

优点:	缺点:
1.通信时延小	1. 建立连接时间长
2.有序传输	2.线路独占，使用效率低
3.没有冲突	3.灵活性差
4.实时性强	4.无差错控制能力

         

连接建立好以后，数据是通过一个固定路径进行传输的,打通电话就可以马上通信,双方的电话打通后，就算没有说话，其他人也无法打电话进来

2.报文交换

报文：源主机或者源主机的应用发送的信息整体
如果现在源主机要发送一个pdf文件，那么此时这一整个pdf文件就是一个报文

优点:	缺点:
1.无需建立连接	1.有存储转发时延
2.存储转发，动态分配线路	2.报文大小不定，需要网络节点有较大缓存空间
3.线路可靠性较高
4.线路利用率较高
5.多目标服务

多目标：一个报文可以同时发往多个地址
可靠性高：一个交换设备出了问题，可以选择其他设备进行存储转发，也就是说路径是随机的，不是固定的
线路利用率高:报文交换的通信双方，不是固定占用从源主机到目的主机的一整条通信线路，而是在不同时间，一段一段的占用线路，其余的设备处于空闲状态

3.分组交换

分组：把大的数据报分割成小的数据块，再进行存储转发

优点:	缺点:
1.无需建立连接	1.有存储转发时延
2.存储转发，动态分配线路	2.需要传输额外的信息量
3.线路可靠性较高	3.乱序到目的主机时，要对分组排序重组
4.线路利用率较高
5.相对于报文交换，存储管理更容易

线路可靠性高：分组比较短，出错的概率比较小
线路利用率高：不是通信双方占用一整条路径，而是在不同的时间占用一小段

分组交换类似于并行传输
报文交换类似串行传输

1.数据报方式

数据报方式为网络层提供无连接服务

无连接服务：
不实现为分组的传输确定传输路径，每个分组独立确定传输路径，不同分组的传输路径可能不同，简单来说，就是传输没有固定路径。
采用这种方式的话，就算传输路径有一个设备坏了，也可以动态调整传输路径

2.虚电路方式

虚电路方式为网络层提供连接服务

连接服务：
实现为分组的传输确定传输路径(建立连接),然后沿着这个路径(连接）传输系列分组，系列分组传输路径相同，传输结束后拆除连接。
简单来说，就是实现确定一条传输路径，所有的分组的传输路径都一样，这样如果中途有一个设备坏掉的话，就会导致传输失败。