一.網絡層的功能
主要任務是把分組從源端傳送到目的端，為分組交換網上的不同主機提供通信服務。

• 網絡層傳輸單位是數據報。
• 功能
  • 路由選擇與分組轉發，最佳路徑。
  • 異構網絡互聯；
  • 擁塞控制；
• 若所有結點都來不及接收分組，網絡就處于擁塞狀態，因此需要采用一定措施緩解這種擁塞；
• 解決方法
  • 開環控制------靜態；
  • 閉環控制------動態。

二.數據交換方式

• 電路交換
  

  • 電路交換的階段
    
  • 特點：獨占資源；
  • 優點：通信時延小、有序傳輸、沒有沖突、實時性強。
  • 缺點：建立連接時間長、線路獨占，線路使用效率低、靈活性差、無差錯控制能力。

• 報文交換
  

  • 報文：源應用發送的信息載體。
  • 存儲轉發
  • 優點：無需建立連接、存儲轉發，動態分配線路、線路利用率較高、線路可靠性較高、多目標服務。
  • 缺點：有存儲轉發時延、報文大小不定，需要網絡結點有較大的緩存空間。

• 分組交換
  

  • 分組：把大的數據塊分割成小的數據塊------大小不一定相同。
  • 優點：無需建立連接、存儲轉發，動態分配線路、線路可靠性高、線路利用率高、相對于報文交換，存儲管理更容易。
  • 缺點：有存儲轉發時延、需要傳輸額外的信息量、亂序到達目的主機時，要對分組排序重組。

• 報文交換與分組交換

  • 分組交換是一種并行的交換方式，只需要考慮每個分組的開始發送到線路上的發送時間(傳輸時間并行)與最后一個分組在線路上，其他結點的存儲轉發時間。
  • 分組交換時間比報文交換時間短。
  • 報文交換是一種串行交換方式。
  • 計算中注意事項：
    • 單位換算：
      • b表示的是比特，B表示的字節。1Byte=8bit；
      • Mbps、kbps
    • 是否考慮傳播時延；
    • 至少：選擇最少的跳數，交換設備最少的路線。
    • 是否有分組頭部大小的開銷；
    • 發送開始到接收完畢與發送開始到發送完畢的區別。
    • 分組交換時延可能不是整數，報文時間更長。

• 總結
  

  • 報文交換和分組交換都采用存儲轉發；
  • 發送數據量大，且傳送時間遠大于呼叫時，選擇電路交換。電路交換傳輸時延最小。
  • 從信道利用率看，報文交換和分組交換由于電路交換，其中分組交換時延更小。

三.分組交換

• 數據報方式
  • 為網絡層提供無連接服務。
  • 無連接服務：不事先為分組的傳輸確定傳輸路徑，每個分組獨立確定傳輸路徑，不同 分組傳輸路徑可能不同。
• 虛電路方式
  • 為網絡層提供連接服務；
  • 連接服務：首先為分組的傳輸確定傳輸路徑(建立連接)，然后沿該路徑傳輸分組，分組傳輸路徑相同，傳輸結束后釋放連接。

四.數據報

• 應用層:報文
• 傳輸層:報文段
• 網絡層:IP數據報、分組
• 數據鏈路層:幀
• 物理層:比特流

1.因特網的數據交換方式就是數據報。

2.數據報

• 無連接：無連接服務，不事先為分組的傳輸確定傳輸路徑，每個分組獨立確定傳輸路徑，不同分組傳輸路徑可能不同。
• 每個分組攜帶源和目的地址；
• 路由器根據分組的目的地址轉發分組:基于路由器協議/算法構建轉發表；檢索轉發表；每個分組獨立選路。

3.虛電路

• 虛電路將根據數據報方式和電路交換方式結合，以發揮兩者優點。
• 虛電路：一條源主機到目的主機類似于電路的路徑 (邏輯連接),路徑上所有結點都要維持這條虛電路的建立，都維持一張虛電路表，每一項記錄一個打開的虛電路的信息。
• 通信過程：
  
  - 每個分組攜帶虛電路號，而非目的地址；
  - 源主機發送“呼叫請求”分組并收到“呼叫應答”分組后才算建立連接。
  - 全雙工通信；
  - 源主機發送“釋放請求”分組以拆除虛電路。

4.數據報與虛電路

總結

以上是生活随笔為你收集整理的计算机网络(二十三)-网络层-概述与数据交换方式的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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