数据交换
从本文开始介绍网络层，本文先简单介绍一下网络层的功能和数据交换的几种方式。
网络层的功能是把 分组 从源段传到目的端，为分组交换网上的不同主机提供通信服务。网络层传输的单位是 数据报 。
(1) 路由选择与分组转发，即选择最佳路径。
(2) 异构网络互联。
(3) 拥塞控制。若所有节点都来不及接受分组，而要丢弃大量分组的话，网络就处于拥塞状态，因此要采取一定措施，缓解这种拥塞。通常有两种方式：开环控制和闭环控制。
(1) 应用层的传输单元叫做 报文 。
(2) 传输层的传输单元叫做 报文段 。如果应用层的报文很大，那么传输层就对报文进行分割形成报文段。
(3) 网络层的传输单元叫做 IP数据报（数据报） 或 分组 。分组是如果数据报过长时，网络层会将数据报划分成一个个 分组 。
(4) 数据链路层的传输单元是 帧 。
(5) 物理层传输的传输单元是 比特流 。
数据交换的方式分为： 电路交换、报文交换、分组交换 。
早期如果两部电话要通信，就必须要在两个电话之间用1对电线连接起来，三个电话要相互通信那就要3对电线连接起来，如果有N部电话要相互之间通信，那么就需要（N - 1）N / 2对电线相连接，这显然是不太现实的。后来想到用一个电话交换机将电话连接起来。如下图所示（用主机代替电话）
报文交换是基于存储转发原理，报文在链路上传递达到交换设备（交换机），交换设备具有存储转发的功能，达到交换设备后不会立即发送，而是会等待一段时间，做一些检查，等到链路空闲时，查找转发表转发到下一个节点，而且路径也不是固定的路径，而是根据网路状态动态分配线路，一直到目的设备。这个过程很像快递发送过程，一般快递到一个中转站都不会立马发送，而会等一段时间。
分组交换和报文交换类似，都是使用存储转发思想，在发送端先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段，每个数据段前添加上首部构成分组。分组交换网以分组作为数据传输单元，依次把各分组发送到接收端。
每一个分组的首部都有地址等 控制信息 。分组交换网中的节点交换机根据收到的分组首部中的地址信息、把分组转发到下一个节点的交换机。用这样的存储转发方式，最后分组就能到达最终目的地。
分组交换又分为 数据报方式和虚电路方式 。
优点：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（需要将分组编号，以便于在接收端排序还原成最初的报文）、乱序达到目的主机时，要对分组排序重组。
电路交换 ——整个报文的比特流连续地从源点直达终点，好像在一条管道中传送。
报文交换 ——整个报文先传送到相邻节点，全部存储下来后查找转发表，转发到下一个节点。
分组交换 ——单个分组（报文的一部分）传送到相邻节点，存储下来后找转发表，转发到下一个节点。
分组交换分为数据报方式和虚电路方式。
数据报方式为网络层提供 无连接服务 。虚电路方式为网络层提供 连接服务 。
数据报是网络层的传输单元。
每个分组都携带源地址和目的地址。
路由器会根据分组的目的地址转发分组：
虚电路方式是 面向连接 的通信，它将电路方式和数据报方式优点结合起来。
虚电路表示这是一条 逻辑上的连接 ，分组都沿着这条逻辑连接按照存储转发方式传送，而并不是真正建立一条物理连接（电路交换建立的是真正的连接），然后通信双方就沿着已建立的虚电路发送分组。这样分组的首部就不需填写完整的目的主机的地址，而只需要填写这条虚电路的编号，电路路径上所有的节点都维持这条虚电路的建立，都维持这一张虚电路表，每一项记录了打开的虚电路的信息。
