因特网的组成 功能上划分
- 边缘部分由各种智能设备组成，用户直接使用。用来进行通信，例如：传送数据、视频等，以及用于资源共享。
eg：智能手机 智能手表 大型服务器 个人电脑 物联网硬件
- 核心部分由大量的网络以及连接这些网络的路由器组成，这部分为边缘部分提供服务的。用于提供连通性和交换性。
eg：特殊作用的路由器，路由器的作用是分组交换，路由器会根据首部的目的地址转发收到的分组。
三种交换方式
- 电路交换
- 分组交换
- 报文交换
电路交换
电路交换机接通电话线的方式成为电路交换
从通信资源的分配角度来看，交换就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。
电路交换的三个步骤
1. 建立连接。分配通信资源，例如通信线路。
2. 通话。通话过程中一直占用通信资源。
3. 释放连接。归还通信资源。
电路交换是否可以传送计算机数据？
可以实现。但是线路的传输效率较低，因为计算机所需要传输的数据往往是不确定的，长时间时间占用通信资源。但是却并没有使用，导致通信线路的利用率较低。
分组交换
最重要的分组交换机：路由器。
分组交换就是将接收到的分组进行转发。那么分组是啥？
报文：表示整个消息的整块数据。
分组：报文会切分成若干等长的数据段，再在数据段的前面加上一些必要的控制信息，成为首部，数据和首部共同构成分组，又称为包。
添加首部的作用：首部包含分组的目的地址，指明分组的接收方与发送方。首部也可以成为包头。
分组转发的过程
分组交换机（路由器）收到一个分组后，先将分组暂时存储起来。再检查其首部，按照首部的目的地址，进行查表转发，找到合适的转发接口，通过该接口将分组转发给下一个分组交换机。
发送方将报文数据切分为分组后，加上首部，通过路由器进行存储转发。当接收方接受到以后，会将各分组的首部去掉，将各个数据还原回原始报文。
发送方的任务
- 构造任务
- 发送分组
路由的任务（存储转发）
- 缓存分组
- 转发分组
接收方的任务
- 接收分组
- 还原报文
报文交换
报文交换与分组交换类似，路由器也是采用存储转发的方式，但是报文交换对报文的大小没有限制，要求交换节点（路由器）需要有较大的缓存空间。主要用于早期的电报通信网。
三种交换方式的对比
电路交换
- 优点：
通信时延小，这是因为通信线路为通信双方用户专用，数据直达，因此通信时延非常小。
有序传输，数据只在连接好的线路上进行传输，所以不存在失序的问题。
没有冲突，不同的通信双方拥有不同的信道，不会出现争用物理信道的问题。
使用范围广，即可以传输模拟信号，也可以传输数字信号。
实时性强。
控制简单（结点控制机比较简单）
- 缺点
建立连接时间长，对于计算机所要求的低延时性达不到要求。
线路独占，使用效率低，通信线路一旦建立，即使线路上没有数据传输，也不能够给其他用户使用。
灵活性差，一旦在通信过程中出现差错，处理比较困难。
难以规格化，不同类型的终端很难统一起来，难以进行差错控制。
报文交换
- 优点
无需建立连接，不存在建立连接的时延，用户可以随时发送报文。
动态分配线路，由路由器选择一条合适的空闲线路，将报文发送出去。
提高线路可靠性，如果一条线路存在问题，则会选择另外一条路径传输数据。
提高了线路的利用率。
提供了多目标服务，一个报文可以发送给多个目标地址，这在电路交换过程中是很难实现的。
- 缺点
引起了转发时延，报文在结点交换机上要经历存储转发的过程。
需要较大的存储缓存空间，报文一般都比较大。
需要传输额外的信息，报文需要携带目标地址，源地址等信息。
分组交换
- 优点
无需建立连接，预先不需要建立连接。不存在这部分时延。
线路利用率高。
简化了存储管理，相对于报文交换，分组的长度固定，管理比较方便。
加速传输。
减少出错概率和重发数据量，只需要传出错的报文。
- 缺点
引起了转发时延。
需要传输额外的信息量。
对于数据包服务，存在失序、丢失或者重复分组的问题；对于虚电路服务，存在呼叫建立、数据传输和虚电路释放三个过程。
