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计算机网络典型的交换技术

2015-3-22 07:51| 编辑:电工学习网| 查看: 17910| 评论: 0

换:在网络中两个相距很远的设备间必须通过中间节点来进行通信的技术。
典型的交换技术:

1、电路交换(Circuit Switching)
原理:通过呼叫(拨号)在通信的双方之间建立起一条传输信息的实际的物理通路,并且在整个通信过程中,这条通路被通信双方独占而不能被其它站使用,直到数据传输结束。
包括建立电路、传输数据和电路拆除三个阶段。
特点:通信双方形成一条专用物理通路。 单击此处显示信息传递过程
优点:数据传输可靠、速度快,且按序传送。
缺点:线路利用率低;电路建立和拆除的时间较长,通信量较小时,为建立和拆除电路所花费的时间得不偿失。
适用:实时通信、语音通信或系统间要求高质量、大数据量的数据传输。

2、报文交换
原理:以报文为数据传输单位,将报文连同目的地址等辅助信息采用“存储——转发”交换技术向前转发。
特点:无需建立专用通道。
优点:
一、无需建立专用通道,传送的报文可分时共享通路,从而提高线路利用率;
二、可以进行不同速率、不同码型的交换,从而实现不同种类的终端间的数据传送;
三、可实现把一个报文送到多个目的站点。
缺点:
一、报文不按顺序到达;
二、延迟时间较长,为“报文接收时间+排队等待时间+报文转发时间”;
三、中间节点须具备很大的存储空间,且大报文从外存调入内存增加了延迟时间;
四、大报文长时间占用线路进行传输,增加了其他小报文在网络中的延迟时间;
五、大报文出错率较高而引起频繁的重发,影响传输效率。
适用:电报、电子邮件等非实时系统。
3、分组交换
分组:将较长的报文分割成若干个一定长度(等长)的段,每段加上交换时所需的地址信息、差错校验信息,按规定格式构成的数据单元。
基本思想:限制信息的长度,以分组为单位进行存储转发,在接收端再将各分组重新组装成一个完整的报文。
优点:缩短报文整体传播时间,出错重发率降低,提高了传输效率。
缺点:实现复杂。
适合:计算机间联网通信,是目前数据网络中最广泛使用的一种交换技术。
1.虚电路分组交换
特点:分组传送前在发送站和接收站间建立一条逻辑电路。
优点:数据传送前仅作一次路由选择;数据传送时不需目的地址减少了分组长度,节省通信处理时间等额外的开销;保证每个分组正确有序的到达。
缺点:当某个节点出故障时,沿途经过的虚电路瘫痪。
适合:系统之间长时间的数据交换。
2.数据报分组交换
数据报:指每个独立处理的报文分组。
特点:没有建立连接的过程;以数据报为信息单元来处理;接收节点根据网络中的实际情况等来选择路由;每个数据报经过的路径可能不同,到达时可能不按序,甚至有的数据报可能会丢失。
优点:传输少数分组时速度更快、灵活;且传输较为可靠,当某个节点出故障而失效,报文分组还可以通过其它路径进行传送。
缺点:分组不按序到达,不能及时发现分组丢失。

4、交换方式的选择与比较
(a)电路交换:先建立到终点间的连接,连接建立后,则无需路由选择,故无显著的延迟等待时间。
(b)报文交换:无需建立呼叫连接,但整个报文必须在节点开始重发前全部收到,且每次传送需重新选择路由,故整个延迟比电路交换长。
(c)虚电路分组交换:
申请虚拟连接,且分组到达每个节点都需要排队等待,故该方式不太适于实时的数据通信
(d)数据报分组交换:
每个分组一到达各节点就可排队等待空闲时传输,不用等待整个报文,故明显快于报文交换。

由表可知分组交换适于报文短的数据通信;电路交换适于报文长且数据量大的数据通信。

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