计算机网络之数据交换(电路交换,报文交换,分组交换)

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-08-20
如何实现数据通过网络核心从源主机到达目的主机?

就要经过网络核心进行数据交换,数据不断从一个网络交换到另一个网络,直到到达目的主机。所以网络核心解决的基本问题就是数据交换。

数据交换主要有三种:

最典型电路交换网络:电话网络

电路交换的三个阶段:

电路交换网络如何共享中继线?
通过多路复用技术,电路交换可以共用中继线

报文:源(应用)发送信息整体。比如要发送一个文件,那么这个文件的信息就是要发送的报文。

分组:报文分拆出来的一系列相对较小的数据包
分组交换需要报文的拆分与重组
分组交换相对于报文交换会产生额外开销,因为i要进行数据的拆分和重组

分组交换:统计多路复用
统计多路复用就是,按顺序接受来自多个主机的分组,并且按接受的顺序的发送,并不进行区分,对路由器来说,所有的分组都是等价的,所以分组交换是公用发送信道的。

不同的分组序列顺序是不确定的,按需求共享,谁发送的分组多且快,那么自然占用的就高。

报文交换与分组交换均采用存储-转发交换方式
区别是:

首先从发送速率上来说,报文交换就比较简单,易于分析

对上面的例子来说:
报文交换每次都是交换完整的报文
报文长度为M bits,链路带宽为R bps,每次传输报文需要M/R秒
所以报文要从源主机到目的主机,就需要三次传输延迟

另一方面,路由器至少需要一个报文长度M那么大的缓存

我们再来分析分组交换的过程
分组交换:报文被拆分为多个分组,分组长度为L bits,每个分组传输时延为L/R秒
例:M=7.5 Mbits,L=1500bits,M=5000L,R = 1.5 Mbps。

下面我们来分析分组转发的具体过程:

第一个分组到达第一个路由器所需要的时间,是一个L/R

有趣的在于,在第二个分组到达第一个路由器的时候,第一个分组已经从第一个路由器发到了第二个路由器,这样效率显然提高了,分组交换不同报文交换,可以充分利用链路同时传播的能力

所以分组交换发送完一个报文段,只需要

时间远比报文交换要小
我们再考虑进行分组交换时,路由器的理论最小需要的缓存就是一个分组的大小,因此所需要的缓存也小,发送速率也快,所以计算机网络采用的是分组交换的数据交换方式。

分组交换的报文交付时间的计算公式:

分组交换允许更多用户同时使用网络!——网络资源充分共享

分组交换绝对优于电路交换?
也并不是绝对的,分组交换同时也会产生很多问题,由于是共享的,而且分组数量一多,就会发生拥塞和分组丢失,造成巨大的分组延迟

分组交换适用于突发数据传输网络

电路交换适用于提供电路级性能保障?

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    答:⑤电路交换的交换的交换设备(交换机等)及控制均较简单。缺点:①电路交换的平均连接建立时间对计算机通信来说嫌长。②电路交换连接建立后,物理通路被通信双方独占,即使通信线路空闲,也不能供其他用户使用,因而信道利用低。③电路交换时,数据直达,不同类型、不同规格、不同速率的终端很难相互进行通信...
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  • 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点_百度知 ...
    答:区别:电路交换 优点:1.信息传输时延小 2.信息以数字信号的形式在数据信道上进行“透明”传输,交换机对用户的数据信息不存储、处理,交换机在处理方面的开销比较小,对用户的数据信息不用附加控制信息,使信息的传送效率较高 3.信息的编译吗和代码格式由通信双方决定,与交换网络无关。缺点:1.网络的...
  • 从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点
    答:总之,若要传送的 数据量很大,且其传送时间远大于呼叫时间,则采用电路交换较为合适;当端到端的通路有很多段的链路组成时,采用分组交换传送数据较为合适。从提高整个网络 的信道利用率上看,报文交换和分组交换优于电路交换,其中分组交换比报文交换的时延小,尤其适合于计算机之间的突发式的数据通信。
  • 计算机网络中广泛使用的交换技术是什么?
    答:报文交换比分组交换出现的要早一些,分组交换是在报文交换的基础上,将报文分割成分组进行传输,在传输时延和传输效率上进行了平衡,从而得到广泛的应用。4.ATM技术分组交换技术的广泛应用和发展,出现了传送话音业务的电路交换网络和传送数据业务的分组交换网络两大网络共存的局面,语音业务和数据业务的分网...