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1.3-三种交换方式:电路交换分组交换和报文交换

笔记

说明: 三种交换方式:

电路交换(Circuit Switching) 分组交换(Packet Switching) 报文交换(Message Switching)

电路交换

如果使用第三方来解决矛盾,那么势必会导致第三方复杂无比,可能会导致很多问题出现,一旦第三方出了一点毛病,势必会导致网络瘫痪,为了解决内部问题,所以才有了计算机网络这门课,知识点由此而逐渐展开,这是矛盾的开端。。。

分组交换

分组转发过程(重要!)

把整块数据/信息分为多个数据段(相对于报文传输而言),数据段分开传输。在数据段前面加上首部后,成为一个分组。以分组为单位传输。

说明: 在图中各个节点有存储转发的功能。

在转发过程中有两个特点: 1、各分组从源站到达目的地可以走不同的路径

2、分组到达目的站的顺序不定,可能出现顺序变化

报文交换

报文交换对报文的大小没有限制。。。

每一个结点接收整个报文,检查目标结点地址,然后根据网络中的通信情况在适当的时候转发到下一个结点。经过多次的存储——转发,最后到达目标,因而这样的网络叫存储——转发网络。其中的交换结点要有足够大的存储空间(一般是磁盘),用以缓冲收到的长报文。

已被分组交换代替。。。

三种交换对比

假设 a, b, c, d 是分组传输路径上主要经过的四个节点交换机,纵坐标为时间

电路交换: 通信之前首先要建立连接连接,建立好之后就可以使用已建立好连接进行数据传送,数据传送结束后,需要已归还之前建立连接所占用的通信线路的资源

报文交换: 对于报文交换可以随时发送报文,而不需要实现建立连接,【整个报文先传送到相邻节点交换机全部存储下来】后进行查表转发,转发到下一个节点交换机。

分组交换: 节点交换机对于分组交换可以随时发动分组,而不需要事先建立连接,构成原始报文的一个个分组依次在各节点交换机上存储,转发,各节点交换机在发动分组的同时,还缓存接收到的分组


当时用电路交换时,一旦建立连接,中间的各节点交换机就是直通形式的,比特流可以直达终点,当时用报文交换时,整个报文需要在各节点交换机上进行存储转发,由于不限制报文的大小,因此需要各节点交换机都具有较大的缓存空间,当使用分组交换时,构成原始报文的一个的分组在各节点交换机上进行存储转发相比报文交换减少了转发时延,还可以避免过程报文长时间占用线路,同时也有利于进行差错控制


三种交换优缺点比较

电路交换

优点:

1、通信时延小,适合传输大量数据

2、有序传输,只在一条固定线路传输,不会失序

3、没有冲突,只在一条线路传输,不会引发冲突

4、适用范围广,适合模拟信号和数字信号

5、实时性强

6、控制简单,结构简单,易于控制

缺点:

1、建立连接时间长

2、线路独占,使用效率低

3、灵活性差

4、难以规格化

报文交换:

优点: 1、无需建立连接,可以随时发送报文

2、动态分配线路

3、提高线路可靠性,若线路故障会选择正常线路

4、提高线路利用率

5、提供多目标服务,一个报文可以同时发送给多个地址

缺点:

1、引发了转发时延,在节点中转发储存时间花费多

2、需要较大储存缓存空间

3、需要传输额外的信息量,报文中有源地址点多余信息

分组交换:

优点:

1、无需建立连接

2、线路利用率高

3、简化了储存管理,分组长度固定,缓冲区固定,易于管理

4、加速传输,节点的转发和缓存同时进行,提高速度

5、减少出错概率和重发数据量

缺点:

1、引发了转发时延

2、需要传输额外的信息量,分组中有源地址等额外信息量

3、对于数据报服务,处在失序、丢失货重复分组的问题

4、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

总结