① 計算機網路之數據交換(電路交換,報文交換,分組交換)
如何實現數據通過網路核心從源主機到達目的主機?
就要經過網路核心進行數據交換,數據不斷從一個網路交換到另一個網路,直到到達目的主機。所以網路核心解決的基本問題就是數據交換。
數據交換主要有三種:
最典型電路交換網路:電話網路
電路交換的三個階段:
電路交換網路如何共享中繼線?
通過多路復用技術,電路交換可以共用中繼線
報文:源(應用)發送信息整體。比如要發送一個文件,那麼這個文件的信息就是要發送的報文。
分組:報文分拆出來的一系列相對較小的數據包
分組交換需要報文的拆分與重組
分組交換相對於報文交換會產生額外開銷,因為i要進行數據的拆分和重組
分組交換:統計多路復用
統計多路復用就是,按順序接受來自多個主機的分組,並且按接受的順序的發送,並不進行區分,對路由器來說,所有的分組都是等價的,所以分組交換是公用發送信道的。
不同的分組序列順序是不確定的,按需求共享,誰發送的分組多且快,那麼自然佔用的就高。
報文交換與分組交換均採用存儲-轉發交換方式
區別是:
首先從發送速率上來說,報文交換就比較簡單,易於分析
對上面的例子來說:
報文交換每次都是交換完整的報文
報文長度為M bits,鏈路帶寬為R bps,每次傳輸報文需要M/R秒
所以報文要從源主機到目的主機,就需要三次傳輸延遲
另一方面,路由器至少需要一個報文長度M那麼大的緩存
我們再來分析分組交換的過程
分組交換:報文被拆分為多個分組,分組長度為L bits,每個分組傳輸時延為L/R秒
例:M=7.5 Mbits,L=1500bits,M=5000L,R = 1.5 Mbps。
下面我們來分析分組轉發的具體過程:
第一個分組到達第一個路由器所需要的時間,是一個L/R
有趣的在於,在第二個分組到達第一個路由器的時候,第一個分組已經從第一個路由器發到了第二個路由器,這樣效率顯然提高了,分組交換不同報文交換,可以充分利用鏈路同時傳播的能力
所以分組交換發送完一個報文段,只需要
時間遠比報文交換要小
我們再考慮進行分組交換時,路由器的理論最小需要的緩存就是一個分組的大小,因此所需要的緩存也小,發送速率也快,所以計算機網路採用的是分組交換的數據交換方式。
分組交換的報文交付時間的計算公式:
分組交換允許更多用戶同時使用網路!——網路資源充分共享
分組交換絕對優於電路交換?
也並不是絕對的,分組交換同時也會產生很多問題,由於是共享的,而且分組數量一多,就會發生擁塞和分組丟失,造成巨大的分組延遲
分組交換適用於突發數據傳輸網路
電路交換適用於提供電路級性能保障?
② 計算機網路採用的主要數據交換方式的特性
電路交換:建立連接之後傳輸。
報文交換:把要發送的數據當成一個整體(報文)傳送出去。
分組交換:把要發送的數據分成組傳送出去。
在實際應用中報文交換主要用於傳輸報文較短、實時性要求較低的通信業務,如公用電報網。報文交換比分組交換出現的要早一些,分組交換是在報文交換的基礎上,將報文分割成分組進行傳輸,在傳輸時延和傳輸效率上進行了平衡,從而得到廣泛的應用。
(2)計算機網路分組交換適用擴展閱讀:
電路交換方式的優點是數據傳輸可靠、迅速,數據不會丟失,且保持原來的序列。缺點是在某些情況下,電路空閑時的信道容量被浪費;另外,如數據傳輸階段的持續時間不長,電路建立和拆除所用的時間就得不償失。因此,它適用於遠程批處理信息傳輸或系統間實時性要求高的大量數據傳輸的情況。這種通信方式的計費方法一般按照預訂的帶寬、距離和時間來計算。
③ 電路交換和分組交換的區別是什麼為什麼計算機網路採用分組交換技術
1、定義不同
電路交換是通信網中最早出現的一種交換方式,也是應用最普遍的一種交換方式,主要應用於電話通信網中,完成電話交換,已有100多年的歷史。
在通信過程中,通信雙方以分組為單位、使用存儲-轉發機制實現數據交互的通信方式,被稱為分組交換。分組交換也稱為包交換,它將用戶通信的數據劃分成多個更小的等長數據段,在每個數據段的前面加上必要的控制信息作為數據段的首部,每個帶有首部的數據段就構成了一個分組。
2、結構不同
電路交換其基本結構是由交換單元按照一定的拓撲結構擴展而成的,所構成的交換網路也稱為互連網路。分組交換其網路結構一般由分分組交換組交換機、網路管理中心、遠程集中器、分組裝拆設備、分組終端/非分組終端和傳輸線路等基本設備組成。
3、優缺點不同
電路交換方式的優點是數據傳輸可靠、迅速,數據不會丟失,且保持原來的序列。缺點是在某些情況下,電路空閑時的信道容量被浪費。
分組交換方式的優點是不同的數據分組可以在同一條鏈路上以動態共享和復用方式進行傳輸,通信資源利用率高,使得信道的容量和吞吐量有了很大的提升。缺點是有時延抖動、開銷大。
④ 目前計算機網路通信普遍採用的交換方式是
目前計算機網路通信普遍採用的交換方式是分組交換。
在計算機網路中,數據交換的方式有:
(1)線路交換。在數據傳送之前需建立一條物理通路, 在線路被釋放之前,該通路將一直被一對用戶完全佔有。
(2)報文交換。報文從發送方傳送到接收方採用存儲轉發 的方式。在傳送報文時,只佔用一段通路;在交換節點中需要 緩沖存儲,報文需要排隊。因此,這種方式不滿足實時通信的 要求。
(3)分組交換。此方式與報文交換類似,但報文被分成組傳 送,並規定了分組的最長度,到達目的地後需重新將分組組裝成報文。這是網路中最廣泛採用的一種交換技術。
(4)計算機網路分組交換適用擴展閱讀:
分組交換技術就是針對數據通信業務的特點而提出的一種交換方式,它的基本特點是面向無連接而採用存儲轉發的方式,將需要傳送的數據按照一定的長度分割成許多小段數據,並在數據之前增加相應的用於對數據進行選路和校驗等功能的頭部欄位,作為數據傳送的基本單元即分組。
電路交換技術 網路交換技術共經歷了四個發展階段,電路交換技術、報文交換技術、分組交換技術和ATM技術。
⑤ 在計算機網路中,數據交換的方式有哪幾種各有什麼優缺點
(1)電路交換:在數據傳輸之前必須先設置一條完全的通路。在線路拆除(釋放)之前,該通路由一對用戶完全佔用。電路交換效率不高。
(2)報文交換:報文從源點傳送到目的地採用存儲轉發的方式,報文需要排隊。因此報文交換不適合於互動式通信,不能滿足實時通信的要求。
(3)分組交換:分組交換方式和報文交換方式類似,但報文被分成分組傳送,並規定了最大長度。分組交換技術是在數據網中最廣泛使用的一種交換技術,適用於交換中等或大量數據的情況。
⑥ 網路交換技術有哪些
電路交換,報文交換,分組交換。
數據交換的基本概念:
通常將數據在通信子網中各節點間的數據傳輸過程稱為數據交換。
網路中常用的數據交換技術可分為兩大類:線路交換和存儲轉發交換,其中存儲轉發交換技術又可分為報文交換和分組交換。
簡介:
電路交換
(circuit switched network)
電路交換是相對於分組交換的一個概念。電路交換要求必須首先在通信雙方之間建立連接通道。在連接建立成功之後,雙方的通信活動才能開始。通信雙方需要傳遞的信息都是通過已經建立好的連接來進行傳遞的,並且這個連接也將一直被維持到雙方的通信結束。
在某次通信活動的整個過程中,該連接將始終佔用著連接建立開始時通信系統分配給它的資源(通道、帶寬、時隙、碼字等等),這也體現了電路交換區別於分組交換的本質特徵。
電路交換的特點是:數據傳輸可靠、迅速、有序,但線路利用率低、浪費嚴重,不適合計算機網路。
報文交換
(message switched network)
是數據交換的三種方式之一,報文整個地發送,一次一跳。報文交換是分組交換的前身,是由列奧納德·克萊因饒克於1961年提出的。
報文交換的主要特點是:存儲接受到的報文,判斷其目標地址以選擇路由,最後,在下一跳路由空閑時,將數據轉發給下一跳路由。報文交換系統現今都由分組交換或電路交換網路所承載。
報文交換採用"存儲-轉發"方式進行傳送,無需事先建立線路,事後更無需拆除。它的優點是:線路利用率高、故障的影響小、可以實現多目的報文;缺點是:延遲時間長且不定、對中間節點的要求高、通信不可靠、失序等,不適合計算機網路。
報文的優點是:高效、靈活、迅速、可靠、經濟,但存在如下的缺點:有一定的延遲時間、額外的開銷會影響傳輸效率、實現技術復雜等。
分組交換
(packet switched network)
分組交換是一種數位通信網路。它將資料組合成適當大小的區塊,稱為封包,再通過網路來傳輸。這個傳送封包的網路是共享的,每個單位都可以獨立把封包再傳送出去,而且配置自己需要的資源。
封包交換的基本原則是最佳化的使用連線負載能力,最小化回應時間,以及增進通訊的健全性。
分組交換適用於計算機網路,在實際應用中有兩種類型:虛電路方式和數據報方式。虛電路方式類似"線路交換",只不過對信道的使用是非獨占方式;數據報方式類似"報文交換"。
以上內容參考:網路-計算機網路交換技術
⑦ 計算機網路交換技術的數據交換
數據交換的基本概念
通常將數據在通信子網中各節點間的數據傳輸過程稱為數據交換。 (circuit switched network)
線路交換是相對於分組交換的一個概念。電路交換要求必須首先在通信雙方之間建立連接通道。在連接建立成功之後,雙方的通信活動才能開始。通信雙方需要傳遞的信息都是通過已經建立好
的連接來進行傳遞的,而且這個連接也將一直被維持到雙方的通信結束。在某次通信活動的整個過程中,這個連接將始終佔用著連接建立開始時,通信系統分配給它的資源(通道、帶寬、時隙、碼字等等),這也體現了電路交換區別於分組交換的本質特徵。
線路交換的特點是:數據傳輸可靠、迅速、有序,但線路利用率低、浪費嚴重,不適合計算機網路。 (message switched network)
是數據交換的三種方式之一,報文整個地發送,一次一跳。報文交換是分組交換的前身,是由列奧納德·克萊因饒克於1961年提出的。
報文交換的主要特點是:存儲接受到的報文,判斷其目標地址以選擇路由,最後,在下一跳路由空閑時,將數據轉發給下一跳路由。報文交換系統現今都由分組交換或電路交換網路所承載。
報文交換採用存儲-轉發方式進行傳送,無需事先建立線路,事後更無需拆除。它的優點是:線路利用率高、故障的影響小、可以實現多目的報文;缺點是:延遲時間長且不定、對中間節點的要求高、通信不可靠、失序等,不適合計算機網路。
報文的優點是:高效、靈活、迅速、可靠、經濟,但存在如下的缺點:有一定的延遲時間、額外的開銷會影響傳輸效率、實現技術復雜等。 (packet switched network)
分組交換是一種數位通信網路。它將資料組合成適當大小的區塊,稱為封包,再通過網路來傳輸。這個傳送封包的網路是共享的,每個單位都可以獨立把封包再傳送出去,而且配置自己需要的資源。
封包交換的基本原則是最佳化的使用連線負載能力,最小化回應時間,以及增進通訊的健全性。
分組交換適用於計算機網路,在實際應用中有兩種類型:虛電路方式和數據報方式。虛電路方式類似線路交換,只不過對信道的使用是非獨占方式;數據報方式類似報文交換。