文章目录

一、数据交换方式二、电路交换三、报文交换四、分组交换五、分组交换、报文交换 对比六、电路交换、报文交换、分组交换 对比

一、数据交换方式

数据交换方式 :

① 电路交换

② 报文交换

③ 分组交换

数据报方式虚电路方式

二、电路交换

电路交换 过程 :

① 建立连接 :如 呼叫 拨号 ;

② 通信 :通话过程 ;

③ 释放连接 :挂掉电话 ;

电路交换 优点 :

① 通信时延小 :通信是数据直达的过程 , 中间不会出现任何多余的处理延迟 ; 传输时延 发送时延 很小 ;

② 有序传输 :发送接受都 按照一定的顺序 ;

③ 没有冲突 :独占链路资源 , 数据之间不会产生冲突 ;

④ 实时性强 :链路接通 , 就可以实时通信 ;

电路交换 缺点 :

① 建立连接时间长 :双方都要等待对方就绪 , 如打电话 , 等待对方接通 ;

② 效率低 :通信双方独占通信线路 , 链路的使用效率低

③ 灵活性差 :如果中途的 交换设备宕机 , 通信双方就无法进行通信 ;

④ 没有差错控制能力 :交换设备不会对数据进行检错纠错 , 只是单纯转发 ;

三、报文交换

报文交换 :发送端 源应用 将信息数据整体发送 , 不管数据有多大 ;

报文交换 优点 :

① 无连接 :事先不需要建立连接 , 这是与电路交换的主要区别 ;

② 动态路径 :不用规划好路线 , 可以存储转发 , 动态分配线路 , 寻找最佳路径 ;

③ 可靠性高 :如果其中一台交换设备出现问题 , 那么转到另一个交换设备 , 继续向后发送 ;

④ 线路使用率高 :通信双方 不会 全程 占用整条线路 , 而是分时段分别占用一段链路 ;

⑤ 多目标服务 :一个报文 , 可以同时转发给多个接收端 ;

报文交换 缺点 :

① 时延 :有存储转发时延 , 交换设备收到报文 , 先存储下来 , 等链路空闲了 , 再转发出去 ;

② 缓存空间大 :报文 的大小可能很大 , 网络中的交换设备的缓存 , 要设置的足够大 , 才能缓存下报文数据 ;

四、分组交换

分组交换 :发送数据时 , 以 分组 为单位 ;

分组 :将 大数据块 切割成 小数据块 ;

分组交换 优点 :

① 无连接 :无需建立连接 ;

② 存储转发 :有存储转发 , 动态分配线路 ;

③ 可靠性高 :线路可靠性高 , 分组较小 , 出错几率小 ;

④ 利用率高 :线路利用率高 ;

⑤ 存储管理简单 :分组都是较小的数据 , 相对于报文交换 , 存储管理更简单 ; 报文交换 中 , 交换设备 缓存必须足够大 ;

分组交换 缺点 :

① 时延高 :有存储转发时延 ;

② 额外信息 :分组有相关分组信息 , 源地址 , 目的地址 , 等额外信息 ;

五、分组交换、报文交换 对比

分组交换、报文交换 对比 :

链路速率 :所有的链路传输速率是 100010001000 比特 / 秒 ; 源主机 -> 交换设备 , 交换设备 -> 交换设备 , 交换设备 -> 目的主机 , 每个链路的速率都是 1000 比特 / 秒 ;

报文交换 :报文长度 100001000010000 比特 ;

分组交换 :每个分组 101010 比特 ;

忽略条件 :忽略 其它 传播延迟 , 头部开销等问题 ;

求 从开始发送开始 , 到所有数据传播完毕截止 , 计算传播总时间 ;

报文交换 :

链路 111 :从源主机 发送到 链路上 需要 : 100001000=10\cfrac{10000}{1000} = 10100010000​=10 秒 ;链路 222 :从 交换设备 111 发送到 交换设备 222 需要 : 100001000=10\cfrac{10000}{1000} = 10100010000​=10 秒 ;链路 333 :从交换设备 222 发送到 目的主机 需要 : 100001000=10\cfrac{10000}{1000} = 10100010000​=10 秒 ;总共花费了 30 秒时间 ;

分组交换 :

每个分组 大小 101010 比特 , 一个分组发送时延 : 101000=0.01\cfrac{10}{1000} = 0.01100010​=0.01 秒 ;这里只考虑最后一个分组 , 从源主机发送出来 , 到达目的主机的时延 , 即 从 第一个分组开始发送计时, 到最后一个分组传输完毕就是所有分组传输结束 ;第一个分组开始发送 到 最后一个分组开始发送 的时间 : 100001000=10\cfrac{10000}{1000} = 10100010000​=10 秒 ;最后一个分组 从 交换设备 111 到 交换设备 222 用了 0.010.010.01 秒 ;最后一个分组 从 交换设备 222 到 目的主机 用了 0.010.010.01 秒 ;分组交换使用的总时间是 10.0210.0210.02 秒 ;

六、电路交换、报文交换、分组交换 对比

电路交换、报文交换、分组交换 对比 :

① 存储转发 :报文交换 和 分组交换 , 采用 存储转发 ;

② 电路交换使用场景 :传输数据量巨大 , 传送时间远大于呼叫时间 , 此时使用电路交换 , 电路交换的传输时延最小 ;

③ 信道利用率 :报文交换 和 分组交换 的信道利用率 高于 电路交换 ;

④ 时延 :分组交换 > 报文交换 ;