计算机网络-数据交换技术

news2025/7/17 9:37:18

数据交换:实现在大规模网络核心上进行数据传输的技术基础。
常见的数据交换技术包括:电路交换报文交换分组交换

一、电路交换

  • 电路:通过中间交换结点为两台主机之间建立一条专用的通信线路。
  • 电路交换:是最早出现的一种交换方式,电话网络则是最早、最大的电路交换网络。
  • 电路交换的步骤:
    1. 建立电路
    2. 传输数据
    3. 拆除电路

在通信时需要先在通信双方之间建立连接通道。在连接建立成功之后,双方的通信活动才能开始。通信双方需要传递的信息都是通过已经建立好的连接来进行传递的,并且这个连接也将一直被维持到双方的通信结束,然后拆除电路。
在某次通信活动的整个过程中,该连接将始终占用着连接建立开始时通信系统分配给它的资源(通道、带宽、时隙、码字等等),这也体现了电路交换区别于分组交换的本质特征。

  • 特点:通信双方形成一条专用物理通路。
  • 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、语音和视频这类实时性强的业务。

二、报文交换:

报文交换也称为消息交换。存储-转发式交换方式,无需事先建立线路,事后更无需拆除。

  • 报文:发送方把要发送的信息附加上接收主机的地址和控制信息
  • 报文交换:发送方组装好报文,发给相邻报文交换机。相邻报文交换机收到报文后检查无误,暂时存储报文,然后找出需要转发的下一个结点的地址,然后把报文给下一个结点的报文交换机。

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报文交换的主要特点是:存储接受到的报文,判断其目标地址以选择路由,最后,在下一跳路由空闲时,将数据转发给下一跳路由。报文交换系统现今都由分组交换或电路交换网络所承载。

  • 优点:线路利用率高、故障的影响小、可以实现多目的报文;
  • 缺点:时延长,有时还需要丢弃报文。

三、分组交换:

  • 分组:将待传输的数据分割成较小的独立的数据块。每个数据块附加地址等构成数据分组。分组独立传输到目的地,到目的再重组还原为报文。

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  • 分组交换(包交换):采用存储—转发交换方式,是计算机网络中使用最广泛的交换技术。

分组交换的优点:

  • 交换设备存储容量要求低。
  • 交换速度快。
  • 可靠传输效率高。
  • 更加公平

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