深入浅出计算机网络 学习笔记 第1章 概述 1.3 电路交换、分组交换和报文交换

深入浅出计算机网络 学习笔记

第1章 概述

1.3 电路交换 Circuit Switching 、分组交换 Packet Switching 和报文交换 Message Switching

1.3.1 电路交换、分组交换和报文交换

【电路交换】

两部电话连接需要一根电线，5部电话两两相连需要 10根电线。

n部电话就需要 n( n - 1 ) / 2 根电线。

需要一个中间设备：电话交换机。

电话交换机接通电话线的方式称为电路交换;

从通信资源的分配角度来看，交换(Switching）就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源;

电路交换的三个步骤：

使用电路交换传输计算机数据：

当使用电路交换来传送计算机数据时,其线路的传输效率往往很低。

因为计算机之间的数据传送是突发式的，当使用电路交换来传送计算机数据时，其线路的传输效率一般都会很低

线路上真正用来传送数据的时间往往不到10%甚至1%。

【分组交换】

在因特网中，最重要的分组交换机就是路由器，它负责将各种网络互连起来，并对接收到的分组进行转发，即进行分组交换。

[举个栗子]

主机H1的用户想给主机H3的用户发送一条消息，通过将表示该消息的整块数据称为一个报文。

发送之前，先把较长的报文划分成一个个更小的等长数据段，并对每一段加上一些由必要的控制信息组成的首部

就构成了一个分组，也可简称为“包”。(首部也可以称为“包头”)

添加首部的作用？

• 分组的目的地址
• 分组交换机收到一个分组后，先将分组暂时存储下来，再检查其首部，按照首部中的目的地址进行查表转发，找到合适的转发接口，通过该接口将分组转发给下一个分组交换机。

各分组经过途中各分组交换机的存储转发，最终到达主机H3。

主机H3收到这些分组后，去掉首部，将各数据段组合还原出原始报文。

• 一种是各分组队源站到达冒的站可以走不同的路径(也就是不同的路由
• 分组乱序【即分组到达目的站的顺序不定与分组在原站的发送顺序相同】

各点的作用：

分组交换的优缺点：

• 优点
  • 没有建立连接和释放连接的过程。
  • 分组传输过程中逐段占用通信链路,有较高的通信线路利用率。
  • 交换节点可以为每一个分组独立选择转发路由,使得网络有很好的生存性。
• 缺点
  • 分组首部带来了额外的传输开销。
  • 交换节点存储转发分组会造成一定的时延。
  • 无法确保通信时端到端通信资源全部可用，在通信量较大时可能造成网络拥塞。
  • 分组可能会出现失序和丢失等问题。

【报文交换】

报文交换主要用于早期的电报通信网。

• 报文交换是分组交换的前身。
• 在报文交换中，报文被整个地发送，而不是拆分成若干个分组进行发送。
• 交换节点将报文整体接收完成后才能查找转发表，将整个报文转发到下一个节点。
• 因此，报文交换比分组交换带来的转发时延要长很多，需要交换节点具有的缓存空间也大很多。

现在较少使用。通常被较先进的分组交换方式所取代。

报文交换不再详细介绍。

1.3.2 三种交换方式的对比

【三种交换方式的优缺点】

• 电路交换

  优点：

  • 通信时延小
  • 有序传输
  • 没有冲突
  • 适用范围广
  • 实时性强控制简单

  缺点：

  • 建立连接时间长
  • 线路独占，使用效率低
  • 灵活性差
  • 难以规格化

• 报文交换

  优点：

  • 无需建立连接
  • 动态分配线路
  • 提高线路可靠性
  • 提高线路利用率
  • 提供多目标服务

  缺点：

  • 引起了转发时延
  • 需要较大存储缓存空间
  • 需要传输额外的信息量

• 分组交换

  优点：

  • 无需建立连接
  • 线路利用率高
  • 简化了存储管理
  • 加速传输
  • 减少出错概率和重发

  缺点：

  • 引起了转发时延
  • 需要传输额外的信息量
  • 对于数据报服务，存在失序、丢失或重复分组的问题;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

1. 若要连续传送大量的数据，并且数据传送时间远大于建立连接的时间，则使用电路交换可以有较高的传输效率。然而计算机的数据传送往往是突发式的，采用电路交换时通信线路的利用率会很低.
2. 报文交换和分组交换都不需要建立连接（即预先分配通信资源)，在传送计算机的突发数据时可以提高通信线路的利用率。
3. 将报文构造成若干个更小的分组进行分组交换，比将整个报文进行报文交换的时延要小，并且还可以避免太长的报文长时间占用链路，有利于差错控制，同时具有更好的灵活性。

【分组交换是重点】

最后

以上就是单身小蝴蝶为你收集整理的深入浅出计算机网络 学习笔记 第1章 概述 1.3 电路交换、分组交换和报文交换的全部内容，希望文章能够帮你解决深入浅出计算机网络 学习笔记 第1章 概述 1.3 电路交换、分组交换和报文交换所遇到的程序开发问题。

如果觉得靠谱客网站的内容还不错，欢迎将靠谱客网站推荐给程序员好友。