数据交换-电路/报文/分组交换

2024-05-14 03:57:58

1. 电路交换

最典型的电路交换网络：电话网络

电路交换的三个阶段：

建立连接（呼叫/电路建立）
通信
释放连接（拆除电路）

电路交换的特点是独占资源。

电路交换网络中使用多路复用共享中继线。

2. 报文交换

报文：应用发送信息整体。
报文交换：将整个报文一次性发送到下一个应用节点。
应用：电报通信。

3. 分组交换

分组：报文拆分出来的一系列相对较小的数据包。
每一个小的数据包都要加上一个头部信息。
分组交换需要报文的拆分与重组，这会产生额外的开销（包括时间和头部信息资源开销）。
当中间路由器向目的主机转发第一个分组的同时，源主机也在向路由器发送第二个分组，直到所有分组都被发送到目的主机。

分组交换中的链路共享并不事先分配，具有很强的随机性，取决于用户发送数据的多少，采用按需分配，被称为统计多路复用。
如图链路被用户A和B共享，A发送分组数据更多，则A占用的共享链路带宽更多，若此时B不发送数据，则A几乎占用全部链路带宽。

报文交换与分组交换均采用存储-转发交换方式。

区别：
报文交换以完整报文进行“存储-转发”。
分组交换以较小的分组进行“存储-转发”

分组交换的报文交付时间：

T = M/R+(h-1)L/R = M/R+nL/R

分组传输延迟(时延) = L(bits) / R(bits/sec)

报文：M bits
链路带宽（数据传输速率）：R bps
分组长度（大小）：L bits
跳步数：h
路由器数：n

分组交换 VS 电路交换

与电路交换相比，分组交换允许更多用户同时使用网络，能使网络资源充分共享。

分组交换适用于突发数据传输网络

资源充分共享
简单、无需呼叫建立

分组交换可能产生拥塞，即分组延迟和丢失，需要协议处理可靠数据传输和拥塞控制。

参考文献：
哈尔滨工业大学网课“计算机网络之网尽其用”李全龙

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