计算机网络基础--三种交换方式
前置知识
从通信资源的分配角度来看,交换是按照某种方式动态地分配传输线路的资源
通常把发送的整块数据称为一个报文
电路交换
电路交换受电话交换的启发:两部电话,需要一条电线;5部电话需要10条电线;N部电话需要 N(N−1)/2 条电线。那么通过交换机使用交换的方法连接电话,不仅减少了电线的连接数还方便彼此通信
特征:在主端之间的通信时间内,为主端分配的通信链路是一直占用的,其它用户是无法使用的,直到该通信链路被释放为止。即通信链路的资源存在浪费的现象
电路交换的三个步骤
建立连接(分配通信资源)-- 从主叫端建立连接,即一条专用的物理通路
通话(一直占用资源)
释放连接(归还通信资源)
缺点: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。因为从主到端的通信线路一直别占用,即使不传送数据时
分组交换
分组交换采用存储转发技术。实质上是采用了在数据通信的过程中断续(或动态)分配传输带宽的策略
特点:
-
各个分组可以走不同的路径(即不同的路由)
-
分组的传送是乱序的(分组到达的顺序不一定按次序的)
分组交换过程
将报文分成更小的等长的数据段,每一个数据段加上一些控制信息(如目的地址和原地址等)后组成首部(header),构成一个分组(packet)。分组又称为“包”,分组的首部也可称为“包头”
交换机接收到分组后,先将分组暂时存储下来(存放在内存中而非磁盘),再检查首部,按照目的地址查转发表,找到转发端口,将该分组通过该转发端口转发到下一个交换机
源主机将各个分组通过交换机转发出去,最终到达目的主机。目的主机接收到所有分组后,去掉首部,将各个数据段组合成原始报文
缺点:分组交换时需要在每一个分组的左边添加首部,造成了一定的开销。同时分组在各结点存储转发时需要排队,这就会造成一定的时延
报文交换
整个报文先传送到相邻结点,全部存下来后查找转发表,转发到下一个结点
特点:报文交换对报文的大小不做限制
报文交换和分组交换类似,采用分组转发的方式,但是报文交换对报文大小没有限制,需要交换机有较大的缓存空间
三种方式对比
-
电路交换:整个报文通过比特流连续地从源点直达终点,占用一条通道
-
报文交换:整个报文先传送到相邻结点,全部存下来后查找转发表,转发到下一个结点
若要传送的数据量很大,且其传送时间远大于连接建立时间,则采用电路交换较为合适
当端到端的通路有很多段的链路组成时,采用分组交换传送数据较为合适