1.1_3_1 电路交换、报文交换、分组交换

合集 - 计算机网络(15)

1.1.1_1 计算机网络的概念2024-07-102.1.1_2 计算机网络的组成和功能2024-07-10

3.1.1_3_1 电路交换、报文交换、分组交换2024-07-10

4.1.1_3_2 三种交换的性能分析2024-07-125.1.1_4 计算机网络的分布2024-07-126.1.1_5_1 计算机网络的性能指标2024-07-187.1.1_5_2 计算机网络的性能指标2024-07-188.1.2.1 计算机网络分层结构2024-07-189.1.2.2 计算机网络分层结构2024-07-1810.1.2.3_1 OSI参考模型2024-07-2411.1.2.3_2 TCP/IP模型2024-07-2412.2.1_2 数据通信基础知识2024-07-2513.2.1_1 物理层基本概念2024-07-2514.2.1_3 数据通信基础知识（码元和带宽）2024-08-2715.2.1_4 奈式准则和香农定理2024-08-28

收起

       三种交换技术：电路交换——用于电话网络，报文交换——用于电报网络，分组交换——用于现代计算机网络。

一、人类史上的通信网络

• 公元前5世纪起——邮政网络（邮政员，信件）
• 1830s-1960s——电报网络（报文交换）
• 1870s-1960s——电话网络（电路交换）
• 1960s(ARPANET)——研发计算机网络

二、交换技术

1.电路交换

       电路交换：通过物理线路的连接，动态地分配传输线路资源。
       电路交换的过程：1.建立连接（尝试占用通信资源），2.通信（一直占用通信资源），3.释放连接（归还通信资源）
       电路交换的优点：通信前从主叫端到被叫端建立一条专用的物理通路，在通信的全部时间内，两个用户始终占用端到端的线路资源。数据直送，传输速率高。
       电路交换的缺点：建立/释放连接，需要额外的时间开销，线路被通信双方独占，利用效率低，线路分配的灵活性差，交换节点不支持差错控制无法发现传输过程中发生的数据错误。
       电路交换适用于低频次、大量的数据传输，但是计算机之间的数据往往是突发式的传输，即往往会高频次、少量的传输数据，所以电路交换技术不适用于计算机。

2.报文交换

       报文交换技术采用了存储转发的思想，即为把传送的数据单元先存储进中间节点，再根据目的地址转发至下一节点。
       报文交换的优点：1.通信前不需要建立连接，2.数据以“报文”为单位被交换节点间“存储转发”，通信线路可以灵活分配，3.在通信时间内，两个用户无需独占一整条物理线路，相比于电路交换，线路利用率高，4.交换节点支持“差错控制”（通过校验技术）。
       报文交换的缺点：1.报文不定长，不便于存储转发管理，2.长报文的存储转发时间开销大、缓存开销大，3.长报文容易出错，重传代价高。
       因为报文交换报文不定长，所以不适用与计算机。

3.分组交换

       分组交换技术：将不定长的报文(Message)拆分成定长的若干部分，并在各个部分前添加首部（头信息Header，即为分组的控制信息，包含：源地址、目的地址、分组号等），即为分组(Packet)。
       分组交换的优点：分组交换继承了报文交换的所有优点，改进了如下问题——分组定长，方便存储转发管理，分组的存储转发时间开销小、缓存开销小，分组不易错，重传代价低。
       分组交换的缺点：相比于报文交换，控制信息的占比增加，相比于电路交换，依然存在存储转发时延。报文被拆分为多个分组，传输过程中可能会出现失序、丢失等问题，增加处理的复杂度。
       在现代计算机网络中，路由器就是一种典型的分组交换机，路由器通过IP地址判断分组从哪发来，要发去哪里。

4.补充

       虚电路交换技术，虚电路交换技术建立在分组交换的基础上。