1.1_3_1 电路交换、报文交换、分组交换

       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。

posted @ 2024-07-10 18:45  薛定谔的AC  阅读(19)  评论(0编辑  收藏  举报