数据交换的方式 报文\电路\分组

通过路由器可以把大量远距离的,异构的,不同速率的网络互连起来 ,因此网络的核心就是路由器!

从源主机到目的主机发送数据的技术是数据交换

实现主机数据交换的古老的方式,就是主机两两之间连一条链路,但是这样的方式,需要C_n^2条链路,而且有的链路还特别长。

于是诞生了一些交换设备,链路层的交换机、网桥,网络层的路由器等

使用单一交换设备,端口可能还是不够,而且主机可能离交换设备还是比较远。于是我们使用的是交换网络

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数据交换方式 (从一端到另一端数据传输的方式)

  • 电路交换

    典型例子:电话方式

    电路交换的方式

    1. 建立连接(呼叫/建立电路)

      一旦建立好连接,走的线路就是固定的设备。

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      一般,电话链路的带宽比较大,上面只传输一条通信数据就有点浪费,一般可以多路复用技术(频分,时分,码分,波分) 进行划分,同一时间就会有很多人在这条物理链路上通话。对划分的子信道独占资源

      电路交换的优点:1. 通信时延比较少(发送时延最小)

      1. 有序传输 (只有一条路,不存在绕道)
      2. 没有冲突 (主要还是独占信道,不是共享信道)
      3. 实时性比较强

      缺点:1. 建立连接时间长

      1. 信道独占,线路使用效率比较低(自己不用,别人也没法用)
      2. 灵活性差。(通话过程中,一个交换设备宕机,就挂了)
      3. 无差错控制能力(只是单纯发送)
    2. 通信(数据的交换/传输)

    3. 释放连接(拆除电路)

  • 分组交换 又分为两类 思想同报文交换,都是存储转发,报文大,分组小

    分组:把大的数据块分隔成小的数据块(把报文继续切割成更小的数据块)

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    优点:

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    缓存压力没有报文交换那么大

    缺点:

    1. 存储转发时延
    2. 要传递额外的信息量(每个分组都有控制帧,控制帧加在一块就会非常大,而且还有给分组编号的额外信息,乱序到达需要拼接)
    3. 乱序到达,需要对分组重排序

    但是分组交换的时延总的来说还是要比报文交换的时延要小

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    分组交换比报文交换省时间,是因为分组交换有并行的技术在里面(只需考虑第一个分组发送完到最后一个分组发送完的时间1+最后一个分组经历交换机的时间)。

    分组交换比报文交换要常用

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    接收时延也不考虑。

  • 数据报方式的分组交换

  • 虚电路方式的分组交换

  • 报文交换

    报文:一整个文件就是一整个报文(一大块文件)

    一般应用层的报文会传到传输层进行切割,分段(要是报文本身就不大,那也就不需要分段了),然后再加上IP地址、Mac地址就能发送了。

    因为要走存储转发交换机的原因,线路不是固定的,哪条线路空闲走哪条线路

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    优点:1. 不需要建立连接

    1. 使用存储转发技术,线路可以动态选择,寻找最佳路径
    2. 线路可靠性比较高(一条交换设备出现问题,可以走另外的线路)
    3. 线路的利用率比较高(线路走共享信道)
    4. 多目标服务(一个报文发往多个目的地址)

    缺点:1.有存储转发时延

    1. 报文大小不定,需要交换设备能够容纳下报文,需要交换设备的存储空间比较大
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