数据交换技术(*):电路交换,报文交换,分组交换的概念,特点和优缺点以及存储转发技术概念

什么是数据交换?

在计算机网络中,负责传输数据的是通信子网,通信子网由传输线路和中间的结点组成,当发送方和接收方没有直接相连时,发送方发出的数据先到达与之直接相连的中间结点,然后从中间结点传到下一个中间结点,知道到达接收方,这个过程称之为数据交换。

而数据交换技术演变过程有三种技术:

  1. 电路交换
  2. 报文交换
  3. 分组交换

电路交换

1.电路交换就好比两个电话相连:
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中间的连接我们需要通过一条电话线来进行连接。

2.但是如果电话数量变多,那么我们也需要多个电话线来进行两两连接:

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3.但后来我们使用交换机的方式来连接电话线,当两个电话需要通信,通过一个交换机,把两个电话连接起来:
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而这种交换方式有何特点呢?它的优点和缺点是什么?

1.建立连接(创建一条独立的线路,当通信时不被其他用户所干扰)
2.数据传输(一直占用通信线路)
3.释放连接(释放线路资源)

优点:

1.通信时延小 2.有序传输 3.没有冲突 4.适用范围广 5.实用性强

缺点:

1.占用线路时间长 2.线路独占,适用效率低 3.灵活性差

再讲报文交换和分组交换之前,我们先说说什么是存储转发?

存储转发就是:在中间结点或交换机上把需要转发的数据存储起来,然后检查数据的正确性以及根据数据中(首部)所带的目的地址通过查找表找到想要最适合的线路转发出去。

报文交换

报文交换:发送方在发送一个数据时,中间结点在收到这个报文时,会 暂时存放在结点的存储设备中,等到需要传输的线路空闲的时候,再根据报文中的所指的目的地址转发到下一个适合的结点,直到送到接收方。

而这种交换方式有什么特点呢?它的优点和缺点在哪里?

1.不需要先建立连接 2.把数据组织成一个报文,报文中首部存放目的地址和源地址

优点:

  1. 无需建立一条独立的通信线路 2.通过存储转发动态分配线路 3.传输可靠性高(具有差错校验和重发技术) 4.提高了线路的利用率 5.使用灵活

缺点:

1.因为使用存储转发技术,大大增加了转发时延
2.因为中间结点存储的是整个报文,所以需要较大的存储空间
3.报文中携带首部信息,就需要传输额外的信息量

分组交换

分组交换是在报文交换基础上进行了改进,同样也使用了储存转发技术,但是又不想报文交换那样以整个报文为单位传输,而是把报文信息分成多个更短的,更小的报文分组(也可以称为数据报)。分组交换在存储转发的过程中,也可以进行差错检验,重发,回送响应等操作,最后接收方把接收到的所有分组按顺序重新组合成数据。
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分成多个分组,并把每一个分组前面添加首部。

与报文交换相比,分组交换多出优点如下:
1.不需要整个报文信息进行传输,而是把报文信息拆分成一个个小的分组,某个结点在发送一个分组后,就可以快速发送下一个分组,这样在传输的过程中就减少了转发时延的总和。
2.因为分组信息量小,大大提高了线路的利用率
3.在发现分组有差错后,不需要重发整个报文信息,而是把错误的分组重发,提高了发送效率。

分组交换的特点是什么?它有什么优点和缺点?

1.无需建立连接 2.把报文信息分成一个个较短的分组,然后把这些分组添加首部一个个发送出去

优点:

1.无需建立连接 2.提高线路的利用率 3.相比与报文传输,高效化提高了传输效率 4.减少了重发数据量

缺点:

1 具有转发时延
2.(需要给每个分组添加首部)需要传输额外的信息量

这里顺便提一下分组交换可以分为虚电路和数据报两种业务方式。

虚电路:
虚电路不同于实体电路,仅在传输数据时才会使用,数据分组沿着所建立的虚电路船速,其接收顺序和发送顺序是相同的。同样的,也需要建立,数据传输,虚电路释放3个步骤。

数据报:
要求每个分组数据携带发送方和接收方的全网络地址,分组可能沿着不同的线路传输,所以接收方接收到的数据可能和发送数据顺序不一样,要求接收方需要把接收到的分组顺序化,才能恢复原来的报文。

    原文作者:杨某人的快乐学习日记
    原文地址: https://blog.csdn.net/qq_45979629/article/details/116432740
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