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计算机网络-三种交换方式

计算机网络-三种交换方式

电路交换(Circuit Switching)

  • 电话交换机接通电话线的方式称为电路交换
  • 从通信资源分配的角度来看,交换(Switching)就是按照某种方式动态的分配传输线路的资源

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电话交换机

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  • 为了解决电话之间通信两两之间连线过多,所以产生了电话交换机
  • 简单理解为有多个开关的开关器,可以将需要通信的任意两部电话的电话线路按需接通
电路交换的三个步骤
  1. 建立连接(分配通信资源)
  2. 通话(一直占用通信资源)
  3. 释放连接(归还通信资源)

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  • 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
  • 线路被持续占用,无法被其他用户使用,造成资源浪费

分组交换(Packet Switching)

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  • 通常我们把表示消息的整块数据称之为一个报文

  • 发送报文前,主机将较长的报文划分为一个个更小的等长数据段,在数据段前面加上一些必要的控制信息的首部之后构成一个分组,也称之为,首部也称之为包头

  • 分组交换机接收到一个分组后,先将分组暂存下来,再检查分组首部,按照首部中的分组目的地的地址进行查表转发

  • 接收方接收到分组后,主机去除分组的首部,将各个数据段进行组合还原出原始报文

报文交换(Message Switching)

  • 报文交换与分组交换类似,交换节点采用存储转发的方式,报文交换对报文大小没有限制,要求交换节点需要有较大的缓存空间
  • 报文交换主要用于早期的电报通信网,现在较少使用,通常被分组交换的方式所替代

三种交换方式对比

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电路交换优点
  • 通信时延小
  • 有序传输
  • 没有冲突
  • 使用范围广
  • 实时性强
  • 控制简单
电路交换缺点
  • 建立时间长
  • 线路独占,使用率低
  • 灵活性差
  • 难以规格化
报文交换优点
  • 无需建立连接
  • 动态分配线路
  • 提高线路可靠性
  • 提高线路利用率
  • 提供多目标服务
报文交换缺点
  • 引起了转发时延
  • 需要较大的存储缓存空间
  • 需要传输额外的信息量
分组交换优点
  • 无需建立连接
  • 线路利用率高
  • 简化了存储管理
  • 加速传送
  • 减少出错概率和重发数据量
分组交换缺点
  • 引起了转发时延
  • 需要传输额外的信息量
  • 对于数据报服务,存在失序、丢失或重复分组的问题,对于虚电路服务,存在呼叫建立,数据传输和虚电路释放三个过程

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