[计算机网络](二十六) 电路交换&报文交换&分组交换

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1》网络层功能概述

网络层的主要任务是把分组从源端传到目的端,为分组交换网上的不同主机提供通信服务。网络层的传输单位是数据报

数据报与分组是父与子的关系!!!

  • 功能一 :路由选择与分组转发 (找到最佳路径)

  • 功能二 :异构网络互联

  • 功能三 :拥塞控制

         - 若整个网络的各个结点都处于特别忙碌的状态,有些分组会来不及转发,就被丢弃了。网络就处于拥塞状态。
         - 解决措施 :开环控制 or 闭环控制
    

2》网络中的通信:

实现两台主机之间的通信需要通过网络核心(路由器)来在中间进行数据交换

如果只用一台交换设备,很明显是不够的,因为交换设备上的接口数量是有限的!!!所以可以采用多台交换设备互连!!

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3》数据交换方式

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4》电路交换

主要应用于电话网,在发送方和接收方之间通过多台交换机建立一条连接(电路)

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电路交换的过程:

先建立连接(呼叫/电路建立) ----> 通信 ----> 释放连接(拆除电路)

特点:

独占资源

优点:

  • 通信时延小
  • 有序传输
  • 没有冲突
  • 实时性强

缺点:

  • 建立连接时间长
  • 线路独占,使用效率低(通信双方会固定占用一整条线路,就算一段时间内没有进行数据传输,也会占着线路)
  • 灵活性差
  • 无差错控制能力

5》报文交换(串行转发)

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交换过程&特点:

中间的交换设备多为交换机,即会对传过来的报文先进行储存,然后等有线路空闲,在选择线路进行传输

优点:

  • 无需建立连接
  • 储存转发,动态分配线路
  • 线路可靠性较高
  • 线路利用率较高
  • 多目标服务(即可以有多台目的主机)

缺点:

  • 有储存转发时延
  • 报文大小不定,需要网络节点有较大的缓存空间

6》分组交换(并行转发)

分组把大的数据块(报文)分割成小的数据块

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优点:

  • 无需建立连接
  • 储存转发,动态分配线路
  • 线路可靠性较高
  • 线路利用率较高
  • 相对于报文交换,分组交换的储存管理更容易

缺点:

  • 有储存转发时延
  • 需要传输额外的信息量(要记录目的地址、源地址、分组编号...)
  • 乱序到目的主机时,要对分组排序重组

7》报文交换&分组交换所用时间的计算

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  • 一般不考虑传播时延(在线路上传播的时间)

  • 分组交换的计算,就是两段时间

         - 从第一个分组开始发送到最后一个分组开始发送之间的时间
         - 最后一个分组所经历得到时间
         - 因为分组交换是连着发送的,相当于并行传输数据!!!
    
  • 单位bps是每 s 传多少 比特

  • 1 Kbps = 1000 bps ,1 Mbps = 1000000 bps

  • 注意是否有分组头部大小的开销!!

  • 分组交换的时延可能不是整数!!

8》三种交换方式的比较总结

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  • 报文交换和分组交换都采用存储转发
  • 传送数据大,且传送时间远大于呼叫时间(线路建立连接时间)时,选择电路交换
  • 电路交换传输时延最小!!!