交换方式

掌握三种交换方式的发送方法,并且学会计算传输时延和传输时间,可能在选择题中考察。

交换

连接建立
A
B
C
D
数据传送
连接释放
电路交换
A
B
C
D
报文交换
A
B
C
D
分组交换
报文
报文
报文
报文
P
P
P
P
P
P
P
P
P
比特流直达终点
报文
报文
报文
分组
分组
分组
存储转发
存储转发
  1. 电路交换(Circuit Switching):
    • 电路交换是一种传统的通信方式,最常见的例子是电话网络。
    • 在电路交换中,通信的两端建立一个物理连接,这个连接在通信会话的整个过程中保持打开,即使没有实际数据传输。
    • 通信资源(带宽)在建立连接时分配给通信各方,因此在通话期间一直被占用,即使不说话也占用资源。
    • 电路交换适用于对通信质量要求高、稳定性重要的应用,但效率较低,不适合数据传输等需要灵活带宽分配的应用。
  2. 报文交换(Message Switching):
    • 报文交换是一种通信方式,其中消息以整个报文的形式从源节点传输到目标节点。
    • 在报文交换中,消息从源节点发送到中间节点(交换节点),然后中间节点决定将消息转发到哪个目标节点。
    • 报文交换通常用于电子邮件系统和一些数据通信应用中。
    • 报文交换效率相对较低,因为整个报文必须接收后才能进行处理和转发,而不是逐比特或逐分组进行转发。
  3. 分组交换(Packet Switching):
    • 分组交换是一种现代的通信方式,它将数据分成较小的数据包(分组)并独立传输。
    • 数据包在网络中独立传输,可能通过不同的路径到达目标,然后在目标处重新组装。
    • 分组交换适用于大多数现代数据通信,包括互联网,因为它具有高效的带宽利用率、灵活的路由、容错性和适应性。
    • 常见的分组交换协议包括IP(Internet Protocol)。

数据包和虚电路

结点A
结点D
结点D
结点C
结点E
结点F
结点G
主机A
主机B
结点A
结点D
结点D
结点C
结点E
结点F
结点G
主机A
主机B
P1
P2
P1
P1
P1
P1
P2
P2
P2
P2
ACK
ACK
ACK
ACK
ACK
数据报
虚电路
ACK
特性数据报虚电路
连接性无连接,每个分组独立处理有连接,建立虚电路后传输分组
路由每个分组独立路由虚电路建立后,沿着相同路径路由
通信开销较低,不需要建立和维护连接较高,建立连接需要额外开销
分组到达顺序不保证分组到达的顺序保证分组按照发送顺序到达
分组丢失可能出现分组丢失,需要上层协议处理较低的丢包率,可靠传输
带宽利用率不需要预留带宽,按需使用预留带宽,可能造成资源浪费
适用场景Internet中的IP数据包电路交换、ATM等有连接通信
例子Internet中的IP分组早期电话网络、ATM网络

数据报和虚电路是两种不同的通信服务模型,适用于不同的通信需求和网络类型。数据报适合于互联网等不保证可靠传输的环境,而虚电路适合于对可靠性要求较高的电路交换和ATM等网络。选择合适的通信模型取决于应用需求和网络设计。