计算机网络:三种交换方式

三种交换方式如下:

  • 电路交换
  • 分组交换
  • 报文交换

一、电话交换

1.1 概念引导

电话之间通过电线交换:
在这里插入图片描述
电话之间需要两两相连,如果数量太大,电话线就太多了…如果是n个电话,那么需要n*(n-1)/2对电线。

由上面可知,这样是很麻烦的,所以我们需要一个中间设备把它们连接起来,它就叫做:电话交换机
在这里插入图片描述
由此能减少一定的电话线数量。

1…2 电话交换步骤

从通信资源的分配角度来看,交换(Switching)就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。

  1. 建立连接(分配通信资源),就是拨号
  2. 通话(一直占用资源),就是一直通话中,占用专有物理通道
  3. 释放连接(归还资源)
    如图所示:
    在这里插入图片描述
    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,所以我们需要分组交换。

二、分组交换

分组交换做重要的交换机就是用过通过路由器,将各种网络互连起来,并接收到的分组进行转发,也就是进行分组交换。
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例如:H6用户需要发送消息给H2用户。这样的消息整块数据叫做电报。
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发送报文之前,我们把一个它拆分成三个等长数据段,每一个数据段会加上控制信息,构成一个分组,也叫做“包”
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添加首部的作用:包含分组的目的地址,路由器根据首部地址查找转发,最终到达目的
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收到数据后,接收方会去掉首部,还原数据为原报文:
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在分组交换中的角色和作用:
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该交换方式用于比较早期的通信,所以也基本不怎么使用了。

三、三种交换对比

在这里插入图片描述

3.1 电路交换优缺点

电路交换优点:

  1. 通信时延小
  2. 有序传输3)没有冲突
  3. 适用范围广
  4. 实时性强
  5. 控制简单

电路交换缺点:

  1. 建立连接时间长
  2. 线路独占,使用效率低
  3. 灵活性差。任何一方连接错误,就需要重新连接。
  4. 难以规格化

3.2 报文优缺点

优点:

  1. 无需建立连接
  2. 动态分配线路
  3. 提高线路可靠性
  4. 提高线路利用率
  5. 提供多目标服务

缺点:

  1. 无需建立连接
  2. 动态分配线路
  3. 提高线路可靠性
  4. 提高线路利用率
  5. 提供多目标服务

3.3 分组交换优缺点

优点:

  1. 无需建立连接
  2. 线路利用率高
  3. 简化了存储管理
  4. 加速传输
  5. 减少出错概率和重发数据量

缺点:

  1. 引起了转发时延
  2. 需要传输额外的信息量
  3. 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

四、听课参考

听课于湖南科技大学计算机网络:

https://www.bilibili.com/video/BV1c4411d7jb?p=3

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