[计算机网络] 电路交换、报文交换、分组交换的对比

1.电路交换

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对于电路交换,通信之前首先要建立连接;
连接建立好之后,便可以使用已建立好的连接进行数据传送;
数据传送结束后,需要释放连接,以归还之前建立连接所占用的通信线路资源

1.1 优点

1)通信时延小:由于通信线路为通信双方用户专用,数据直达,因此通信时延非常小,当连续传送大量数据的时候,这一优点非常明显
2)有序传输:这是由于通信双方只有一条通信线路,数据只在这一条线路上传输,因此不存在失序问题。
3)没有冲突:不同的通信双方拥有不同的通信道路,不会存在争用物理信道的问题
4)使用范围广:电路交换既适用于传输模拟信号,也适用于传送数字信号
5)实时性强:这主要得益于通信时延小的优点
6)控制简单:电路交换的结点交换机及其控制都比较简单

1.2 缺点

1)建立连接时间长:电路交换的平均连接建立时间对于计算机通信来说太长
2)线路独占,使用效率低:电路交换一旦建立连接,物理通路就被通信双方独占,即使通信线路空闲,也不能被其他用户所用,因此信道效率低
3)灵活性差:只要连接所建立的物理通路中的任何一点出现了故障,就必须重新拨号建立连接
4)难以规格化:不同类型、不同规格、不同速率的终端很难进行通信

报文交换

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随时可以发送报文,并且不需要事先建立连接;
整个报文先传送到相邻结点交换机,全部存储下来后进行查表转发;
由于不限制报文的大小,因此各节点交换机都需要较大的缓存空间;

2.1 优点

1)无需建立连接,报文交换不需要为通信双方预先建立一条专用的通信线路,不存在建立连接的时延,用户可以随时发送报文
2)动态分配线路:当发送方把报文传送给结点交换机时,结点交换机先存储整个报文,然后选择一条合适的空闲线路,将报文发送出去
3)提高线路的可靠性:当某条线路出现问题,可以选择其他空闲线路进行传送,从而提高了传输的可靠性
4)提高线路的利用率:通信双方不是固定占用一条通信线路,而是在不同的时间分段部分占用物理线路。
5)提供多目标服务:一个报文可以发送给多个目标地址

2.2 缺点

1)引起了转发时延:这是由于报文在结点交换机上要经历存储转发的过程
2)需要较大的存储缓存空间:这是由于报文交换对报文的大小没有限制
3)需要传输额外的信息量:这是因为报文需要携带目标地址、源地址等信息

3. 分组交换

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首先构成原始报文的一个个分组,再在各个节点交换机上进行存储转发
相比报文交换,减少了转发时延,而且可以避免过长的报文长时间的占用链路,同时有利于进行差错控制

3.1 优点

1)无需建立连接
2)线路利用率高
3)简化了存储管路:这是相对报文交换而言的,因为分组的长度固定 ,相应交换机的缓冲区的大小也固定,管理起来相对容易
4)加速传输:由于分组是单个传输的,这就使得后一个分组的传输可以与前一个分组的传输同时进行
5)减少了出错概率和重发数据量:因为分组比报文小,当分组出错,也只需传送出错的分组

3.2 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、丢失或者重复分组的问题,对于虚电路服务,存在呼叫建立、数据传输和虚电路释三个过程。

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