交换技术

交换技术

特点N 部电话机两两相连，需 N(N – 1)/2 对电线电路交换必定是面向连接的电路交换的三个阶段：建立连接、通信、释放连接

特点：电路交换传送计算机数据效率低计算机数据具有突发性建立连接的时间长，这导致通信线路的利用率很低，利用率往往不到10%，甚至1%建立连接后，传输延迟小，实时性好无纠错能力无缓存能力交换机设备比较简单

电路交换

优点多个分组可以共享通信信道，线路利用率高通信控制处理机具有路选功能，可以动态选择报文分组通过通信子网的最佳路径可以平滑通信量，提高系统效率可以减少传输错误，提高系统可靠性通过通信控制处理机可以对不同通信速率的线路进行转换，也可以对不同的数据代码格式进行变换适合突发性传输，效率高

缺点增加了冗余信息（来源ip，目标ip，序号）

不论传送数据的长度是多少，都把它作为一个逻辑单元，加上目的地址、源地址、控制信息，按规定格式打成一个包发送。这个数据包就叫做报文，这种存储转发交换方式就叫做报文交换

缺点报文大小不一，造成存储管理复杂大报文造成存储转发的延时过长，造成小报文等待时间过长出错后整个报文全部重发报文交换难以支持实时通信和交互式通信的要求

报文交换

限制一次传输数据的最大长度，如果传输数据超过规定的最大长度，发送结点就将它分成多个报文，加上首部（地址、序号）分组发送数据传输前不需要建立一条端到端的通路，是“无连接的”有强大的纠错机制、流量控制和路由选择功能

优点对转发结点的存储要求较低，可以用内存来缓冲分组——速度快转发延时小——适用于交互式通信某个分组出错可以仅重发出错的分组——效率高各分组可通过不同路径传输——容错性好

缺点时延问题：分组在各路由器存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延错误问题：因为同一报文的不同分组可以由不同的传输路径通过通信子网，所以同一报文的不同分组到达目的结点时可能出现乱序、重复与丢失现象每一个分组在传输过程中都必须带有目的地址与源地址；各分组必须携带的控制信息也造成了一定的开销不适合长报文通信：由于分组交换不像电路交换那样通过建立连接来保证通信时所需的各种资源，因此无法确保通信时端到端所需的带宽。传输有一定延迟，适用于突发性通信，不适用于长报文、会话式通信

分组交换实现的关键：分组长度的选择分组越小，冗余量（分组中的控制信息等）在整个分组所占的比例越大，最终将影响用户数据传输的效率分组越大，数据传输出错的概率也越大，增加重传的次数，也影响用户数据传输的效率分组长度取决于支持传输的线路质量，较好的线路质量和较高的传输速率，分组的长度可以略有增加在同一个网络中分组长度一样，不同网络中不一定

包交换/packet exchanging/分组交换/数据报

特点具有虚电路建立和释放的过程，在每次分组发送之前，必须在发送方与接收方之间建立一条逻辑连接。这是因为不需要真正去建立一条物理链路，连接发送方与接收方的物理链路已经存在 一次通信的所有分组都通过这条虚电路顺序传送，因此报文分组不必带目的地址、源地址等辅助信息数据块中仅含少量的地址信息（LC号），分组到达目的结点时不会出现丢失、重复与乱序的现象分组通过虚电路上的每个结点时，结点只做差错检测，不做路径选择通信子网中每个结点可以和任何结点建立多条虚电路连接如果虚电路中的某个结点或者线路出现故障，将导致虚电路传输失效虚电路方式较适合站点之间大批量的数据传输

虚电路

分组交换

存储转发

分组交换与虚电路比较

虚电路与线路交换比较虚电路是在传输分组时建立起的逻辑连接，称为“虚电路”是因为这种电路不是专用的每个结点到其他结点间可能有无数条虚电路存在一个结点可以同时与多个结点之间具有虚电路每条虚电路支持特定的两个结点之间的数据传输由于虚电路方式具有分组交换与线路交换两种方式的优点，因此在计算机网络中得到了广泛的应用都有三个工作阶段，都要按同一路径传输