目录
一、新型计算机网络的基本特点
二、电路交换
1、回顾电路交换的原理
2、使用交换机连接许多部电话
3、电路交换举例
4、电路交换的三个阶段
5、电路交换的特点
三、分组交换
1、因特网有边缘部分与核心部分组成
2、分组交换的原理
3、分组交换的优点
4、存储转发并非完全新的概念
四、三种交换的比较
一、新型计算机网络的基本特点
(1)网络用于计算机之间的数据传送;
(2)网络能够连接不同类型的计算机,不局限于单一类型的计算机;
(3)所有的网络结点都同等重要,提高网络的生存性;
(4)计算机在运行通信时,必须有冗余路由;
(5)网络的结构应尽可能地简单,同时还能够非常可靠地传送数据。
二、电路交换
1、回顾电路交换的原理
- 两部电话机只需要用一对电线就能够互相连接起来。
- 5 部电话机两两相连,需 10 对电线。
- N 部电话机两两相连,需 N(N-1)/2对电线。
- 当电话机的数量很大时,这种连接方法需要的电线对的数量与电话机数的平方成正比。
2、使用交换机连接许多部电话
当电话机的数量增多时,相互之间直接相连复杂又浪费资源,这个时候就要使用交换机来完成全网的交换任务:
“交换”(switching)的含义是:
转接
→→把一条电话线
转接
到另一条电话线,使它们连通起来。
从通信资源的分配角度来看,“
交换
” 就是按照某种方式
动态地分配
传输线路的资源。
3、电路交换举例
- 话机A 和 B 通话经过四个交换机
- 通话在 A 到 B 的连接上进行
- C 和 D 通话只经过一个本地交换机
- 通话在 C 到 D 的连接上进行
4、电路交换的三个阶段
(1)建立连接(占用通信资源)
(2)通信(一直占用通信资源)
(3)释放连接(归还通信资源)
5、电路交换的特点
- 特点:在通话的全部时间内,通话的两个用户始终占用端到端的通信资源。
- 优点:通信实时性强,适用于交互式会话类通信;
- 缺点:对突发性通信丌适应,通信线路的利用率很低,系统不具有存储数据的能力,不具备差错控制能力。
三、分组交换
1、因特网有边缘部分与核心部分组成
(1)因特网的核心部分要向网络边缘中的主机提供
连通性
,使边缘部分中的任何一个主机都能够不其他主机通信(即传送或接收各种形式的数据)。
(2)路由器是实现
分组交换(packet switching)
的关键构件,其任务是
转发收到的分组
,这是网络核心部分最重要的功能。
2、分组交换的原理
- 要发送的整块数据称为一个报文(message)。
- 在发送端,先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段。
- 每一个数据段前面添加上首部构成分组
- 分组交换网以“分组”作为数据传输单元。
- 依次把各分组发送到接收端(假定接收端在左边)。
- 接收端收到分组后剥去首部还原成报文
- 最后,在接收端把收到的数据恢复成为原来的报文
- 这里我们假定分组在传输过程中没有出现差错,在转发时也没有被丢弃
- 当讨论路由器转发分组的过程时,核心部分中的单个网络可简化成一条链路,路由器成为核心部分的结点。
一个分组交换网可以容许很多主机同时进行通信。
分组交换在传送数据之前不必先占用一条端到端的通信资源,而是一段段地断续占用通信资源。
分组交换实质上采用了在数据通信的过程
中断续(或动态)分配传输线路
的策略。
3、分组交换的优点
优点 | 采用手段 |
高效 | 动态分配传输宽带,对通信链路是逐段占用 |
灵活 | 以每个分组为传送单位查找路由 |
迅速 | 不必建立连接就能向其他主机发送分组;充分使用链路的宽带 |
可靠 | 完善的网络协议;自适应的路由选择协议使网络有较好的生存性 |
4、存储转发并非完全新的概念
- 存储转发技术是将发送的数据与目的地址、源地址、控制信息按照一定格式组成一个数据单元(报文或分组)进入入交换网络;交换网络中的交换结点,负责完成数据 单元的接收、差错校验、存储、路选和转发功能。
- 在 20 世纪 40 年代,电报通信也采用了基于存储转发原理的报文交换(message switching)。
- 报文交换的时延较长,从几分钟到几小时不等。现在报文交换已经很少有人使用了
四、三种交换的比较
上图由于格式问题,使得标记有些错位,大家请见谅~
- 电路交换——整个报文的比特流连续地从源点直达终点,好像在一个管道中传送。
- 报文交换——整个报文先传送到相邻结点,全部存储下来后查找转发表,转发到下一个结点。
- 分组交换——单个分组传送到相邻结点, 存储下来后查找转发表,转到下一个结点。