计算机网络—-数据交换方式&虚电路

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 （一）电路交换（Circuit Switching）

交换：是将通过某些交换中心将这些数据进行集中和传送。

传输线路为各个用户共用，从而大大节省通信线路，降低了系统费用。

• 原理：数据传输期间，源节点与目的结点之间有一条由中间结点构成的专用物理连接线路，在数据传输结束之前，该线路一直保持。                                                                                       

• 阶段:整个电路交换的过程包括建立线路、占用线路并进行数据传输和释放线路三个阶段。        

• 特点：独占资源，用户始终占用端到端的固定传输带宽。适用于远程批处理信息传输或系统间实时性要求高的大量数据传输的情况。
• 优缺点：

 （二）报文交换（Message switching）

Ⅰ报文： 报文是网络中交换与传输的数据单位，即站点一次性要发送的数据块。报文包含了将要发送的完整的数据信息，其长短很不一致，长度不限且可变。

  Ⅱ 报文交换

• 报文交换的原理：无需在两个站点之间建立一条专用通路，其数据传输的单位是报文，传输过程采用存储转发方式。
• 阶段：分组交换仍采用存储转发传输方式，但将一个长报文先分割为若干个较短的分组，然后把这些分组（携带源、目的地址和编号信息）逐个地发送出去。                                                

• 优缺点：                                                                                                                                          
  

                                                                                                                                                                                                                

 （三）分组交换（Packet switching ） 

 Ⅰ分组：大多数计算机网络都不能连续地传送任意长的数据，所以实际上网络系统把数据分割成小块，然后逐块地发送，这种小块就称为分组。

Ⅱ 分组交换

• 分组交换的原理：分组交换与报文交换的工作方式基本相同，都采用存储转发方式，形式上的主要差别在于，分组交换网中要限制所传输的数据单位的长度，一般选128B。 发送节点首先对从终端设备送来的数据报文进行接收、存储，而后将报文划分成一定长度的分组，并以分组为单位进行传输和交换。接收结点将收到的分组组装成信息或报文。
• 阶段：分组交换仍采用存储转发传输方式，但将一个长报文先分割为若干个较短的分组，然后把这些分组（携带源、目的地址和编号信息）逐个地发送出去                                                     
• 优缺点                                                                                                                                                   

（四）实际生活中的三选一

①传输数据大且传送时间远大于呼叫时，选择电路交换。电路交换传输时延最小。

②当端到端的通路有很多段链路组成时，采用分组交换传送数据较为合适。

③从信道利用率，报文交换和分组交换优于电路交换，其中分组交换比报文交换的时延小，尤其适于计算机之间的突发式的数据通信。

（五）数据报方式的特点

数据报: 数据报是通过网络传输的数据的基本单元，包含一个报头（header）和数据本身，其中报头描述了数据的目的地以及和其它数据之间的关系。数据报是完备的、独立的数据实体，该实体携带要从源计算机传递到目的计算机的信息，该信息不依赖以前在源计算机和目的计算机以及传输网络间交换(百度百科)

• 注意：无连接服务：不事先为分组的传输确定传输路径，每个分组独立确足传输路径，不同分组传输路径可能不同。

  数据报方式为网络层提供无连接服务。发送方可随时发送分组，网络中的结点可随时接收分组 

•  同一报文的不同分组达到目的地结点时可能发生乱序、重复与丢失

• 每个分组在传输过程中都必须携带源地址和目的地址，以及分组号

• 分组在交换结点存储转发时，需要排队等候处理，这会带来一定的时延。当通过无连接服务：不事先为分组的传输确定传输路径，每个分组独立确足传输路径，不同分组传输路径可能不同

• 网络具有冗余路径，当某一交换结点或一段链路出现故障时，可相应地更新转发表，寻找另一条路径转发分组，对故障的适应能力强，适用于突发性通信，不适于长报文、会话式通信。

（六） 虚电路方式的特点

Ⅰ 虚电路：一条源主机到目的地的主机类似于电路的路径（逻辑连接），路径上所有结点都要维持这条虚电路的建立，都维持一张虚电路表，每一项记录了一个打开的虚电路的信息。

Ⅱ 虚电路方式： 

 Ⅲ 虚电路的特点：

• 注意：连接服务：首先为分组的传输确定传输路径（建立连接），然后沿该路径（连接）传输系列分组，系列分组传输路径相同，传输结束后拆除连接

  虚电路方式为网络层提供连接服务。源节点与目的结点之间建立一条逻辑连接，而非实际物理连接。

• 一次通信的所有分组都通过虚电路顺序传送，分组不需携带源地址、目的、地址等信息，包含虚电路号，相对数据报方式开销小，同一报文的不同分组到达目的结点时不会乱序、重复或丢失。

• 分组通过虚电路上的每个节点时，节点只进行差错检测，不需进行路由选择。

• 每个节点可能与多个节点之间建立多条虚电路，每条虚电路支持特定的两个端系统之间的数据传输，可以对两个数据端点的流量进行控制，两个端系统之间也可以有多条虚电路为不同的进程服务。

• 致命弱点：当网络中的某个结点或某条链路出故障而彻底失效时，则所有经过该结点或该链路的虚电路将遭破坏。

 （七）数据报&虚电路