計算機網(wǎng)絡(luò)-三種交換方式

電路交換(Circuit Switching)

• 電話交換機接通電話線的方式稱為電路交換
• 從通信資源分配的角度來看，交換(Switching)就是按照某種方式動態(tài)的分配傳輸線路的資源

電話交換機

• 為了解決電話之間通信兩兩之間連線過多，所以產(chǎn)生了電話交換機
• 簡單理解為有多個開關(guān)的開關(guān)器，可以將需要通信的任意兩部電話的電話線路按需接通

電路交換的三個步驟

1. 建立連接(分配通信資源)
2. 通話(一直占用通信資源)
3. 釋放連接(歸還通信資源)

• 當(dāng)使用電路交換來傳送計算機數(shù)據(jù)時，其線路的傳輸效率往往很低
• 線路被持續(xù)占用，無法被其他用戶使用，造成資源浪費

分組交換(Packet Switching)

• 通常我們把表示消息的整塊數(shù)據(jù)稱之為一個報文

• 發(fā)送報文前，主機將較長的報文劃分為一個個更小的等長數(shù)據(jù)段，在數(shù)據(jù)段前面加上一些必要的控制信息的首部之后構(gòu)成一個分組，也稱之為包，首部也稱之為包頭

• 分組交換機接收到一個分組后，先將分組暫存下來，再檢查分組首部，按照首部中的分組目的地的地址進行查表轉(zhuǎn)發(fā)

• 接收方接收到分組后，主機去除分組的首部，將各個數(shù)據(jù)段進行組合還原出原始報文

報文交換(Message Switching)

• 報文交換與分組交換類似，交換節(jié)點采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)的方式，報文交換對報文大小沒有限制，要求交換節(jié)點需要有較大的緩存空間
• 報文交換主要用于早期的電報通信網(wǎng)，現(xiàn)在較少使用，通常被分組交換的方式所替代

三種交換方式對比

電路交換優(yōu)點

• 通信時延小
• 有序傳輸
• 沒有沖突
• 使用范圍廣
• 實時性強
• 控制簡單

電路交換缺點

• 建立時間長
• 線路獨占，使用率低
• 靈活性差
• 難以規(guī)格化

報文交換優(yōu)點

• 無需建立連接
• 動態(tài)分配線路
• 提高線路可靠性
• 提高線路利用率
• 提供多目標服務(wù)

報文交換缺點

• 引起了轉(zhuǎn)發(fā)時延
• 需要較大的存儲緩存空間
• 需要傳輸額外的信息量

分組交換優(yōu)點

• 無需建立連接
• 線路利用率高
• 簡化了存儲管理
• 加速傳送
• 減少出錯概率和重發(fā)數(shù)據(jù)量

分組交換缺點

• 引起了轉(zhuǎn)發(fā)時延
• 需要傳輸額外的信息量
• 對于數(shù)據(jù)報服務(wù)，存在失序、丟失或重復(fù)分組的問題，對于虛電路服務(wù)，存在呼叫建立，數(shù)據(jù)傳輸和虛電路釋放三個過程