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計算機網路 筆記 1 電路交換 報文交換 分組交換

一.介紹

1.電路交換

  • 應用例項:電話機(從電話發明至今)
  • 過程:建立連線(佔用通訊資源)—>通話(一直佔用通訊資源)—>釋放連線(歸還通訊資源)
  • 特點:在通話的全部時間內,通話的兩個使用者始終佔用端到端的通訊資源
  • 分析:電路交換主要應用在電話機網路,而不適用於計算機網路.因為電路交換需要獨佔一整條線路,會導致線路堵塞,體現在打電話的時候第三方無法呼入,由於電話機使用的低頻性(不可能一整天都是通話狀態),所以這個缺點可以接受(一般過會兒再呼叫就行),而且,由於是獨佔了端到端的通訊資源,所以延遲率很低,可以保證實時對話,這一點尤為重要.但是,如果是用來傳送計算機資料,其線路的傳輸效率往往很低(計算機往往要一直維持連線狀態,但是真正用於資料傳輸的時間佔比很低,如果不一直維持連線狀態,則需要頻繁建立和釋放連線,同樣消耗資源且效率低)
  • 優點:通訊雙方延時小
  • 缺點:網路傳輸易堵塞,浪費資源
  • 適用範圍:連續傳輸大量資料,且傳送時間遠大於連線建立時間

2.報文交換

  • 應用例項:電報(20世紀40年代,現在報文交換已不使用)
  • 過程:客戶傳送電報—->電報中心接受整份電報—>電報中心儲存,等待,轉發電報—>客戶接收電報
  • 原理:儲存轉發
  • 分析:不需要預先分配傳輸頻寬,故傳輸突發資料時可提高整個網路的通道利用率.(想傳送的時候直接傳送就行,不傳送的時候不會佔用通訊資源),但也因此,在同時有多個使用者傳送資料時,會造成擁堵,此時需要電報中心先儲存起接受到的資料,形成一條佇列,再進行轉發,因為是以每份報文為單位的,需要易一整份報文都接受和儲存,故延時較長(幾分鐘到幾小時)
  • 優點:網路通道利用率較高
  • 缺點:延時長,對轉發中心要求高(需佔用較大儲存空間)
  • 適用範圍:現已不使用

3.分組交換

  • 應用例項:計算機網路
  • 過程:將要傳送的整塊資料(報文)劃分成多個等長小資料段—>每個分組()在網路上獨立傳輸—>在目標主機組合還原成報文
  • 原理:儲存轉發
    分析:具有報文轉發的優點,同時縮小報文轉發的缺點.因為每個包的傳輸過程都是獨立的,故具有並行的優點.簡單的例子是有10條線路,傳送一個100M的檔案採用報文交換隻能利用到其中一條線路,耗時10分鐘,而用分組交換分成10個10M的包進行傳輸,則第一個包占用一條線路後,其他的包會避開擁堵,選用其他的線路,故只需要1分鐘.不過實際上利用率遠沒有這麼高,每個包都需要獨立傳輸,在目標主機還需要組合,故需要附帶必要的控制資訊(首部
    ).
  • 優點:
優點 所採用的手段
高效 在分組傳輸的過程中動態分配傳輸頻寬,對通訊鏈路是逐段佔用
靈活 為每一個分組獨立地選擇最合適的轉發路由
迅速 以分組作為傳送單位,不需先建立連線
可靠 保證可靠性的網路協議;分散式多路由的分組交換網,使網路有很好的生存性

- 缺點:對傳輸的各個包來說,仍需面臨擁堵排隊問題,且因為分組使得每個包都需要獨立攜帶傳輸資訊,帶來更大的開銷.

二.比較

電路交換獨佔了通道(需預先分配傳輸頻寬),可直達.使用儲存轉發的報文交換和分組交換則共用通道(不需預先分配連線頻寬),需轉發.
分組交換把整塊的資料切分,比報文交換更靈活,高效,迅速