数据交换技术由于通信技术和计算机网络技术的飞速发.ppt

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1、3.5数据交换技术由于通信技术和计算机网络技术的飞速发展，程控交换机、以太网交换机的出现，使数据交换技术发生了很大的变化，比早期的电话交换无论是效率还是在速度上都有了质的提高。本节将主要介绍电路交换、报文交换和分组交换这三种的数据交换技术。2.5.1电路交换电路交换就是由交换机负责在两个通信站点之间建立一条物理专用线路。利用电路交换进行通信，包括建立电路、传输数据和电路拆除3个阶段。1.建立电路在传输数据之前，必须建立一条点到点的电路。如所示的网络，站点A向节点1发出请求，要求与B站通信。由于站点A到节点1以及站点B到节点6均只有专用线路，所以节点1必须接通一条到节点6的电路，节点1到节点

2、6的电路可以有多种选择，如1—2—6，1—4—3—6等等。假设根据路由选择规划可选择电路1—4—3—6，这样就建立了从A到B的电路：A—1—4—3—6—B。电路交换2.传输数据3．电路拆除数据传输完毕，就是终止电路连接。通常是由两个站中的一个站来完成这一动作。拆除信号必须传送到电路所经过的各个节点，以便重新分配资源。电路交换具有下列特点：(1)呼叫建立时间长且存在呼损，在电路建立阶段，在两站间建立一条专用通路需要花费一段时间，这段时间称为呼叫建立时间。在电路建立过程中，由于交换网繁忙等原因而使建立失败，用户需要不断地挂断重拨，这称为呼损。（2）电路连通后提供给用户的是“透明通路”，即交换网

3、对用户信息的编码方法、信息格式以及传输控制程序等都不加以限制，但对通信双方而言，必须做到双方的收发速度、编码方法、信息格式、传输控制等一致时，才能完成通信。（3）一旦电路建立后，数据以固定的数据率传输，除通过传输链路的传输延迟以外，没有别的延迟，在每个节点的延迟是可以忽略的，这较适用于实时大批量连接的数据传输。（4）线路（信道）利用率低，电路建立，进行数据传输，直至通信链路拆除为止，信道是专用的，再加上通信建立时间、拆除时间和呼损，其利用率较低。3.5.2报文交换计算机网络中经常要传送非即时性的数字数据，对于这样的实时性要求不高的数据信息，中转节点可先把收到的信息存储起来，等待信道空闲时再

4、把信息转发给下一节点，这样经过多个中转（间）节点的存储转发，最后到达目标节点。这种交换方式就称为存储交换或存储转发（StoreandForward）。存储交换报文交换是以报文为单位进行存储交换的技术。所谓报文，就是需要发送的整个数据块，如一个数据文件、一篇新闻稿件等，而不是数据的一部分。每个报文都包括三个部分：报头、正文和报尾。报文中有报文号、源地址的和目的地址，中间节点根据目的地址为报文进行路由选择，正文就是要发送的数据块，报尾包含报文的校验信息，用来进行差错检查和纠错。报文交换的优点是：（1）与电路交换相比，报文交换不要求交换网络为通信方预先建立一个传输通道，因此不存在建立连接和拆除连

5、接的过程，也就没有建立和拆除连接所需的等待时间。（2）线路利用率高，通信过程中不必要独占线路资源，不同的报文可共享节点间的同一条线路。（3）传输可靠性高，表现在两个方面：一是能够对报文进行差错检查，若有错，可以让发送方重新发送；二是如果中间节点发现某条线路有故障，它可以选择其他转发路径。（4）与下面要介绍的分组交换相比，控制简单，并且没有报文的拆分和装配问题，易于实现。报文交换的缺点是：（1）节点存储转发的时延较大，并且有时延抖动现象（时延时报文长度和转发路径有关）。（2）实际应用中报文的大小变化很大，这就为存储报文和缓冲器的分配带来困难。（3）对于长报文，一旦出错就需要从头全部重发，因此

6、会影响传输效率，并且带来更大的时延。由于以上缺点，报文交换不适用于实时交互通信（如语音、实时视频等），现在已经基本上不再使用。2.5.3分组交换分组交换方式是把要传输的报文分成若干个小的数据块，称为分组（Packet），然后以分组为单位按照与报文交换同样的方法进行传输。分组头部中包含了分组编号，当各分组都达到目的节点后，目的节点按分组编号重组报文。分组交换有两类：数据报（Datagram）方式和虚电路（VirtualCircuit）方式。1.数据报方式数据报方式中，交换网络对各分组独立进行处理，而不考虑它与同一报文中其他分组的关系。目的站点需要对到达的分组编号重新排序和组装。分组通过多个路

7、径穿越网络图中，主机A按顺序发出分组1和分组2，但是分组2却由于路径较短而先于分组1到达主机B。数据报方式不能保证分组按序达到2.虚电路方式虚电路方式就是两个端用户相互通信前必须建立一条逻辑连接，即虚电路。这条虚电路可以事先建立，也可以临时建立。虚电路方式中，仅在请求建立虚电路的控制分组中需要指明目的站点的地址，而在数据传输时只要在数据分组中指明经过哪条虚电路传输即可。虚电路方式可以看成是结合了电路交换技术的分组交换。虚