1,電路交換(電路交換)
用於電路連接的交換模式是電路交換模式。電話網采用電路交換方式。我們可以打壹次電話體驗壹下這種切換模式。打電話的時候,第壹件事就是摘下手機撥號。撥號後,交換機就會知道該和誰通話,為雙方建立連接。壹方掛斷後,交換機會斷開雙方的線路,準備每壹方開始新的通話。因此,我們可以認識到,電路交換的作用是在通信過程中建立(即連接)電路,在通信結束後拆除(即斷開)電路。至於雙方在溝通過程中傳遞的信息內容,與交換系統無關。
線路切換的特征:
1,排他性:線路建立後,線路放開前,即使站間沒有數據傳輸,也不允許其他站共享整條線路,線路利用率低,接駁時容易造成擁堵。
2.實時性好:線路壹旦建立,通信雙方的所有資源(包括線路資源)都用於這次通信,除了少量的傳輸延時外,沒有其他延時,實時性好;
3.電路交換設備簡單,無緩沖裝置;
4.用戶數據的透明傳輸需要發送方和接收方之間的自動速率匹配。
2.信息交換
中間節點由具有存儲能力的計算機承擔,用戶信息可以臨時存儲在中間節點。報文交換不需要同時占用整個物理線路。如果壹個站想要發送壹個消息(壹個數據塊),它將把目的地址附加到消息上,然後把整個消息傳送到中間節點。中間節點暫存報文,根據地址確定輸出端口和線路,排隊等待線路空閑後再轉發給下壹個節點,直到結束。
消息交換的特征:
(1)“存儲-轉發”;
(2)線路不具有排他性,多個用戶的數據可以通過存儲和排隊享受壹條線路;
(3)建立無線路徑的過程提高了線路的利用率;
(4)可以支持組播傳輸(壹條消息發送給多個用戶,消息中增加壹個“地址字段”,中間節點根據地址字段進行復制轉發);
(5)中間節點可以轉換數據格式,方便接收站;
(6)增加了錯誤檢測功能,以避免錯誤數據的不必要傳輸。
消息交換的缺點:
(1)因為“存儲轉發”和排隊,增加了數據傳輸的延遲;
(2)不指定消息長度,消息只能暫存在磁盤上,占用額外時間;
(3)任何消息都必須排隊:不同長度的消息需要不同的處理和傳輸時間,即使是很短的消息(如交互通信中的會話信息);
(4)消息交換難以支持實時通信和交互通信的要求。
3.包交換技術
隨著計算機技術發展到壹定程度,分組交換技術應運而生。除了通過電話直接交流,人們還可以通過計算機和終端在計算機之間進行交流。傳輸線路質量不高,網絡技術手段相對簡單。
分組交換又稱包交換,是將用戶傳輸的數據分成壹定長度,每壹部分稱為壹個包。在每個包的前面加壹個包頭,表示包發往哪裏,然後交換機根據每個包的地址標記把它們轉發到目的地。這個過程被稱為分組交換。用於分組交換的通信網絡稱為分組交換網絡。從交換技術的發展歷史來看,數據交換經歷了電路交換、報文交換、分組交換和綜合業務數字交換的發展過程。分組交換本質上是在“存儲轉發”的基礎上發展起來的。它具有電路交換和報文交換的優點。分組交換使用動態多路復用技術在線路上傳輸根據壹定長度分成許多小段的數據包。每個數據包被識別後,它在物理線路上使用動態多路復用技術。同時傳輸多個數據包。將來自用戶發起者的數據臨時存儲在交換機的存儲器中,然後在網絡中轉發。當到達接收端時,刪除數據包報頭,並按順序將數據字段重組為壹條完整的消息。分組交換比電路交換具有更高的電路利用率,比消息交換具有更短的傳輸延遲,以及更好的交互性。
在分組交換模式下,由於數據可以暫時以分組方式交換,經過交換機處理後,很容易實現不同速率、不同規程的終端之間的通信。分組交換的特點主要包括:
*線路利用率高:分組交換以虛電路的形式復用通道,實現資源共享,在壹條物理線路上提供多個邏輯通道,大大提高了線路利用率,顯著降低了傳輸成本。
*不同類型的終端可以相互通信:分組網絡為用戶提供基於X.25協議的標準接口,數據在網絡中分組存儲和轉發,不同速率的終端和不同協議的設備可以通過網絡提供的協議轉換功能相互通信。
*信息傳輸的高可靠性:每個包在網絡中傳輸時,節點交換機之間采用了檢錯重傳的功能,因此網絡中傳輸的誤碼率大大降低。而且當網絡出現故障時,網絡中的路由機制會讓數據包自動選擇新的路由避開故障點,不會造成通信中斷。
*分組多通道通信:由於每個分組都包含控制信息,分組終端可以同時與多個用戶終端通信,向不同的用戶發送相同的信息。
*收費與傳輸距離無關:網絡收費是基於時間長短和信息量的多少,與傳輸距離無關,特別適合非實時、溝通不多的用戶。
分組交換的網絡結構壹般由分組交換機、網管中心、遠程集中器、分組裝卸設備、分組終端/非分組終端、傳輸線路等基礎設備組成。分組交換機的功能是:
提供網絡的基本服務:交換虛電路和永久虛電路以及其他補充服務,如封閉用戶組和網絡用戶識別。端到端計算機之間通信時,進行路由選擇和流量控制。它可以提供各種通信程序,數據轉發,維護和操作,故障診斷,計費和統計的壹些網絡。