第壹章 概述 1、電路交換、報文交換、分組交換三種交換方式的區別。 2、什麽是計算機網絡?按作用範圍的大
網絡交換技術***經歷了四個發展階段,電路交換技術、報文交換技術、分組交換技術和ATM技術。公眾電話網(PSTN網)和移動網(包括GSM網和CDMA網)采用的都是電路交換技術,它的基本特點是采用面向連接的方式,在雙方進行通信之前,需要為通信雙方分配壹條具有固定帶寬的通信電路,通信雙方在通信過程中將壹直占用所分配的資源,直到通信結束,並且在電路的建立和釋放過程中都需要利用相關的信令協議。這種方式的優點是在通信過程中可以保證為用戶提供足夠的帶寬,並且實時性強,時延小,交換設備成本較低,但同時帶來的缺點是網絡的帶寬利用率不高,壹旦電路被建立不管通信雙方是否處於通話狀態,分配的電路都壹直被占用。
2.報文交換技術
報文交換技術和分組交換技術類似,也是采用存儲轉發機制,但報文交換是以報文作為傳送單元,由於報文長度差異很大,長報文可能導致很大的時延,並且對每個節點來說緩沖區的分配也比較困難,為了滿足各種長度報文的需要並且達到高效的目的,節點需要分配不同大小的緩沖區,否則就有可能造成數據傳送的失敗。在實際應用中報文交換主要用於傳輸報文較短、實時性要求較低的通信業務,如公用電報網。報文交換比分組交換出現的要早壹些,分組交換是在報文交換的基礎上,將報文分割成分組進行傳輸,在傳輸時延和傳輸效率上進行了平衡,從而得到廣泛的應用。
3.分組交換技術
電路交換技術主要適用於傳送話音相關的業務,這種網絡交換方式對於數據業務而言,有著很大的局限性。首先數據通信具有很強的突發性,峰值比特率和平均比特率相差較大,如果采用電路交換技術,若按峰值比特率分配電路帶寬則會造成資源的極大浪費,如果按照平均比特率分配帶寬,則會造成數據的大量丟失。其次是和語音業務比較起來,數據業務對時延沒有嚴格的要求,但需要進行無差錯的傳輸,而語音信號可以有壹定程度的失真但實時性壹定要高。分組交換技術就是針對數據通信業務的特點而提出的壹種交換方式,它的基本特點是面向無連接而采用存儲轉發的方式,將需要傳送的數據按照壹定的長度分割成許多小段數據,並在數據之前增加相應的用於對數據進行選路和校驗等功能的頭部字段,作為數據傳送的基本單元即分組。采用分組交換技術,在通信之前不需要建立連接,每個節點首先將前壹節點送來的分組收下並保存在緩沖區中,然後根據分組頭部中的地址信息選擇適當的鏈路將其發送至下壹個節點,這樣在通信過程中可以根據用戶的要求和網絡的能力來動態分配帶寬。分組交換比電路交換的電路利用率高,但時延較大。
分組交換提供的業務
交換虛電路——指在兩個用戶之間建立的臨時邏輯連接。
永久虛電路——指在兩個用戶之間建立的永久性的邏輯連接。用戶壹開機,壹條永久虛電路就自動建立起來了。
分組交換網絡
數據報網絡是壹個面向無連接的網絡
虛電路網絡是壹個面向連接的網絡為每條連接中的連接維護狀態信息.
路、報文、分組交換的特點和比較
(1)電路交換:由於電路交換在通信之前要在通信雙方之間建立壹條被雙方獨占的物理通路(由通信雙方之間的交換設備和鏈路逐段連接而成),因而有以下優缺點。
優點:
①由於通信線路為通信雙方用戶專用,數據直達,所以傳輸數據的時延非常小。
②通信雙方之間的物理通路壹旦建立,雙方可以隨時通信,實時性強。
③雙方通信時按發送順序傳送數據,不存在失序問題。
④電路交換既適用於傳輸模擬信號,也適用於傳輸數字信號。
⑤電路交換的交換的交換設備(交換機等)及控制均較簡單。
缺點:
①電路交換的平均連接建立時間對計算機通信來說嫌長。
②電路交換連接建立後,物理通路被通信雙方獨占,即使通信線路空閑,也不能供其他用戶使用,因而信道利用低。
③電路交換時,數據直達,不同類型、不同規格、不同速率的終端很難相互進行通信,也難以在通信過程中進行差錯控制。
(2)報文交換:報文交換是以報文為數據交換的單位,報文攜帶有目標地址、源地址等信息,在交換結點采用存儲轉發的傳輸方式,因而有以下優缺點:
優點:
①報文交換不需要為通信雙方預先建立壹條專用的通信線路,不存在連接建立時延,用戶可隨時發送報文。
②由於采用存儲轉發的傳輸方式,使之具有下列優點:a.在報文交換中便於設置代碼檢驗和數據重發設施,加之交換結點還具有路徑選擇,就可以做到某條傳輸路徑發生故障時,重新選擇另壹條路徑傳輸數據,提高了傳輸的可靠性;b.在存儲轉發中容易實現代碼轉換和速率匹配,甚至收發雙方可以不同時處於可用狀態。這樣就便於類型、規格和速度不同的計算機之間進行通信;c.提供多目標服務,即壹個報文可以同時發送到多個目的地址,這在電路交換中是很難實現的;d.允許建立數據傳輸的優先級,使優先級高的報文優先轉換。
③通信雙方不是固定占有壹條通信線路,而是在不同的時間壹段壹段地部分占有這條物理通路,因而大大提高了通信線路的利用率。
缺點:
①由於數據進入交換結點後要經歷存儲、轉發這壹過程,從而引起轉發時延(包括接收報文、檢驗正確性、排隊、發送時間等),而且網絡的通信量愈大,造成的時延就愈大,因此報文交換的實時性差,不適合傳送實時或交互式業務的數據。
②報文交換只適用於數字信號。
③由於報文長度沒有限制,而每個中間結點都要完整地接收傳來的整個報文,當輸出線路不空閑時,還可能要存儲幾個完整報文等待轉發,要求網絡中每個結點有較大的緩沖區。為了降低成本,減少結點的緩沖存儲器的容量,有時要把等待轉發的報文存在磁盤上,進壹步增加了傳送時延。
(3)分組交換:分組交換仍采用存儲轉發傳輸方式,但將壹個長報文先分割為若幹個較短的分組,然後把這些分組(攜帶源、目的地址和編號信息)逐個地發送出去,因此分組交換除了具有報文的優點外,與報文交換相比有以下優缺點:
優點:
①加速了數據在網絡中的傳輸。因為分組是逐個傳輸,可以使後壹個分組的存儲操作與前壹個分組的轉發操作並行,這種流水線式傳輸方式減少了報文的傳輸時間。此外,傳輸壹個分組所需的緩沖區比傳輸壹份報文所需的緩沖區小得多,這樣因緩沖區不足而等待發送的機率及等待的時間也必然少得多。
②簡化了存儲管理。因為分組的長度固定,相應的緩沖區的大小也固定,在交換結點中存儲器的管理通常被簡化為對緩沖區的管理,相對比較容易。
③減少了出錯機率和重發數據量。因為分組較短,其出錯機率必然減少,每次重發的數據量也就大大減少,這樣不僅提高了可靠性,也減少了傳輸時延。
④由於分組短小,更適用於采用優先級策略,便於及時傳送壹些緊急數據,因此對於計算機之間的突發式的數據通信,分組交換顯然更為合適些。
缺點:
①盡管分組交換比報文交換的傳輸時延少,但仍存在存儲轉發時延,而且其結點交換機必須具有更強的處理能力。
②分組交換與報文交換壹樣,每個分組都要加上源、目的地址和分組編號等信息,使傳送的信息量大約增大5%~10%,壹定程度上降低了通信效率,增加了處理的時間,使控制復雜,時延增加。
③當分組交換采用數據報服務時,可能出現失序、丟失或重復分組,分組到達目的結點時,要對分組按編號進行排序等工作,增加了麻煩。若采用虛電路服務,雖無失序問題,但有呼叫建立、數據傳輸和虛電路釋放三個過程。
總之,若要傳送的數據量很大,且其傳送時間遠大於呼叫時間,則采用電路交換較為合適;當端到端的通路有很多段的鏈路組成時,采用分組交換傳送數據較為合適。從提高整個網絡的信道利用率上看,報文交換和分組交換優於電路交換,其中分組交換比報文交換的時延小,尤其適合於計算機之間的突發式的數據通信。
計算機網絡有多種分類方法,其中之壹是按覆蓋範圍進行分類,可分為局域網和廣域網。
⑴局域網(LAN - Local Area Network)
局域網指那些聯結近距離計算機的網,包括辦公室或實驗室的網(十米級網),建築物的網(百米級網),校園網(千米級網)。
⑵廣域網(WAN - Wide Area Network)
廣域網則是指實現計算機遠距離聯結的網。廣域網有城域網(MAN - Metropolitan Area Network,十公裏級),地區網或行業網(百公裏級),國家網(千公裏級),以至洲際網(萬公裏級)。
自七十年代以來,世界各國先後建立了幾十萬個局域網和幾萬個廣域網。在這個過程中,為了在網絡之間交換信息,又在不同範圍內實現網絡的相互聯結,形成了若幹由網絡組成的互聯網,因特網就是最大的全球互聯網。
3.計算機網絡按數據傳輸方式的分類
計算機網絡還可按傳輸數據的方式劃分,有交換網和廣播網兩類。
⑴交換網(Switched Communication Network):
交換網中壹個節點發出的數據,只有與它直接連接的節點可以“壹步”接收到;而通過中間節點與其間接連接的節點,則必須經過中間節點的“轉發”才能獲得數據。這個轉發過程就稱為“交換”。交換網常用的拓撲結構有星型、環形、樹型等。
⑵廣播網(Broadcast Communication Network):
廣播網中壹個節點發出的信息,不需要中間節點的交換,就可被網內所有節點接收到。這些節點有***享的傳輸介質。
廣播網所用的拓撲結構有分組無線網、衛星網、總線型局域網等。
4.其它分類方法
⑴按照網絡的拓撲結構分類:可分為星型網、總線型網、環型網和樹型網等。見圖2.1。
⑵按照通信傳輸介質分類:可分為雙絞線網、同軸電纜網、光纖網和衛星網等。
⑶按照信號頻帶占用的方式分類:可分為基帶網和寬帶網。
①基帶網:未經調制的原始數字信號稱為“基帶信號”,傳輸此類信號的網絡稱為“基帶網”。
②寬帶網:正弦波經過數字信號調制後,可得到壹個具有固定頻率的模擬信號,稱為調制信號。傳輸具有不同頻率調制信號的網絡稱為“寬帶網”。
妳的問題好像沒有寫完。。