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電路交換與分組交換
在傳統(tǒng)的電路交換中,兩個(gè)通信節(jié)點(diǎn)間需要建立一個(gè)專用通路,這會(huì)導(dǎo)致電路利用率較低。而報(bào)文交換以報(bào)文作為數(shù)據(jù)交換的單位,攜帶目標(biāo)地址、源地址等信息,在節(jié)點(diǎn)間采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的方式,不需要建立專門的通信線路,可以大大提高通信線路的利用率。分組交換是報(bào)文交換的特殊情形,下面我們來介紹一下電路交換和分組交換。
電路交換
傳統(tǒng)的電話都是基于電路交換的。由于電路交換在通信之前要在通信雙方之間建立一條被雙方獨(dú)占的物理通路(由通信雙方之間的交換設(shè)備和鏈路逐段連接而成),因而有以下優(yōu)缺點(diǎn)。
電路交換的優(yōu)點(diǎn):
由于通信線路為通信雙方用戶專用,數(shù)據(jù)直達(dá),所以傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)延非常小。
通信雙方之間的物理通路一旦建立,雙方可以隨時(shí)通信,實(shí)時(shí)性強(qiáng)。
雙方通信時(shí)按發(fā)送順序傳送數(shù)據(jù),不存在失序問題。
電路交換既適用于傳輸模擬信號(hào),又適用于傳輸數(shù)字信號(hào)。
進(jìn)電路交換的設(shè)備(交換機(jī)等)及控制均較簡單。
電路交換的缺點(diǎn):
電路交換的平均連接建立時(shí)間對(duì)計(jì)算機(jī)通信來說較長。
建立電路交換連接后,物理通路被通信雙方獨(dú)占,即使通信線路空閑,也不能供其他用戶使用,因而信道利用率低。
在進(jìn)行電路交換時(shí),數(shù)據(jù)直達(dá),不同類型、不同規(guī)格、不同速率的終端很難相互進(jìn)行通信,也難以在通信過程中進(jìn)行差錯(cuò)控制。
分組交換
我們熟悉的IP交換采用的就是分組交換的方式。它仍采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的傳輸方式,但將一個(gè)長報(bào)文先分割為若干個(gè)較短的分組,然后把這些分組(攜帶源、目的地址和編號(hào)信息)逐個(gè)地發(fā)送出去,因此分組交換除了具有報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn)外,與報(bào)文交換相比其還有以下優(yōu)缺點(diǎn)。交換相比其還有以下優(yōu)缺點(diǎn)。
分組交換的優(yōu)點(diǎn):
·加快了數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸速度。因?yàn)榉纸M是逐個(gè)傳輸,可以使后一個(gè)分組的存儲(chǔ)操作與前一個(gè)分組的轉(zhuǎn)發(fā)操作并行,這種流水線式傳輸方式減少了報(bào)文的傳輸時(shí)間。此外,傳輸一個(gè)分組所需的緩沖區(qū)比傳輸一份報(bào)文所需的緩沖區(qū)小得多,這樣因緩沖區(qū)不足而等待發(fā)送的幾率及等待的時(shí)間也必然少得多。
·簡化了存儲(chǔ)管理。因?yàn)榉纸M的長度固定,故相應(yīng)的緩沖區(qū)的大小也固定,在交換節(jié)點(diǎn)中存儲(chǔ)器的管理通常被簡化為對(duì)緩沖區(qū)的管理,相對(duì)比較容易。
·減少了出錯(cuò)幾率和重發(fā)數(shù)據(jù)量。因?yàn)榉纸M較短,其出錯(cuò)幾率必然減少,每次重發(fā)的數(shù)據(jù)量也就大大減少,這樣不僅提高了可靠性,也減少了傳輸時(shí)延。
·由于分組短小,更適用于采用優(yōu)先級(jí)策略,便于及時(shí)傳送一些緊急數(shù)據(jù),因此對(duì)于計(jì)算機(jī)之間的突發(fā)式的數(shù)據(jù)通信,分組交換顯然更為合適些。
分組交換的缺點(diǎn):
·盡管分組交換比報(bào)文交換的傳輸時(shí)延少,但仍存在存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延,而且其節(jié)點(diǎn)交換機(jī)必須具有更強(qiáng)的處理能力。
·分組交換與報(bào)文交換一樣,每個(gè)分組都要加上源、目的地址和分組編號(hào)等信息,使傳送的信息量增大5%~10%,這在一定程度上降低了通信效率,增加了處理的時(shí)間,使控制復(fù)雜、時(shí)延增加。
·當(dāng)分組交換采用數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)時(shí),可能出現(xiàn)失序、丟失或重復(fù)分組,分組到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)時(shí),要對(duì)分組按編號(hào)進(jìn)行排序等工作,增加了麻煩。若采用虛電路服務(wù),雖無失序問題,但有呼叫建立、數(shù)據(jù)傳輸和虛電路釋放三個(gè)過程。
總之,若要傳送的數(shù)據(jù)量很大,且其傳送時(shí)間遠(yuǎn)大于呼叫時(shí)間,則采用電路交換較為合適;當(dāng)端到端的通路有很多段的鏈路組成時(shí),采用分組交換傳送數(shù)據(jù)較為合適。從提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的信道利用率上看,報(bào)文交換和分組交換優(yōu)于電路交換,其中分組交換比報(bào)文交換的時(shí)延小,尤其適合計(jì)算機(jī)之間的突發(fā)式的數(shù)據(jù)通信。