数据传输的三种方式--计算机网络

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数据传输的三种方式

在网络中数据传输主要有以下三种方式.

1. 电路交换(Circuit Switching)
2. 报文交换(Message Switching)
3. 分组交换(Packet Switching)

1.电路交换(Circuit Switching)

电路交换常常运用在电话网中,一方通过电话来请求与另一方建立连接,在另一方同意之后系统就会分配给双方一条专用线路来进行数据交换.数据交换结束之后连接关闭并且释放资源.所以电交换与后面的两种交换方式最大的不同就是线路独占

电路交换步骤如下:

1. 建立连接并分配电路资源
2. 传输数据
3. 关闭连接并释放电路资源

1.1电路交换的优点

• 通信延时小,实时性强(双方有专用的数据通路)
• 有序传输(同上)
• 没有冲突(同上)
• 适用范围广(既可以传输模拟信号,也可以传输数字信号)
• 控制简单

1.2电路交换的缺点

• 建立连接时间长
• 使用效率低(线路独占,建立连接后,即使线路处于空闲状态也不能供其他用户使用)
• 灵活性差,容错率低(一点专属通路某一点出现了问题,就需要重新建立连接)
• 难以规格化(不同类型,不同规格的终端很难建立连接)

2.报文交换(Message Switching)

报文交换中,数据以报文为单位,报文中包含了原始地址以及目标地址等,不需要进行连接就可以被主机发送后通过交换机(路由器)的存储转发最终到达目标地址.报文交换被广泛运用在上个世纪的电报通信中.

报文交换步骤如下:

1. 将源数据转换为报文并且发送
2. 路由器将报文进行存储并根据报文的信息转发到下一个单位(存储转发)

2.1报文交换的优点

1. 无需建立连接
2. 动态分配(当一个报文被传送到交换机并且存储的时候,交换机会选择一条空闲的线路发送出去)
3. 线路可靠性高(当某条线路被破坏后也不会影响数据的传输)
4. 提高了线路的利用率
5. 提供多目标服务(一个报文可以发送给多个用户)

2.2报文交换的缺点

1. 产生了转发时延(因为在转发过程中交换机有一个存储转发的过程并且没有专用线路进行传输)
2. 报文交换只适用于数字信号
3. 要求网络中的结点要有较大的缓冲区(因为报文长度没有限制,而中间结点要完整的接收报文并且进行存储)
4. 需要传输额外的信息量(报文相比于原始数据增加了许多信息)

3.分组交换(Packet Switching)

分组交换可以看成是报文交换的升级版,事实上现在基本已经不存在报文交换,网络中的数据中的交换大多是分组交换.分组交换将报文划分成一个个的长度相等的分组,并且在每个分组数据的前面叫上一个首部(Header),首部中包含了关于目的地址和原地址等信息.

分组交换步骤如下:

1. 将报文划分成一个个分组并发送
2. 路由器收到分组(packet)后进行存储并根据首部选择合适的线路进行转发
3. 接收节点将一个个分组还原成原始数据

3.1分组交换的优点

分组交换几乎拥有所有报文交换的优点,而且相对于报文交换它还有以下优点

1. 简化的存储管理(因为分组交换的分组长度相等,对应的缓冲区大小也相等,这样就简化了存储)
2. 加速传输(分组之间的传输互不影响,就能更好利用资源加速传输)
3. 减少出错概率和重发数据量(由于数据被分成很多分组,所以即使某个分组传输失败也只需要重传部分数据)

3.2分组交换的缺点

分组交换相对于报文交换没有了缓冲区的缺点.但是也增加了几个缺点

1. 需要传输额外的信息量(每个分组都有一个头部)
2. 操作麻烦(当分组到达目的结点之后需要重新还原成原始报文比较麻烦)

4.三种电路交换的总结与对比图