网络——数据交换方式

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数据交换平台的搭建方式

数据交换方式 电路交换存储转发交换方式报文交换分组交换数据报方式虚电路方式数据报VS虚电路 总结真题嗅探

电路交换

原理：在数据传输期间，源结点与目的结点之间有一条由中间结点构成的专用物理连接线路，在数据传输结束之前，这条线路一直保持。建立连接时，要发送建立连接请求，释放连接时，要发送释放连接请求。
特点：独占资源，用户始终占用端到端的固定传输带宽。适用于远程批处理信息传输或系统间实时性要求高的大量数据传输的情况。

存储转发交换方式 报文交换

报文（message）是网络中交换与传输的数据单元，即站点一次性要发送的数据块。报文包含了将要发送的完整的数据信息，其长短不一致，长度不限且可变。
原理：无需在两个站点之间建立一条专用通路，其数据传输单位是报文，传送过程采用存储转发方式。

分组交换

分组：大多数计算机网络都不能连续地传送任意长的数据，所以实际上网络系统把数据分割成小块，然后逐块地发送，这种小块称作分组（packet）。
原理：也采用存储转发方式，形式上的主要差别在于，分组交换中要限制所传输的数据单位的长度，一般是128B。发送节点首先对终端设备送来的数据报文进行接收、存储，而后将报文划分成一定长度的分组，并以分组为单位进行传输和交换。接收结点将收到的分组组装成信息或报文。

数据报方式

1.源主机A将报文分成多个分组，依次发送到直接相连的结点A
2.结点A收到分组后，对每个分组差错检测和路由选择，不同分组的下一跳结点可能不同
3.结点C收到分组P1后，对分组P1进行差错检测，若正确则向A发送确认信息，A收到C确认后则丢弃分组P1副本
4.所有分组都到达主机B。

虚电路方式

虚电路：一条源主机到目的主机类似于电路的路径（逻辑连接），路径上所有结点都要维持这条虚电路的建立，都维持一张虚电路表，每一项记录了一个打开的虚电路的信息。
发送端发送呼叫请求分组，一直到接收端，接收端响应呼叫请求，发送端收到呼叫应答分组，连接建立成功。
每个分组都携带虚电路号，分组号，检验和等控制信息。
数据发送成功后，源主机发送释放连接请求分组并拆除虚电路。

数据报VS虚电路

总结

传送数据量大，且传送时间远大于呼叫时，选择 $电路交换$。电路交换传输时延最小。当端到端的通路有很多段的链路组成时，采用 $分组交换$传送数据较为合适。从信道利用率来看， $报文交换$和 $分组交换$优于电路交换，其中 $分组交换$比报文交换的时延小，尤其适合于计算机之间的突发式的数据通信。 真题嗅探

【例】（2010）如图所示采用“存储——转发”方式的分组交换网络中，所有链路的数据传输速率是100Mbit/s，分组大小为1000B，其中分组头大小为20B。若主机H1向主机H2发送一个大小为980000B的文件，则在不考虑分组拆装时间和传播延迟的情况下，从H1发送开始到H2接收完为止，需要的时间至少为______。
A 80ms
B 80.08ms
C 80.16ms
D 80.24ms

【分析】从主机H1到H2至少要经过三个转发点（即直线的那条路径）；
分组大小1000B，分组头部大小10B，那么数据部分大小980B；发送980000B大小的文件，共计有1000个分组；
题目中说不考虑分组拆装时间和传播延迟，那么只需要考虑发送时延，先计算第一个分组的发送时延：
3 × 1000 B 100 M b = 3 × 1000 × 8 100 × 1 0 6 = 0.24 m s 3\times \frac{1000B}{100Mb}=3\times \frac{1000\times 8}{100\times10^{6}}=0.24ms 3×100Mb1000B​=3×100×1061000×8​=0.24ms
再计算剩余其它分组在最后一个转发点的发送时延：
1000 × 8 100 × 1 0 6 × ( 1000 − 1 ) = 79.92 m s \frac{1000\times 8}{100\times10^{6}}\times(1000-1)=79.92ms 100×1061000×8​×(1000−1)=79.92ms
总计发送时延：79.92+0.24=80.16ms

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