2013职称计算机Internet应用：数据交换技术

 　数据交换技术

　　常用的数据交换技术有两大类：电路交换和存储转发交换

　　电路交换

　　特点是由交换机负责在两个通信站点之间建立一条物理的固定传输线路，直到通信完毕后再拆除，在通信期间始终由一对用户固定占用。利用电路交换进行通信包括电路建立、数据传输、电路拆除三个阶段。

　　优点：通信实时性强，适用于交互式会话通信

　　缺点：对突发性通信不适应，系统效率低;系统不具有存储数据的能力，不具备差错控制能力，无法发现和纠正传输过程中的数据差错。

　　存储转发交换

　　原理：把待传送的信息在交换设备控制下，先在数据缓冲区存储起来，等到信道空闲时再转发出去，提高了信道的利用率以及建立电路延迟小、可进行差错控制等优点。

　　分为报文交换和报文分组交换两种方式

　　1、报文交换

　　报文交换以报文为单位发送信息，报文包括3部分内容分别是报头、报文正文和报尾，报头由发信站地址、终点收信站地址及其他辅助信息组成。

　　过程：发送方先把待发送的信息分为多个报文正文，在报文正文上附加收发站地址及其他控制信息，形成一份份完整的报文，然后以报文为单位在交换节点之间传送。交换节点接收到报文并检查无误后，就暂存这个报文，等到信道空闲时，利用路由信息将报文转发出去，直到终节点。终节点将收到的各份报文按原来的顺序进行组合，最后将完整的信息交给接收计算机。

　　特点

　　(1)源节点和目标节点在通信时不需要建立一条专用的通路

　　(2)与电路交换相比，报文交换没有建立电路和拆除电路所需的等待和时延

　　(3)电路利用率高，节点间可根据电路情况选择不同的速度传输，能高效地传输数据

　　(4)要求节点具备足够的报文数据存放能力，一般节点由微机或小型机相当

　　(5)数据传输的可靠性高，每个节点在存储转发中都要进行差错控制，即检错和纠错

　　缺点：由于采用了完整报文的存储/转发，使得在交换节点的存储/转发时延较长，从而增加了网络传输的延迟，不利于实现交互性通信。

　　2、报文分组交换

　　将报文分为若干组，每个分组的长度有一个上限，并且每个分组除了传送的数据外，还带有目的地址和发送地址等一些必要的控制信息，以组成报文分组头部。报文分组又称为包。报文分组交换是计算机网络中使用最广泛的一种交换技术分为数据报交换和虚电路分组交换两种。

　　(1)数据报交换

　　同一报文的不同分组可以由不同的传输路径通过通信子网

　　同一报文的不同分组到达目的节点时可能出现乱序、重复或丢失的现象，因此，在到达接收站之后还需对数据报进行排序重组

　　每一个报文在传输过程中都必须有源节点和目的节点地址

　　使用数据报方式时，数据报文传输延迟较大，适用于突发性通信，不适用于长报文和会话式通信。

　　(2)虚电路分组交换

　　虚电路是两个用户的终端设备在开始互相发送的接收数据之前需要通过通信网建立逻辑上的路径，发送数据时，所有的分组都沿着这条虚电路按顺序传送，虚电路方式是在交换节点之间建立路由，即在交换节点的路由表内创建一个表项，当交换节点收到一个分组后，它会检查路由表，按照匹配项的出口发送分组。

　　特点：

　　虚电路就是两个用户的终端设备在开始互相发送和接收数据之前需要通过通信网络建立逻辑上的连接，所有分组都必须沿着事先建立的虚电路传输，用户不需要在发送和接收数据时清除连接。

　　虚电路分组交换方式具有分组交换与线路交换两种方式的优点

　　虚电路分组交换方式也包括虚电路建立、数据传输、虚电路拆除三个阶段

　　报文分组不必带目的地址、源地址等辅助信息，只需要携带虚电路标识号

　　报文分组通过每个虚电路上的节点时，节点只需要做差错控制，而不需要做路径选择

　　通信子网中的每个节点都可以和任何节点建立多条虚电路连接

　　三种交换的区别

　　电路交换传输速率较快，报文交换和分组交换不需要预先分配传输带宽，在传输突发数据时可提高整个网络的信道利用率。分组交换比报文交换的时延小，节点交换机能对每个分组进行差错控制，传输的可靠性较高。