2011計算機考研備考筆記之報文交換的工作原理_跨考網

問題的提出:當端點間交換的數(shù)據具有隨機性和突發(fā)性時,采用電路交換方法的缺點是信道容量和有效時間的浪費.采用報文交換則不存在這種問題.
1.報文交換原理
報文交換方式的數(shù)據傳輸單位是報文,報文就是站點一次性要發(fā)送的數(shù)據塊,其長度不限且可變.當一個站要發(fā)送報文時,它將一個目的地址附加到報文上,網絡節(jié)點根據報文上的目的地址信息,把報文發(fā)送到下一個節(jié)點,一直逐個節(jié)點地轉送到目的節(jié)點.
每個節(jié)點在收到整個報文并檢查無誤后,就暫存這個報文,然后利用路由信息找出下一個節(jié)點的地址,再把整個報文傳送給下一個節(jié)點.因此,端與端之間無需先通過呼叫建立連接.
一個報文在每個節(jié)點的延遲時間,等于接收報文所需的時間加上向下一個節(jié)點轉發(fā)所需的排隊延遲時間之和.
2.報文交換的特點
1)報文從源點傳送到目的地采用"存儲--轉發(fā)"方式,在傳送報文時,一個時刻僅占用一段通道.
2)在交換節(jié)點中需要緩沖存儲,報文需要排隊,故報文交換不能滿足實時通信的要求.
3.報文交換的優(yōu)點
1)電路利用率高.由于許多報文可以分時共享兩個節(jié)點之間的通道,所以對于同樣的通信量來說,對電路的傳輸能力要求較低.
2)在電路交換網絡上,當通信量變得很大很大時,就不能接受新的呼叫.而在報文交換網絡上,通信量大時仍然可以接收報文,不過傳送延遲會增加.
3)報文交換系統(tǒng)可以把一個報文發(fā)送到多個目的地,而電路交換網絡很難做到這一點.
4)報文交換網絡可以進行速度和代碼的轉換.
4.報文交換的缺點
1)不能滿足實時或交互式的通信要求,報文經過網絡的延遲時間長且不定.
2)有時節(jié)點收到過多的數(shù)據而無空間存儲或不能及時轉發(fā)時,就不得不丟棄報文,而且發(fā)出的報文不按順序到達目的地.
分組交換的工作原理
分組交換是報文交換的一種改進,它將報文分成若干個分組,每個分組的長度有一個上限,有限長度的分組使得每個節(jié)點所需的存儲能力降低了,分組可以存儲到內存中,提高了交換速度.它適用于交互式通信,如終端與主機通信.分組交換有虛電路分組交換和數(shù)據報分組交換兩種.它是計算機網絡中使用最廣泛的一種交換技術.
1.虛電路分組交換原理與特點
在虛電路分組交換中,為了進行數(shù)據傳輸,網絡的源節(jié)點和目的節(jié)點之間要先建一條邏輯通路.每個分組除了包含數(shù)據之外還包含一個虛電路標識符.在預先建好的路徑上的每個節(jié)點都知道把這些分組引導到哪里去,不再需要路由選擇判定.最后,由某一個站用清除請求分組來結束這次連接.它之所以是“虛”的,是因為這條電路不是專用的.
虛電路分組交換的主要特點是:在數(shù)據傳送之前必須通過虛呼叫設置一條虛電路.但并不像電路交換那樣有一條專用通路,分組在每個節(jié)點上仍然需要緩沖,并在線路上進行排隊等待輸出.
2.數(shù)據報分組交換原理與特點
在數(shù)據報分組交換中,每個分組的傳送是被單獨處理的.每個分組稱為一個數(shù)據報,每個數(shù)據報自身攜帶足夠的地址信息.一個節(jié)點收到一個數(shù)據報后,根據數(shù)據報中的地址信息和節(jié)點所儲存的路由信息,找出一個合適的出路,把數(shù)據報原樣地發(fā)送到下一節(jié)點.由于各數(shù)據報所走的路徑不一定相同,因此不能保證各個數(shù)據報按順序到達目的地,有的數(shù)據報甚至會中途丟失.整個過程中,沒有虛電路建立,但要為每個數(shù)據報做路由選擇.