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【计算机网络原理】电路交换、报文交换、分组交换

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  1. 试简述分组交换的要点
    分组交换又称为报文分组交换,它是基于报文交换,将报文划分为更小的数据单位,分组交换实质上是在存储转发基础上发展起来的,它兼有电路交换和报文交换的优点。分组交换在线路上采用动态复用技术。其主要流程是如果一个源站有一个长的报文要进行发送,该报文就会被分割成一系列的分组,每一分组包含用户数据的一部分加上一些控制信息,控制信息至少要包括网络为了把分组送到目的地做路由选择所需要的信息,在路径上的每个节点,分组被接受,短时间存储然后传递给下一结点。
  2. 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点
  • 电路交换

    • 定义:
      电路交换在通信之前要在通信双方之间建立一条被双方独占的物理通路(由通信双方之间的交换设备和链路逐段连接而成)
    • 优点:
      ①由于通信线路为通信双方用户专用,数据直达,所以传输数据的时延非常小。②通信双方之间的物理通路一旦建立,双方可以随时通信,实时性强。③双方通信时按发送顺序传送数据,不存在失序问题。④电路交换既适用于传输模拟信号,也适用于传输数字信号。⑤电路交换的交换设备(交换机等)及控制均较简单。
    • 缺点:
      ①电路交换的平均连接建立时间对计算机通信来说嫌长。②电路交换连接建立后,物理通路被通信双方独占,即使通信线路空闲,也不能供其他用户使用,因而信道利用低。③电路交换时,数据直达,不同类型、不同规格、不同速率的终端很难相互进行通信,也难以在通信过程中进行差错控制。这种通信方式非常适合语音(如打电话)这种对实时性要求高的业务。但不适合数据通信业务,对于两台计算机进行数据通信来说,大多数时间线路是空闲的,由于物理通路被通信是独占的,不能供其他用户使用,因而信道利用低。
  • 报文交换

    • 定义:
      报文交换是以报文为数据交换的单位,报文携带有目标地址、源地址等信息,在交换结点采用存储转发的传输方式
    • 优点:
      ①报文交换不需要为通信双方预先建立一条专用的通信线路,不存在连接建立时延,用户可随时发送报文。②通信双方不是固定占有一条通信线路,而是在不同的时间一段一段地部分占有这条物理通路,因而大大提高了通信线路的利用率。③由于采用存储转发的传输方式,使之具有下列优点:

      • 在报文交换中便于设置代码检验和数据重发设施,加之交换结点还具有路径选择,就可以做到某条传输路径发生故障时,重新选择另一条路径传输数据,提高了传输的可靠性;
      • 在存储转发中容易实现代码转换和速率匹配,甚至收发双方可以不同时处于可用状态。这样就便于类型、规格和速度不同的计算机之间进行通信;
      • 提供多目标服务,即一个报文可以同时发送到多个目的地址,这在电路交换中是很难实现的;
      • 允许建立数据传输的优先级,使优先级高的报文优先转换。
    • 缺点:
      ①于数据进入交换结点后要经历存储、转发这一过程,从而引起转发时延(包括接收报文、检验正确性、排队、发送时间等),而且网络的通信量愈大,造成的时延就愈大,因此报文交换的实时性差,不适合传送实时或交互式业务的数据。②报文交换只适用于数字信号。③由于报文长度没有限制,而每个中间结点都要完整地接收传来的整个报文,当输出线路不空闲时,还可能要存储几个完整报文等待转发,要求网络中每个结点有较大的缓冲区。为了降低成本,减少结点的缓冲存储器的容量,有时要把等待转发的报文存在磁盘上,进一步增加了传送时延。
  • 分组交换

    • 定义:
      又称为报文分组交换,基于报文交换,将报文划分为更小的数据单位:报文分组(也称为段、包、分组)
    • 优点:
      ①加速了数据在网络中的传输。因为分组是逐个传输,可以使后一个分组的存储操作与前一个分组的转发操作并行,这种流水线式传输方式减少了报文的传输时间。此外,传输一个分组所需的缓冲区比传输一份报文所需的缓冲区小得多,这样因缓冲区不足而等待发送的机率及等待的时间也必然少得多。②简化了存储管理。因为分组的长度固定,相应的缓冲区的大小也固定,在交换结点中存储器的管理通常被简化为对缓冲区的管理,相对比较容易。③减少了出错机率和重发数据量。因为分组较短,其出错机率必然减少,每次重发的数据量也就大大减少,这样不仅提高了可靠性,也减少了传输时延。④由于分组短小,更适用于采用优先级策略,便于及时传送一些紧急数据,因此对于计算机之间的突发式的数据通信,分组交换显然更为合适些。
    • 缺点:
      ①尽管分组交换比报文交换的传输时延少,但仍存在存储转发时延,而且其结点交换机必须具有更强的处理能力。②分组交换与报文交换一样,每个分组都要加上源、目的地址和分组编号等信息,使传送的信息量大约增大5%~10%,一定程度上降低了通信效率,增加了处理的时间,使控制复杂,时延增加。③当分组交换采用数据报服务时,可能出现失序、丢失或重复分组,分组到达目的结点时,要对分组按编号进行排序等工作,增加了麻烦。若采用虚电路服务,虽无失序问题,但有呼叫建立、数据传输和虚电路释放三个过程。
  1. 小写和大写开头的英文名字internet和Internae在意思是上有何重要区别

    • internet:指互连网,是一个通用名词,它泛指由多个计算机网络互连而成的计算机网络,不一定要采取TCP/ip协议,通信协议可以是任意的。
    • Internet:指因特网或互联网,是一个专有名词,它指当前全球最大的、开发的、由众多网络相互连接而成的特定的计算机网络,它采用TCP/IP协议作为通信的规则,并且前身为ARPAnet
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