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数据传输之报文交换技术

Admin | 2016-3-10 10:00:23 | 被阅次数 | 6662

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  数据交换技术主要是电路交换、分组交换和报文交换。

  这三种交换方式各有优缺点,因而各有适用场合,并且可以互相补充。与电路交换相比,分组交换电路利用率高,可实现变速、变码、差错控制和流量控制等功能。与报文交换相比,分组交换时延小,具备实时通信特点。分组交换还具有多逻辑信道通信的能力。但分组交换获得的优点是有代价的。把报文划分成若干个分组,每个分组前要加一个有关控制与监督信息的分组头,增加了网路开销。所以,分组交换适用于报文不是很长的数据通信,电路交换适用于报文长且通信量大的数据通信。

  报文交换

  报文交换虽然提高了电路利用率,但报文经存储转发后会产生较大的时延。报文愈长、转接的次数愈多,时延就愈大。为了减少数据传输的时延,提高数据传输的实时性,产生了分组交换。分组交换也是一种存储转发交换方式,但它是将报文划分为一定长度的分组,以分组为单位进行存储转发;,这样既继承了报文交换方式电路利用率高的优点,又克服了其时延较大的缺点。分组交换利用统计时分复用原理,将一条数据链路复用成多个逻辑信道,在建立呼叫时,通过逐段选择逻辑信道,最终构成一条主叫、被叫用户之间的信息传送通路,即虚电路,从而实现数据分组的传送。虚电路是分组交换提供的一种业务类型,它属于连接型业务,即通信双方在开始通信前必须首先建立起逻辑上的连接。由于存在这一连接,在源节点分组交换机与目的节点分组交换机之间发送与接收分组的次序将保持不变。分组交换提供的另一种业务类型是数据报,它属于无连接型业务,在这类业务中将每一分组作为一个独立的报文进行传送,通信双方在开始通信前无需建立虚电路连接,因而在一次通信过程中,源节点分组交换机与目的节点分组交换机之间发送与接收分组的次序不一定相同,接收方分组的重新排序将由终端来完成。同时,分组在网内传输过程中可能出现的丢失与重复差错,网路本身也不作处理,均由双方终端的协议来解决。一般说来,数据报业务对节点交换机要求的处理开销小,传送时延短,但对终端的要求较高;而虚电路业务则相反。

  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,因而有以下优缺点:

  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由于采用存储转发的传输方式,使之具有下列优点:a.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;b.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;c.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;d.允许建立数据传输的优先级,使优先级高的报文优先转换。

  ③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。

  缺点:

  ①由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。

  总之,若要传送的数据量很大,且其传送时间远大于呼叫时间,则采用电路交换较为合适;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。从提高整个网络的信道利用率上看,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。


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