计算机网络之数据交换(电路交换,报文交换,分组交换)
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发布时间：2022-12-17 05:52
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时间：2023-10-06 09:40
就要经过网络核心进行数据交换，数据不断从一个网络交换到另一个网络，直到到达目的主机。所以网络核心解决的基本问题就是数据交换。
数据交换主要有三种：
最典型电路交换网络：电话网络
电路交换的三个阶段：
电路交换网络如何共享中继线？
通过多路复用技术，电路交换可以共用中继线
报文：源（应用）发送信息整体。比如要发送一个文件，那么这个文件的信息就是要发送的报文。
分组：报文分拆出来的一系列相对较小的数据包
分组交换需要报文的拆分与重组
分组交换相对于报文交换会产生额外开销，因为i要进行数据的拆分和重组
分组交换:统计多路复用
统计多路复用就是，按顺序接受来自多个主机的分组，并且按接受的顺序的发送，并不进行区分，对路由器来说，所有的分组都是等价的，所以分组交换是公用发送信道的。
不同的分组序列顺序是不确定的，按需求共享，谁发送的分组多且快，那么自然占用的就高。
报文交换与分组交换均采用存储-转发交换方式
区别是：
首先从发送速率上来说，报文交换就比较简单，易于分析
对上面的例子来说：
报文交换每次都是交换完整的报文
报文长度为M bits，链路带宽为R bps，每次传输报文需要M/R秒
所以报文要从源主机到目的主机，就需要三次传输延迟
另一方面，路由器至少需要一个报文长度M那么大的缓存
我们再来分析分组交换的过程
分组交换:报文被拆分为多个分组，分组长度为L bits，每个分组传输时延为L/R秒
例:M=7.5 Mbits，L=1500bits，M=5000L，R = 1.5 Mbps。
下面我们来分析分组转发的具体过程：
第一个分组到达第一个路由器所需要的时间，是一个L/R
有趣的在于，在第二个分组到达第一个路由器的时候，第一个分组已经从第一个路由器发到了第二个路由器，这样效率显然提高了，分组交换不同报文交换，可以充分利用链路同时传播的能力
所以分组交换发送完一个报文段，只需要
时间远比报文交换要小
我们再考虑进行分组交换时，路由器的理论最小需要的缓存就是一个分组的大小，因此所需要的缓存也小，发送速率也快，所以计算机网络采用的是分组交换的数据交换方式。
分组交换的报文交付时间的计算公式：
分组交换允许更多用户同时使用网络！——网络资源充分共享
分组交换绝对优于电路交换？
也并不是绝对的，分组交换同时也会产生很多问题，由于是共享的，而且分组数量一多，就会发生拥塞和分组丢失，造成巨大的分组延迟
分组交换适用于突发数据传输网络
电路交换适用于提供电路级性能保障?
