计网基础-报文交换和分组交换

数据交换的类型：

- 电路交换、

- 报文交换、

- 分组交换

 

报文交换

一个应用发送信息的整体就是一个报文，

在数据交换过程中，要以整个信息作为一个整体，一次性转发到下一个邻接路由器上，

路由器再把整个报文接收到，再决定这个报文怎么转发，从哪个接口转发出去，直至目的主机。

早期应用：电报

 

分组交换package switching

将报文拆分，分为多个数据包，每一个数据包相当于一个分组

当然，拆分出来的报文的原始数据，需要加上头部信息（包括地址信息等），类似于将每张信加上信封，并注明目的地等信息。

 

分组交换，需要报文的拆分和重组过程，这个过程会产生必要的一些额外开销，但并不会很严重，所以并不会比报文交换方式慢。

以下就是分组拆分、传输和重组的过程：

注意，在第一个分组传送的同时，下一个分组也在进行传送，即当第一个到达下一个路由器2（目的地）时，下一个分组就到达该路由器1。

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统计多路复用：

不同与电路交换，分组交换是如何共享链路的：统计多路复用statistical multiplexing

A 和 B分组序列不确定，按需共享链路

 

报文交换 vs 分组交换

存储转发过程store-and-forward：

报文交换和分组交换均采用存储-转发交换方式

区别：

- 报文交换以完整报文进行“存储-转发”

- 分组交换以较小分组进行“存储-转发”，存储的是先把所有分组存储，再一个个转发

优劣：

（1）分组交换

对于发送主机，接收应用报文（消息），拆分为较小长度为Lbits的分组（packets），在传输速率为R的链路上传输分组，此时分组传输延迟delay=L/R

 

7.5Mbits可以分成5000个分组，

5001s和5002s可以把最后两个分组送到目的主机，即传送完毕，

整个过程需要5.002s

T=M/R+(h-1)L/R=M/R+nL/R=5000+2=5.002s

（2）报文交换

delay=M/R，M为报文长度

经过两个路由器，需要15s的时间

并且，路由器还需要至少7.5Mbits的缓存才能进行存储。

 

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分组交换 vs 电路交换

由于存在平均活动时间的因素，所以分组活动更为高效

假如有一个1Mb/s的共享链路...

所以，分组交换允许更多的用户同时使用网络，网络资源充分共享，上例中的1Mb/s的链路不至于浪费

 

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分组交换的适用性：

- 适用于突发数据传输网络，此时需要发送邮件、需要发送信息...

资源充分共享、简单、无需呼叫建立

 

分组交换的问题：

- 可能产生拥塞congestion——分组延迟和丢失

并没有预约和占用网络资源，当很多用户发送数据时，会超过网络的传输能力

所以需要协议处理可靠数据传输和拥塞控制