文档章节

数据交换的三种技术

stayStand
 stayStand
发布于 2016/02/16 18:04
字数 2772
阅读 20
收藏 0
点赞 1
评论 0
1.电路交换技术

  网络交换技术共经历了四个发展阶段,电路交换技术、报文交换技术、分组交换技术和ATM技术。公众电话网(PSTN网)和移动网(包括GSM网和CDMA网)采用的都是电路交换技术,它的基本特点是采用面向连接的方式,在双方进行通信之前,需要为通信双方分配一条具有固定带宽的通信电路,通信双方在通信过程中将一直占用所分配的资源,直到通信结束,并且在电路的建立和释放过程中都需要利用相关的信令协议。这种方式的优点是在通信过程中可以保证为用户提供足够的带宽,并且实时性强,时延小,交换设备成本较低,但同时带来的缺点是网络的带宽利用率不高,一旦电路被建立不管通信双方是否处于通话状态,分配的电路都一直被占用。

2.报文交换技术

  报文交换技术和分组交换技术类似,也是采用存储转发机制,但报文交换是以报文作为传送单元,由于报文长度差异很大,长报文可能导致很大的时延,并且对每个节点来说缓冲区的分配也比较困难,为了满足各种长度报文的需要并且达到高效的目的,节点需要分配不同大小的缓冲区,否则就有可能造成数据传送的失败。在实际应用中报文交换主要用于传输报文较短、实时性要求较低的通信业务,如公用电报网。报文交换比分组交换出现的要早一些,分组交换是在报文交换的基础上,将报文分割成分组进行传输,在传输时延和传输效率上进行了平衡,从而得到广泛的应用。

3.分组交换技术

  电路交换技术主要适用于传送话音相关的业务,这种网络交换方式对于数据业务而言,有着很大的局限性。首先数据通信具有很强的突发性,峰值比特率和平均比特率相差较大,如果采用电路交换技术,若按峰值比特率分配电路带宽则会造成资源的极大浪费,如果按照平均比特率分配带宽,则会造成数据的大量丢失。其次是和语音业务比较起来,数据业务对时延没有严格的要求,但需要进行无差错的传输,而语音信号可以有一定程度的失真但实时性一定要高。分组交换技术就是针对数据通信业务的特点而提出的一种交换方式,它的基本特点是面向无连接而采用存储转发的方式,将需要传送的数据按照一定的长度分割成许多小段数据,并在数据之前增加相应的用于对数据进行选路和校验等功能的头部字段,作为数据传送的基本单元即分组。采用分组交换技术,在通信之前不需要建立连接,每个节点首先将前一节点送来的分组收下并保存在缓冲区中,然后根据分组头部中的地址信息选择适当的链路将其发送至下一个节点,这样在通信过程中可以根据用户的要求和网络的能力来动态分配带宽。分组交换比电路交换的电路利用率高,但时延较大。

分组交换提供的业务
      交换虚电路——指在两个用户之间建立的临时逻辑连接。 永久虚电路——指在两个用户之间建立的永久性的逻辑连接。用户一开机,一条永久虚电路就自动建立起来了。

分组交换网络

数据报网络是一个面向无连接的网络

虚电路网络是一个面向连接的网络为每条连接中的连接维护状态信息.

路、报文、分组交换的特点和比较

(1)电路交换:由于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),因而有以下优缺点。
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。

(2)报文交换: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。

(3)分组交换:分组交换仍采用存储转发传输方式,但将一个长报文先分割为若干个较短的分组,然后把这些分组(携带源、目的地址和编号信息)逐个地发送出去,因此分组交换除了具有报文的优点外,与报文交换相比有以下优缺点:
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。
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。

© 著作权归作者所有

共有 人打赏支持
stayStand
粉丝 1
博文 34
码字总数 10058
作品 0
闸北
程序员
Crossbar技术冲破网络容量瓶颈

现在,网络技术平台正在伴随着用户新一轮网络整合业务需求的提出,发生着积极的变化。在追求更快、更宽、更可靠的同时,能够面向具体业务的均衡、全方位的要求也正在成为网络应用的关注要点。...

余二五 ⋅ 2017/11/14 ⋅ 0

从Exchager数据交换到基于trade-off的系统设计

可以使用JDK提供的Exchager类进行同步交换:进行数据交换的双方将互相等待对方,直到双方的数据都准备完毕,才进行交换。Exchager类很少用到,但理解数据交换的时机却十分重要,这是一个基于...

猴子007 ⋅ 2017/10/11 ⋅ 0

区块链研习 详解三种主要跨链技术,如何推动价值网络的实现

  2017年以来,区块链项目井喷状出现。截至2017年底,GitHub上的项目数超过8万,另据coinmarketcap数据显示,目前已有token种类达到1506个,总市值超过4000亿美元。   但是在区块链项目数...

雷锋网 ⋅ 02/05 ⋅ 0

如何在互联网上秘密通信?

2010年,美国拘捕了10多名潜伏的俄罗斯特工。美司法部称该间谍网络为“Illegals Program”,俄罗斯特工使用的一种主要秘密通信策略是图像隐写术。图像隐写的问题是,修改后的图像会被探测和成...

oschina ⋅ 2013/09/24 ⋅ 15

Web开发系列 - JSON

JSON(JavaScript Object Notation) 是一种轻量级的数据交换格式。易于人阅读和编写,同时也易于机器解析和生成。它基于JavaScript(Standard ECMA-262 3rd Edition - December 1999)的一个子...

长征2号 ⋅ 2017/01/05 ⋅ 0

RabbitMQ消息队列的小伙伴: ProtoBuf(Google Protocol Buffer)

什么是ProtoBuf? 一种轻便高效的结构化数据存储格式,可以用于结构化数据串行化,或者说序列化。它很适合做数据存储或 RPC 数据交换格式。可用于通讯协议、数据存储等领域的语言无关、平台无...

anzhsoft2008 ⋅ 2014/02/24 ⋅ 0

Netty 之编解码技术

说明 系列文章:http://www.jianshu.com/p/594441fb9c9e 本文完全参考自《Netty权威指南(第2版)》,李林峰著。 Java 序列化 Java序列化从JDK 1.1就已经提供,但是有许多缺点: 无法跨语言,...

被称为L的男人 ⋅ 2017/09/02 ⋅ 0

一文详细对比智能家居的三种通讯协议

智能产品之间要想实现互联互动亦或是互相通话,就需要使用通信协议,而目前智能家居系统中都是采用无线通信协议,本文也将对蓝牙、WiFi和ZigBee三种主流无线通信协议进行比较。 蓝牙 蓝牙,是...

昇润科技 ⋅ 06/08 ⋅ 0

liunx来源及基础

一、UNIX分为sysv和BSD,BSD有事基于TCP/IP。BSD有三种类型: 1.free BSD 自由BSD 免费 2.open BSD 安全的操作系统 3.net BSD 硬件平台架构 CPU(Arm,X86,X86_64) IBM自己处理器Power 二、...

凯惊云霄 ⋅ 2016/03/23 ⋅ 0

NFC Shield For pcDuino

NFC shield是基于NXP PN532芯片、兼容arduino接口的一个NFC模块,可以很简的在arduino和pcDuino上实现NFC功能的扩展。 NFC简介 NFC是Near Field Communication缩写,即近距离无线通讯技术。由...

pc朵拉 ⋅ 2013/11/30 ⋅ 0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

下一页

JavaScript零基础入门——(十一)JavaScript的DOM操作

JavaScript零基础入门——(十一)JavaScript的DOM操作 大家好,欢迎回到我们的JavaScript零基础入门。最近有些同学问我说,我讲的的比书上的精简不少。其实呢,我主要讲的是我在开发中经常会...

JandenMa ⋅ 28分钟前 ⋅ 0

volatile和synchronized的区别

volatile和synchronized的区别 在讲这个之前需要先了解下JMM(Java memory Model :java内存模型):并发过程中如何处理可见性、原子性、有序性的问题--建立JMM模型 详情请看:https://baike.b...

MarinJ_Shao ⋅ 54分钟前 ⋅ 0

深入分析Kubernetes Critical Pod(一)

Author: xidianwangtao@gmail.com 摘要:大家在部署Kubernetes集群AddOn组件的时候,经常会看到Annotation scheduler.alpha.kubernetes.io/critical-pod"="",以表示这是一个关键服务,那你知...

WaltonWang ⋅ 今天 ⋅ 0

原子性 - synchronized关键词

原子性概念 原子性提供了程序的互斥操作,同一时刻只能有一个线程能对某块代码进行操作。 原子性的实现方式 在jdk中,原子性的实现方式主要分为: synchronized:关键词,它依赖于JVM,保证了同...

dotleo ⋅ 今天 ⋅ 0

【2018.06.22学习笔记】【linux高级知识 14.4-15.3】

14.4 exportfs命令 14.5 NFS客户端问题 15.1 FTP介绍 15.2/15.3 使用vsftpd搭建ftp

lgsxp ⋅ 今天 ⋅ 0

JeeSite 4.0 功能权限管理基础(Shiro)

Shiro是Apache的一个开源框架,是一个权限管理的框架,实现用户认证、用户授权等。 只要有用户参与一般都要有权限管理,权限管理实现对用户访问系统的控制,按照安全规则或者安全策略控制用户...

ThinkGem ⋅ 昨天 ⋅ 0

python f-string 字符串格式化

主要内容 从Python 3.6开始,f-string是格式化字符串的一种很好的新方法。与其他格式化方式相比,它们不仅更易读,更简洁,不易出错,而且速度更快! 在本文的最后,您将了解如何以及为什么今...

阿豪boy ⋅ 昨天 ⋅ 0

Python实现自动登录站点

如果我们想要实现自动登录,那么我们就需要能够驱动浏览器(比如谷歌浏览器)来实现操作,ChromeDriver 刚好能够帮助我们这一点(非谷歌浏览器的驱动有所不同)。 一、确认软件版本 首先我们...

blackfoxya ⋅ 昨天 ⋅ 0

线性回归原理和实现基本认识

一:介绍 定义:线性回归在假设特证满足线性关系,根据给定的训练数据训练一个模型,并用此模型进行预测。为了了解这个定义,我们先举个简单的例子;我们假设一个线性方程 Y=2x+1, x变量为商...

wangxuwei ⋅ 昨天 ⋅ 0

容器之查看minikue的environment——minikube的环境信息

执行如下命令 mjduan@mjduandeMacBook-Pro:~/Docker % minikube docker-envexport DOCKER_TLS_VERIFY="1"export DOCKER_HOST="tcp://192.168.99.100:2376"export DOCKER_CERT_PATH="/U......

汉斯-冯-拉特 ⋅ 昨天 ⋅ 0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

下一页

返回顶部
顶部