计算机网络-数据交换技术

数据交换：实现在大规模网络核心上进行数据传输的技术基础。
常见的数据交换技术包括： 电路交换、 报文交换和 分组交换。

一、电路交换

• 电路：通过中间交换结点为两台主机之间建立一条专用的通信线路。
• 电路交换：是最早出现的一种交换方式，电话网络则是最早、最大的电路交换网络。
• 电路交换的步骤：
  1. 建立电路
  2. 传输数据
  3. 拆除电路

在通信时需要先在通信双方之间建立连接通道。在连接建立成功之后，双方的通信活动才能开始。通信双方需要传递的信息都是通过已经建立好的连接来进行传递的，并且这个连接也将一直被维持到双方的通信结束，然后拆除电路。
在某次通信活动的整个过程中，该连接将始终占用着连接建立开始时通信系统分配给它的资源（通道、带宽、时隙、码字等等），这也体现了电路交换区别于分组交换的本质特征。

• 特点：通信双方形成一条专用物理通路。
• 优点：数据传输可靠、速度快，且按序传送。
• 缺点：线路利用率低；电路建立和拆除的时间较长，通信量较小时，为建立和拆除电路所花费的时间得不偿失。
• 适用：实时通信、语音和视频这类实时性强的业务。

二、报文交换：

报文交换也称为消息交换。存储-转发式交换方式，无需事先建立线路，事后更无需拆除。

• 报文：发送方把要发送的信息附加上接收主机的地址和控制信息
• 报文交换：发送方组装好报文，发给相邻报文交换机。相邻报文交换机收到报文后检查无误，暂时存储报文，然后找出需要转发的下一个结点的地址，然后把报文给下一个结点的报文交换机。

报文交换的主要特点是：存储接受到的报文，判断其目标地址以选择路由，最后，在下一跳路由空闲时，将数据转发给下一跳路由。报文交换系统现今都由分组交换或电路交换网络所承载。

• 优点：线路利用率高、故障的影响小、可以实现多目的报文；
• 缺点：时延长，有时还需要丢弃报文。

三、分组交换：

• 分组：将待传输的数据分割成较小的独立的数据块。每个数据块附加地址等构成数据分组。分组独立传输到目的地，到目的再重组还原为报文。

• 分组交换（包交换）：采用存储—转发交换方式，是计算机网络中使用最广泛的交换技术。

分组交换的优点：

• 交换设备存储容量要求低。
• 交换速度快。
• 可靠传输效率高。
• 更加公平