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线路交换适合传输计算机网络吗

发布时间: 2023-08-23 14:42:56

1. 计算机网络交换技术的数据交换

数据交换的基本概念
通常将数据在通信子网中各节点间的数据传输过程称为数据交换。 (circuit switched network)
线路交换是相对于分组交换的一个概念。电路交换要求必须首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,而且这个连接也将一直被维持到双方的通信结束。在某次通信活动的整个过程中,这个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。
线路交换的特点是:数据传输可靠、迅速、有序,但线路利用率低、浪费严重,不适合计算机网络。 (message switched network)
是数据交换的三种方式之一,报文整个地发送,一次一跳。报文交换是分组交换的前身,是由列奥纳德·克莱因饶克于1961年提出的。
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。
报文交换采用存储-转发方式进行传送,无需事先建立线路,事后更无需拆除。它的优点是:线路利用率高、故障的影响小、可以实现多目的报文;缺点是:延迟时间长且不定、对中间节点的要求高、通信不可靠、失序等,不适合计算机网络。
报文的优点是:高效、灵活、迅速、可靠、经济,但存在如下的缺点:有一定的延迟时间、额外的开销会影响传输效率、实现技术复杂等。 (packet switched network)
分组交换是一种数位通信网络。它将资料组合成适当大小的区块,称为封包,再通过网络来传输。这个传送封包的网络是共享的,每个单位都可以独立把封包再传送出去,而且配置自己需要的资源。
封包交换的基本原则是最佳化的使用连线负载能力,最小化回应时间,以及增进通讯的健全性。
分组交换适用于计算机网络,在实际应用中有两种类型:虚电路方式和数据报方式。虚电路方式类似线路交换,只不过对信道的使用是非独占方式;数据报方式类似报文交换。

2. 在计算机网络中,数据交换的方式有哪几种各有什么优缺点

(1)电路交换:在数据传输之前必须先设置一条完全的通路。在线路拆除(释放)之前,该通路由一对用户完全占用。电路交换效率不高。
(2)报文交换:报文从源点传送到目的地采用存储转发的方式,报文需要排队。因此报文交换不适合于交互式通信,不能满足实时通信的要求。
(3)分组交换:分组交换方式和报文交换方式类似,但报文被分成分组传送,并规定了最大长度。分组交换技术是在数据网中最广泛使用的一种交换技术,适用于交换中等或大量数据的情况。

3. 网络交换技术有哪些

电路交换,报文交换,分组交换。

数据交换的基本概念:

通常将数据在通信子网中各节点间的数据传输过程称为数据交换。

网络中常用的数据交换技术可分为两大类:线路交换和存储转发交换,其中存储转发交换技术又可分为报文交换和分组交换。

简介:

电路交换

(circuit switched network)

电路交换是相对于分组交换的一个概念。电路交换要求必须首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。

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。

电路交换的特点是:数据传输可靠、迅速、有序,但线路利用率低、浪费严重,不适合计算机网络。

报文交换

(message switched network)

是数据交换的三种方式之一,报文整个地发送,一次一跳。报文交换是分组交换的前身,是由列奥纳德·克莱因饶克于1961年提出的。

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。

报文交换采用"存储-转发"方式进行传送,无需事先建立线路,事后更无需拆除。它的优点是:线路利用率高、故障的影响小、可以实现多目的报文;缺点是:延迟时间长且不定、对中间节点的要求高、通信不可靠、失序等,不适合计算机网络。

报文的优点是:高效、灵活、迅速、可靠、经济,但存在如下的缺点:有一定的延迟时间、额外的开销会影响传输效率、实现技术复杂等。

分组交换

(packet switched network)

分组交换是一种数位通信网络。它将资料组合成适当大小的区块,称为封包,再通过网络来传输。这个传送封包的网络是共享的,每个单位都可以独立把封包再传送出去,而且配置自己需要的资源。

封包交换的基本原则是最佳化的使用连线负载能力,最小化回应时间,以及增进通讯的健全性。

分组交换适用于计算机网络,在实际应用中有两种类型:虚电路方式和数据报方式。虚电路方式类似"线路交换",只不过对信道的使用是非独占方式;数据报方式类似"报文交换"。

以上内容参考:网络-计算机网络交换技术

4. 计算机网络的数据交换技术有四种,分别是

电路交换、报文交换、分组交换、信元交换

电路交换:端对端通信质量因约定了通信资源获得可靠保障,对连续传送大量数据效率高。

报文交换:无须预约传输带宽,动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效率高,通信迅速。

分组交换:具有报文交换之高效、迅速的要点,且各分组小,路由灵活,网络生存性能好。

信元交换又叫ATM(异步传输模式),是一种面向连接的快速分组交换技术,它是通过建立虚电路来进行数据传输的。

(4)线路交换适合传输计算机网络吗扩展阅读:

报文交换的原理是当发送方的信息到达报文交换用的计算机时,先存放在外存储器中,待中央处理机分析报头,确定转发路由,并选到与此路由相应的输出电路上进行排队,等待输出。一旦电路空闲,立即将报文从外存储器取出后发出,这就提高了这条电路的利用率。

报文交换虽然提高了电路的利用率,但报文经存储转发后会产生较大的时延。分组交换也是一种存储转发交换方式,但与报文交换不同,它是把报文划分为一定长度的分组,以分组为单位进行存储转发。

这就不但具备了报文交换方式提高电路利用率的优点,同时克服了时延大的缺点。

参考资料来源:网络-数据交换

5. 《计算机网络》数据交换有几种方式

1.电路交换技术

电路交换技术的典型代表:公众电话网(PSTN网)和移动网(包括GSM网和CDMA网)

基本特点: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。

优点:

①由于通信线路为通信双方用户专用,数据配陵直达,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汪宏,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电路交换既适用于培陵戚传输模拟信号,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。

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。

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。

6. 关于计算机网络的问题!急!!

1、简述我国计算机网络发展的三个阶段。

答: Internet在中国的发展历程可以大略地划分为三个阶段:

第一阶段为1987—1993年,也是研究试验阶段。在此期间中国一些科研部门和高等院校开始研究InternetInternet技术,并开展了科研课题和科技合作工作,但这个阶段的网络应用仅限于小范围内的电子邮件服务。

第二阶段为1994年至1996年,同样是起步阶段。1994年4月,中关村地区教育与科研示范网络工程进入Internet,从此中国被国际上正式承认为有Internet的国家。之后,Chinanet、CERnet、CSTnet、Chinagbnet等多个Internet络项目在全国范围相继启动,Internet开始进入公众生活,并在中国得到了迅速的发展。至1996年底,中国Internet用户数已达20万,利用Internet开展的业务与应用逐步增多。

第三阶段从1997年至今,是Internet在我国快速最为快速的阶段。国内Internet用户数97年以后基本保持每半年翻一番的增长速度。据中国Internet络信息中心(CNNIC)公布的统计报告显示,截至2009年7月17日,我国上网用户总人数为3.38亿人,居世界第一。

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2、试将TCP/IP和OSI的体系结构进行比较。讨论其异同处。
答:
(1)OSI和TCP/IP的相同点是二者均采用层次结构,而且都是按功能分层。
(2)OSI和TCP/IP的不同点:
①OSI分七层,自下而上分为物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层和应用层,而TCP/IP分四层:网络接口层、网间网层(IP)、传输层(TCP)和应用层。严格讲,TCP/IP网间网协议只包括下三层,应用程序不算TCP/IP的一部分。
②OSI层次间存在严格的调用关系,两个(N)层实体的通信必须通过下一层(N-1)层实体,不能越级,而TCP/IP可以越过紧邻的下一层直接使用更低层次所提供的服务(这种层次关系常被称为“等级”关系),因而减少了一些不必要的开销,提高了协议的效率。
③OSI只考虑用一种标准的公用数据网将各种不同的系统互联在一起,后来认识到互联网协议的重要性,才在网络层划出一个子层来完成互联作用。而TCP/IP一开始就考虑到多种异构网的互联问题,并将互联网协议IP作为TCP/IP的重要组成部分。
④OSI开始偏重于面向连接的服务,后来才开始制定无连接的服务标准,而TCP/IP一开始就有面向连接和无连接服务,无连接服务的数据报对于互联网中的数据传送以及分组话音通信都是十分方便的。
⑤OSI与TCP/IP对可靠性的强调也不相同。对OSI的面向连接服务,数据链路层、网络层和运输层都要检测和处理错误,尤其在数据链路层采用校验、确认和超时重传等措施提供可靠性,而且网络和运输层也有类似技术。而TCP/IP则不然,TCP/IP认为可靠性是端到端的问题,应由运输层来解决,因此它允许单个的链路或机器丢失数据或数据出错,网络本身不进行错误恢复,丢失或出错数据的恢复在源主机和目的主机之间进行,由运输层完成。由于可靠性由主机完成,增加了主机的负担。但是,当应用程序对可靠性要求不高时,甚至连主机也不必进行可靠性处理,在这种情况下,TCP/IP网的效率最高。
⑥在两个体系结构中智能的位置也不相同。OSI网络层提供面向连接的服务,将寻径、流控、顺序控制、内部确认、可靠性带有智能性的问题,都纳入网络服务,留给末端主机的事就不多了。相反,TCP/IP则要求主机参与几乎所有网络服务,所以对入网的主机要求很高。
⑦OSI开始未考虑网络管理问题,到后来才考虑这个问题,而TCP/IP有较好的网络管理。

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3、假定有一个长度为500MB的数据块(1M=220bit;B是字节,1B=8bit),在带宽为10Mb/s的信道上(M指106)的发送时延为多少?若将数据使用光纤传送到1000km远的计算机需要的总时延为多少?(光在光纤中的传播速率约为2.0X105km/s)
答:发送时延 = 数据长度/信道带宽 = (500MB x 8)/ 10Mb/s = 40秒
传播时延 = 传输距离/信号传播速度 = 1000km/2.0X105km = 5 x 10的-3次方秒

本题中的时延 = 发送时延 + 传播时延 约等于40秒

此外,实际情况中还存在信号排队时延未在题中列出!

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电路交换、报文交换和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。

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模拟数据:也称为模拟量,相对于数字量而言,指的是取值范围是连续的变量或者数值。

模拟信号:指的是在时间和数值上都是连续变化的信号。