数据交换三法:电路、报文、分组详解
数据交换的三种方式及原理

首页 2024-07-29 18:00:24



数据交换的三种方式及原理 数据交换(Data Switching)是指在多个数据终端设备(DTE)之间,为任意两个终端设备建立数据通信临时互连通路的过程

    这一技术在现代通信网络中扮演着至关重要的角色,支持着各种数据的高效传输与共享

    本文将详细介绍数据交换的三种主要方式:电路交换、报文交换和分组交换,以及它们各自的原理与特点

     一、电路交换(Circuit Switching) 电路交换是一种在通信双方之间建立一条专用物理通路的数据交换方式

    其原理与电话交换系统相似,通过一系列的交换设备(如交换机)和链路,在通信双方之间逐段连接形成一条独占的通信线路

     原理与特点 1. 独占性:一旦电路建立,通信双方将独占这条物理通路,直至通信结束

    这种独占性保证了数据传输的低时延和高实时性

     2. 实时性强:由于数据直达,传输延迟非常小,适用于实时性要求高的数据传输

     3. 简单性:电路交换的交换设备(如交换机)及控制均较简单,易于实现

     缺点 1. 利用率低:即使在通信过程中存在空闲时间,电路也不能被其他用户共享,导致信道利用率低

     2. 建立时间长:对于计算机通信而言,平均连接建立时间可能较长,影响效率

     3. 限制多:要求通信双方速率、编码方法等信息格式一致,限制了不同设备间的通信灵活性

     二、报文交换(Message Switching) 报文交换是一种基于存储转发技术的数据交换方式

    它将用户数据封装成报文,并在网络中的交换结点进行存储和转发,直到报文到达目的地址

     原理与特点 1. 非独占性:不需要为通信双方预先建立专用线路,提高了线路的利用率

     2. 灵活性强:支持代码转换和速率匹配,允许不同类型、不同速率的终端相互通信

     3. 可靠性高:在传输过程中可以设置代码检验和数据重发设施,提高传输的可靠性

     缺点 1. 时延大:由于报文需要在交换结点进行存储和转发,增加了数据传输的延迟,不适合实时或交互式业务

     2. 缓冲区要求高:报文长度无限制,要求网络中每个结点有较大的缓冲区

     3. 效率问题:当报文传输错误时,必须重传整个报文,影响传输效率

     三、分组交换(Packet Switching) 分组交换是报文交换的一种改进形式,它将报文分割成若干个长度较短的分组,每个分组携带控制信息和数据信息,在网络中进行存储转发

     原理与特点 1. 高效性:分组交换结合了电路交换和报文交换的优点,具有较高的信道利用率和较小的传输时延

     2. 灵活性:支持不同类型、不同速率的终端相互通信,并能在通信过程中进行差错控制

     3. 优先级服务:允许建立数据传输的优先级,确保重要数据优先传输

     控制方式 分组交换网络通常提供两种基本业务:数据报服务和虚电路服务

    数据报服务中,每个分组独立传输,可能存在失序、丢失或重复分组的问题;而虚电路服务则通过呼叫建立、数据传输和虚电路释放三个过程,保证分组按序传输

     缺点 1. 控制复杂:每个分组需要附加控制信息,增加了传输的信息量,降低了