北京中科白癜风医院权威 https://jbk.39.net/yiyuanfengcai/yyjs_bjzkbdfyy/计算机网络的数据交换方式基本可以分为两大类：线路交换与存储转发交换。存储转发交换又可以分为两类：报文存储转发交换（简称为报文交换）与报文分组存储转发交换（简称为分组交换）；分组交换又可以进一步分为数据报交换与虚电路交换。线路交换方式与电话交换的工作方式类似。两台计算机通过通信子网进行数据交换之前，首先要在通信子网中建立一个实际的物理线路连接。线路交换方式的优点：当线路连接过程完成后，在两台主机之间建立的物理线路连接为此次通信专用，通信实时性强。适用于交互式会话类通信。线路交换方式的缺点：不适用于计算机与计算机之间的突发性通信。不具备数据存储能力，不能平滑通信量。不具备差错控制能力，无法发现与纠正传输差错。存储转发交换的特点：发送的数据与目的地址、源地址、控制信息一起，按照一定的格式组成一个数据单元（报文或报文分组）再发送出去。路由器可以动态选择传输路径，可以平滑通信量，线路的利用率高，可以对不同通信速率的线路进行速率转换。数据单元在通过路由器时需要进行差错处理，可以提高数据传输可靠性。报文与报文分组的比较利用存储转发交换原理传送数据时，被传送的数据单元相应可以分为两类：报文(message)与报文分组(packet)。在计算机网络中，如果人们不对传输的数据块长度做任何限制，直接封装成一个包进行传输，那么封闭后的包称为报文。将报文作为一个数据传输单元的方法称为报文存储转发交换或报文交换。报文交换与分组交换的比较分组交换方法的优点：将报文划分成有固定格式和最大长度限制的分组进行传输，有利于提高路由器检测接收分组是否出错、出错重传处理过程的效率，有利于提高路由器存储空间的利用率。路由选择算法可以根据链路通信状态、网络拓扑变化，动态地为不同的分组选择不同的传输路径，有利于减小分组传输延迟，提高数据传输的可靠性。在实际应用中，分组交换技术可以分为两类：数据报（datagram,DG)与虚电路（virtualcircuit,VC）。数据报是报文分组存储转发的一种形式。在数据报方式中，分组传输前不需要预先在源主机与目的主机之间建立“线路连接”。数据报传输方式的特点：同一报文的不同分组可以经过不同的传输路径通过通信子网。同一报文的不同分组到达目的主机时可能出现乱序、重复与丢失现象。每个分组在传输过程中都必须带有目的地址与源地址。数据报方式的传输延迟较大，适用于突发性通信，不适用长报文、会话式通信。虚电路方式试图将数据报与线路交换相结合起来，发挥这两种方法各自的优点，以达到最佳的数据交换效果。虚电路方式的特点：在每次分组传输之前，需要在源主机与目的主机之间建立一条虚电路。所有分组都通过虚电路顺序传送，分组不必携带目的地址、源地址等信息。分组通过虚电路上的每个路由器时，路由器只需要进行差错检测，而不进行路由选择。路由器可以与多个主机之间的通信建立多条虚电路。
分组交换网中的延时，分组交换网延时是指一个分组从源主机发出，经过分组交换网（或链路）的传输，到达目的主机所需要的时间，因此分组交换网延时也统称为“网络延时”。分组交换网为联网主机的进程通信提供服务，数据通过分组交换网的延时将决定着分布式进程通信的质量，直接影响着网络应用软件与应用系统的性能，因此网络延时是描述网络性能的重要指标之一。分组在网络中产生的总延时等于处理延时、排队延时、发送延时与传播延时的总和。结点延时的类型及特点：处理延时：当路由器接收到一个分组，需要分析该分组的头部与数据部分，确定分组传输是否出错，，进行路由选择，这些处理需要的花费的时间叫做处理延时（dproc）；结点处理延时的大小取决于路由器计算能力，以及通信协议的复杂度。排队延时：路由器处理完一个分组，它将该分组加入到连接路由器B链路的输出端口的队列中，等待链路空闲时发送该分组；分组进入输出队列等待发送，到开始发送的时间叫做排队延时（dqueue）；排队延时的长短取决于队列长度与端口发送速度。发送延时：路由器的端口发送速率是一定的。如果端口发送数据的速率是S（bps），分组长度为N（bit），那么结点发送延时=发送分组比特数/发送速率，即：dtrans=N/S。传播延时：发送结点与接收结点之间的传输介质长度为D，信号传播速度为V，那么信号通过距离为D的传输介质所需要的传播时间是D/V，这个时间就是数据信号的传播延时。发送延时传播延时传播延时是指分组的第一个比特从发送端口通过传输介质，到达目的结点的接收端口所用的时间。传播延时（dprop）值与传输介质的长度、电磁波在介质中的传播速度等物理参数相关，与分组的长度与结点网卡的发送速率无关。排队延时与丢包排队延时与网络通信状态相关，并且直接影响着结点总延时与网络性能，因此排队延时问题一直是网络技术研究的重点排队延时一般要采用平均排队延时、排队延时方差，或者是排队延时超过某特定值的概率来表述端口的发送速率为R（bps），表示每一秒钟网卡从队列取出并通过链路发送的比特数。进入队列的平均速率与端口的发送速率的比例αL/R定义为流量强度（trafficintensity）；设计网络系统时必须保证流量强度不能大于1通信服务类型：面向连接服务与无连接服务对实现服务的协议的复杂性与传输的可靠性有很大影响；根据主机对数据传输效率和可靠性要求的不同，设计者可以选择面向连接服务服务或无连接服务。在网络数据传输的各层（例如物理层、数据链路层、网络层与传输层），都会涉及面向连接服务与无连接服务的问题。物理层、数据链路层、网络层与传输层的通信方式与协议的制定方面都需要事先确定，是采用面向连接的服务，还是无连接服务。采用的通信服务类型不同，通信的可靠性与协议的复杂程度也都不相同。面向连接服务数据传输过程必须经过连接建立、连接维护与释放连接的三个阶段。在数据传输过程中，各个分组不需要携带目的结点的地址。传输的数据收发顺序不变，因此传输的可靠性好，但是协议复杂，通信效率不高。 在无连接服务中，每个分组都携带完整的目的结点地址，各个分组在系统中是独立传送的，无连接服务数据传输过程不需要经过连接建立、连接维护与释放连接等三个阶段。由于无连接服务发送的分组可能经历不同路径发送到目的主机，先发送的分组不一定先到达目的主机，因此在无连接服务的数据分组传输过程中，目的主机接收的分组可能出现乱序、重复与丢失现象。无连接服务的可靠性不是很好，但是由于省去了很多保证机制，它的通信协议相对简单，通信效率比较高。面向连接服务与无连接服务对数据传输的可靠性有影响，但是数据传输的可靠性一般通过确认和重传机制保证；确认是指目的主机在接收到每个分组后，要求向源主机发送正确接收分组的确认信息。如果发送主机在规定的时间内没有接收到确认信息，就会认为该数据分组发送失败，这时源主机会重新发送该数据分组。确认和重传机制可以提高数据传输的可靠性，但是需要制定较为复杂的确认和重传协议，并且要增加网络通信负荷与占用网络带宽。服务质量和服务类型：从数据传输的角度来看，面向连接服务、无连接服务与确认、不确认机制之间并没有必然的联系。面向连接服务可以要求采用确认和重传机制，提供最可靠的数据传输服务。面向连接服务也可以不要求采用确认机制，数据传输的可靠性主要由面向连接服务来保证。无连接服务也可以要求采用确认和重传机制，由确认和重传机制来提高数据传输的可靠性无连接服务也可以采用不确认机制，但是数据传输的可靠性较低。
