分组交换技术

一、新型计算机网络的基本特点

二、电路交换

1、回顾电路交换的原理

2、使用交换机连接许多部电话

3、电路交换举例

4、电路交换的三个阶段

5、电路交换的特点

三、分组交换

1、因特网有边缘部分与核心部分组成

2、分组交换的原理

3、分组交换的优点

4、存储转发并非完全新的概念

四、三种交换的比较

一、新型计算机网络的基本特点

（1）网络用于计算机之间的数据传送；

（2）网络能够连接不同类型的计算机，不局限于单一类型的计算机；

（3）所有的网络结点都同等重要，提高网络的生存性；

（4）计算机在运行通信时，必须有冗余路由；

（5）网络的结构应尽可能地简单，同时还能够非常可靠地传送数据。

二、电路交换

1、回顾电路交换的原理

两部电话机只需要用一对电线就能够互相连接起来。

5 部电话机两两相连，需 10 对电线。

N 部电话机两两相连，需 N(N-1)/2对电线。
当电话机的数量很大时，这种连接方法需要的电线对的数量与电话机数的平方成正比。

2、使用交换机连接许多部电话

当电话机的数量增多时，相互之间直接相连复杂又浪费资源，这个时候就要使用交换机来完成全网的交换任务：

“交换”(switching)的含义是：转接 →→把一条电话线转接到另一条电话线，使它们连通起来。

从通信资源的分配角度来看，“ 交换 ” 就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。

3、电路交换举例

话机A 和 B 通话经过四个交换机
通话在 A 到 B 的连接上进行

C 和 D 通话只经过一个本地交换机
通话在 C 到 D 的连接上进行

4、电路交换的三个阶段

（1）建立连接（占用通信资源）

（2）通信（一直占用通信资源）

（3）释放连接（归还通信资源）

5、电路交换的特点

特点：在通话的全部时间内，通话的两个用户始终占用端到端的通信资源。
优点：通信实时性强，适用于交互式会话类通信；
缺点：对突发性通信丌适应，通信线路的利用率很低，系统不具有存储数据的能力，不具备差错控制能力。

三、分组交换

1、因特网有边缘部分与核心部分组成

（1）因特网的核心部分要向网络边缘中的主机提供 连通性 ，使边缘部分中的任何一个主机都能够不其他主机通信（即传送或接收各种形式的数据）。

（2）路由器是实现 分组交换(packet switching) 的关键构件，其任务是 转发收到的分组 ，这是网络核心部分最重要的功能。

2、分组交换的原理

要发送的整块数据称为一个报文（message）。
在发送端，先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段。

每一个数据段前面添加上首部构成分组

分组交换网以“分组”作为数据传输单元。
依次把各分组发送到接收端（假定接收端在左边）。

接收端收到分组后剥去首部还原成报文

最后，在接收端把收到的数据恢复成为原来的报文

这里我们假定分组在传输过程中没有出现差错，在转发时也没有被丢弃

当讨论路由器转发分组的过程时，核心部分中的单个网络可简化成一条链路，路由器成为核心部分的结点。

一个分组交换网可以容许很多主机同时进行通信。

分组交换在传送数据之前不必先占用一条端到端的通信资源，而是一段段地断续占用通信资源。

分组交换实质上采用了在数据通信的过程 中断续（或动态）分配传输线路 的策略。

3、分组交换的优点

分组交换的优点
优点	采用手段
高效	动态分配传输宽带，对通信链路是逐段占用
灵活	以每个分组为传送单位查找路由
迅速	不必建立连接就能向其他主机发送分组；充分使用链路的宽带
可靠	完善的网络协议；自适应的路由选择协议使网络有较好的生存性

4、存储转发并非完全新的概念

存储转发技术是将发送的数据与目的地址、源地址、控制信息按照一定格式组成一个数据单元（报文或分组）进入入交换网络；交换网络中的交换结点，负责完成数据单元的接收、差错校验、存储、路选和转发功能。
在 20 世纪 40 年代，电报通信也采用了基于存储转发原理的报文交换(message switching)。
报文交换的时延较长，从几分钟到几小时不等。现在报文交换已经很少有人使用了