[网络协议]计算机网络——网络层之数据交换方式

参考链接

1. CSKAOYAN.COM

数据交换方式

如何使数据通过网络核心（路由器）从源主机到目的主机：数据交换

电路交换

电路交换的阶段：
建立连接（呼叫/电路建立）=>通信=>释放连接（拆除电路）

特点：
独占资源

优点：

1. 通信时延小
2. 有序传输
3. 没有冲突
4. 实时性强

缺点：

1. 建立连接时间长
2. 线路独占，使用效率低
3. 灵活性差
4. 无差错控制能力

报文交换

报文：源应用发送的信息整体

优点：

1. 无需建立连接
2. 存储转发，动态分配线路
3. 线路可靠性较高
4. 线路利用率较高
5. 多目标服务

缺点：

1. 有存储转发时延
2. 报文大小不定，需要网络节点有较大缓存空间

分组交换

分组：把大的数据块分割成小的数据块

优点：

1. 无需建立连接
2. 存储转发，动态分配线路
3. 线路可靠性较高
4. 线路利用率较高
5. 相对于报文交换，存储管理更容易

缺点：

1. 有存储转发时延
2. 需要传输额外的信息量
3. 乱序到目的主机时，要对分组排序重组

数据报方式

数据报方式为网络层提供的无连接服务

无连接服务：不事先为分组的传输确定传输路径，每个分组独立确定，不同分组传输路径可能不同

每个分组携带源和目的地址

路由器根据分组的目的地址转发分组：基于路由协议/算法构建转发表；检索转发表；每个分组独立选路

虚电路方式

虚电路方式为网络层提供的连接服务

连接服务：首先为分组的传输确定传输路径（建立连接），然后沿该路径（连接）传输系列分组，系列分组传输路径相同，传输结束后拆除连接

虚电路将数据报方式和电路交换方式结合，以发挥两者优点

虚电路：一条源主机到目的主机类似于电路的路径（逻辑连接），路径上所有节点都要维持这条虚电路的建立，都维持一张虚电路表，每一项记录了一个打开的虚电路的信息

通信过程：

1. 建立连接（虚电路建立）。每个分组携带虚电路信号，而非目的地址。源主机发送“呼叫请求”分组并收到“呼叫应答”分组后才算建立连接
2. 数据传输。全双工通信
3. 释放连接（虚电路释放）。源主机发送“释放请求”分组以拆除虚电路

数据报 VS 虚电路

三种数据交换方式比较总结

1. 报文交换和分组交换都采用存储转发

2. 传送数据量大，且传送时间远大于呼叫时，选择电路交换。电路交换传输时延最小

3. 从信道利用率看，报文交换和分组交换优于电路交换，其中分组交换时延更小

几种传输单元名词辨析

1. 应用层：报文
2. 传输层：报文段
3. 网络层：IP数据报，分组
4. 数据链路层：帧
5. 物理层：比特流