Question

数据交换三种方式中各自的优点和缺点?

Answer 1

线路交换、报文交换、分组交换
1、线路交换（电路交换）
以电路联接为目的的交换方式是电路交换方式.电话网中就是采用电路交换方式.我们可以打一次电话来体验这种交换方式.打电话时,首先是摘下话机拨号.拨号完毕,交换机就知道了要和谁通话,并为双方建立连接,等一方挂机后,交换机就把双方的线路断开,为双方各自开始一次新的通话做好准备.因此,我们可以体会到,电路交换的动作,就是在通信时建立(即联接)电路,通信完毕时拆除(即断开)电路.至于在通信过程中双方传送信息的内容,与交换系统无关.
线路交换的特点：
1、独占性：建立线路之后、释放线路之前,即使站点之间无任何数据可以传输,整个线路仍不允许其它站点共享,因此线路的利用率较低,并且容易引起接续时的拥塞.
2、实时性好：一旦线路建立,通信双方的所有资源（包括线路资源）均用于本次通信,除了少量的传输延迟之外,不再有其它延迟,具有较好的实时性；
3、线路交换设备简单,不提供任何缓存装置；
4、用户数据透明传输,要求收发双方自动进行速率匹配.
2、报文交换
中间结点由具有存储能力的计算机承担,用户信息可以暂时保存在中间结点上.报文交换无需同时占用整个物理线路.如果一个站点希望发送一个报文（一个数据块）,它将目的地地址附加在报文上,然后将整个报文传递给中间结点；中间结点暂存报文,根据地址确定输出端口和线路,排队等待线路空闲时再转发给下一结点,直至终点.
报文交换的特点：
（1）“存储－转发”；
（2）不独占线路,多个用户的数据可以通过存储和排队共享一条线路；
（3）无线路建立的过程,提高了线路的利用率；
（4）可以支持多点传输（一个报文传输给多个用户,在报文中增加“地址字段”,中间结点根据地址字段进行复制和转发）；
（5）中间结点可进行数据格式的转换,方便接收站点的收取；
（6）增加了差错检测功能,避免出错数据的无谓传输等.
报文交换的不足之处：
（1）由于“存储－转发”和排队,增加了数据传输的延迟；
（2）报文长度未作规定,报文只能暂存在磁盘上,磁盘读取占用了额外的时间；
（3）任何报文都必须排队等待：不同长度的报文要求不同长度的处理和传输时间,即使非常短小的报文（例如：交互式通信中的会话信息）；
（4）报文交换难以支持实时通信和交互式通信的要求.
3、分组交换
分组交换技术是在计算机技术发展到一定程度,人们除了打电话直接沟通,通过计算机和终端实现计算机与计算机之间的通信,在传输线路质量不高、网络技术手段还较单一的情况下,应运而生的一种交换技术.
分组交换也称包交换,它是将用户传送的数据划分成一定的长度,每个部分叫做一个分组.在每个分组的前面加上一个分组头,用以指明该分组发往何地址,然后由交换机根据每个分组的地址标志,将他们转发至目的地,这一过程称为分组交换.进行分组交换的通信网称为分组交换网.从交换技术的发展历史看,数据交换经历了电路交换、报文交换、分组交换和综合业务数字交换的发展过程.分组交换实质上是在“存储—转发”基础上发展起来的.它兼有电路交换和报文交换的优点.分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据—分组.每个分组标识后,在一条物理线路上采用动态复用的技术,同时传送多个数据分组.把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内,接着在网内转发.到达接收端,再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文.分组交换比电路交换的电路利用率高,比报文交换的传输时延小,交互性好.
在分组交换方式中,由于能够以分组方式进行数据的暂存交换,经交换机处理后,很容易地实现不同速率、不同规程的终端间通信.分组交换的特点主要有：
*线路利用率高：分组交换以虚电路的形式进行信道的多路复用,实现资源共享,可在一条物理线路上提供多条逻辑信道,极大地提高线路的利用率.使传输费用明显下降.
*不同种类的终端可以相互通信：分组网以X.25协议向用户提供标准接口,数据以分组为单位在网络内存储转发,使不同速率终端,不同协议的设备经网络提供的协议变换功能后实现互相通信.
*信息传输可靠性高：在网络中每个分组进行传输时,在节点交换机之间采用差错校验与重发的功能,因而在网中传送的误码率大大降低.而且在网内发生故障时,网络中的路由机制会使分组自动地选择一条新的路由避开故障点,不会造成通信中断.
*分组多路通信：由于每个分组都包含有控制信息,所以分组型终端可以同时与多个用户终端进行通信,可把同一信息发送到不同用户.
*计费与传输距离无关：网络计费按时长、信息量计费,与传输距离无关,特别适合那些非实时性,而通信量不大的用户.
分组交换的网络结构一般由分组交换机、网络管理中心、远程集中器、分组装拆设备、分组终端/非分组终端和传输线路等基本设备组成.分组交换机功能：
提供网络的基本业务：交换虚电路和永久虚电路及其他补充业务,如闭和用户群,网路用户识别等.在端到端计算机之间通信时,进行路由选择,以及流量控制.能提供多种通信规程,数据转发,维护运行,故障诊断,计费与一些网络的统计等.