摘要:下面是由希賽小編提供的中級通信交換技術知識點精講之分組交換原理,希望對學友們有所幫助。具體內容如下
下面是由希賽小編提供的中級通信交換技術知識點精講之分組交換原理,希望對學友們有所幫助。具體內容如下:
分組交換原理
上一節介紹了計算機網絡的組成和網絡的體系結構,其中通信子網的基本任務就是將數據信息從源點傳送到S的點,在源點與目的點之間可能要經過許多個鏈路和中繼節點。鏈路的功能是傳輸,而中繼節點的功能是交換,也就是從輸人鏈路接收信息并轉發到指定的輸出鏈路上。交換分為電路交換(Circuit Switching)和分組交換(Packet Switching)。這兩種交換的機制存在本質的區別。理論與實際均已表明,按照電話業務的特征設計的電路交換不適合于計算機數據通信,而分組交換則是根據數據業務的特征設計的交換技術。本節將集中討論分組交換的工作原理。
電路交換技術不適合計算機數據通信
在電話出現后不久,人們便認識到,在所有用戶之間架設直達的線路對通信線路的資源是極大的浪費。必須依靠交換機實現用戶之間的互連。一百多年來,電話交換機經過多次更新換代,從人工接續、步進制、縱橫制發展到現代的數字時分輕序控制交換機,其本質始終未變,都是采用電路交換。從通信資源的分配角度來看,“交換”就是按照某種方式動態地分配傳輸信道的帶寬資源。電路交換是在通話之前,根據用戶的呼叫請求,由網絡預先給用戶分配傳輸帶寬(這里指的是廣義的帶寬,即將時分制的時了寬度也折合為帶寬)。用戶若呼叫成功,則從主叫端到被叫端建立一條物理通路。此后雙方才能互相通話。通話完畢掛機后即自動釋放這條物理通路。電路交換的關鍵點就是:在通話的全部時間內用戶始終占用端到端的固定傳輸帶寬。為簡單起見,圖中對市話和長途交換機未加區分。應當注意的是,用戶線歸電話用戶專用,而對交換機之間擁有大量話路的中繼線來說,通話的用戶只占用了其中的一個話路。
利用電路交換可以實現計算機之間的數據通信,其典型例子是利用公共電信網進行數據通信。在這種情況下,電話終端用數據終端或計算機代替,不過在數據終端或計算機中要設置一個網絡接口設備,這個設備叫做話路調制解調器(Modem)。電路交換的主要優點是在通路建立以后端到端的傳送時延基本上等于路徑的電波傳播時延,因而適合于承載對時延有嚴格要求的數據業務。
但是,計算機數據通常是隨機而突發出現的,因此電路交換建立的物理通路真正用來傳送數據的時間往往不到10%甚至1%。在絕大部分時間里,通信線路實際上是空閑的(但對電信局來說,通信線路已被用戶占用因而要收費)。例如,當用戶閱讀終端屏幕上的信息或用鍵盤輸入和編輯一份文件時,或計算機正在進行處理而結果尚未得出時,寶貴的通信線路資源實際上并未被利用而是被白白地浪費了。
另外,由于計算機和各種終端的傳送速率很不一樣,在采用電路交換時,不同類型、不同規格、不同速率的終端很難互相進行通信。因此應采用一些措施,例如,可使終端與計算機不直接連通,而是讓數據經過一些緩沖器暫存一下,經適當變換后再進行發送或接收。這就要求改變傳統的交換方式,采用新式的交換技術。
電路交換的另一個缺點是不夠靈活,所分配的帶寬是固定的或量化的。例如,電信網以641cbit/s的PCM話路為帶寬分配的基本單位,如果終端的數據速率為32kbit/8,則需要分配1個話路,即提供64kbit/s的帶寬,于是32kbk/s的帶寬就被浪費了。另外,只要在通話雙方建立的通路中的任何一點出了故障就必須重新撥號建立新的連接。
由此可見,必須尋找出新的適合于計算機通信的交換技術。
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