分组交换和电路交换

分组交换和电路交换
⼀、⽹络核⼼
主要是由互联⽹端系统的分组交换机和链路组成的⽹状⽹络;胸章制作
1 分组交换与电路交换
分组交换
在很多⽹络的应⽤中,端系统经常进⾏报⽂(message)的交换。报⽂能够包含协议设计者需要的任何东西,并可以执⾏⼀种控制功能,也可以包含数据。
我们为了从源端向⽬的端成功发送⼀个报⽂,源端将长报⽂划分为较⼩的数据块,上述操作我们简述为分组,在源和⽬的地之间,每个分组都通过通信链路
和分组交换机(常见的有路由器和链路层交换机),分组以等于该链路最⼤传输速率的速度来传输通过通信链路。由上述可知,我们可将某源端或分组交换机经
过⼀条链路发送的分组的⽐特数为O,设当前链路的传输速率为R⽐特/秒,则传输该分组的时间为O/R秒。
存储转发传输机制
多数分组交换机在链路的输⼊端使⽤存储转发机制。
所谓存储转发机制是指在交换机能够开始向输出链路传输该分组的第⼀个⽐特之前,必须接受整个分组。
使⽤存储转发
(1)错误检验功能
CRC的作⽤是对前⾯的数据进⾏校验,防⽌出错,因为存储转发是分组交换机在接受到整个分组才能进⾏传输,所以在我们接受到CRC字段的时候,我们可以进
⾏相应的检查,检查其是否已经被破坏。
(2)⾃动缓存
(3)策略功能
如ACL访问控制列表等
存储转发⼜分为报⽂交换和分组交换,这个我们会在接下来的记录。
排队时延和分组丢失
对于每条相连的链路,每个分组交换机都会具有⼀个输出缓存(输出队列),它⽤来存储路由器准备发往那条链路的分组。输出缓存可以应⽤于排队等待的时候,脉动测速中心
即如果到达的分组需要传输到某条链路,但该链路却忙于传输其他分组,那么该分组便可在输出缓存中进⾏等待,因此除了存储转发的时延外,分组还要承受输出
缓存的排队时延,这些时延是变化的,变化的程度取决于⽹络的拥挤程度,⽽输出缓存⼤⼩是有限的,所以会出现所谓的分组丢失(丢包),到达的分组或已经排队
的分组之⼀将被丢弃。
转发表和路由选择协议
分组在传输的时候会包含⽬的地的IP地址,当分组到达⽹络中的路由器时,路由器会检查该分组的⽬的地址的⼀部分,并向⼀台相邻的路由器转发该分组,每个路由器
具有⼀个转发表,其功能是将⽬的地址或⽬的地址的⼀部分映射为输出链路,所以当分组到达路由器时,路由器会先检查其地址,并⽤这个⽬的地址搜索其转发表,以发现
适当的输出链路。
相应的我们使⽤路由选择协议来⾃动的设置这些转发表,例如我们可以使⽤路由选择协议来决定每台路由器到每个⽬的地址的最短路径,并使⽤这些最短路径来配置路由器中
的转发表。
电路交换
在电路交换中,在端系统通信会话期间,预留了端系统间沿路径通信所需要的资源(缓存,链路传输速率),⽽在分组交换中,这些资源是不预留的,会话的报⽂会按需使⽤资源
,所以其不得不等待(排队)接⼊通信线路。
传统的电话⽹络就是典型的电路交换的例⼦,如果我要和⼥朋友打电话,那么⽹络必须在我和⼥朋友之间建⽴⼀条连接,此时沿着我和⼥朋友之间通信路径上的交换机都将该连接维护
连接状态,⽤电话的术语来说,我称之为电路。当⽹络创建电路的时候,它会在连接期间为该⽹络链接上预留恒定的传输速率(表⽰为每条链路传输容量的⼀部分),既然已经为我们预留了
带宽,那么我就能够确保以恒定的速率来向她传递信息。
注:上⽂的连接为端到端连接
电路交换⽹络中的复⽤
链路中的电路通过频分复⽤和时分复⽤来实现的。对于FDM(频分复⽤),链路的频谱由跨越链路创建的所以连接共享,在连接阶段链路为每条链接专⽤⼀个频段。该频段的宽度我们称其为
带宽。
⽽对于TMD(时分复⽤),时间被划分为固定期间的帧,并且每个帧⼜被划分为固定数量的时隙(电路交换汇总信息传送的最⼩单位),当⽹络跨越⼀条链路创建的⼀条连接时,⽹络在每个帧
中为该连接指定⼀个时隙,这些时隙专门由该连接单独使⽤,⼀个时隙(每个帧内)可⽤于传输该连接的数据。正交编码器
筛底
分词技术对于TDM,⼀条电路的传输速率等于帧速率乘以⼀个时隙中的⽐特数量,⽐如假设链路每秒传输8000个帧,每个时隙由8个⽐特组成,则每条电路的传输速率是64kbps.捕蟹笼
特别说明
假设在⼀个⽹络中,所有的链路使⽤具有24时隙的TDM,⽐特速率为1.536Mbps,我们现在要从主机A向主机B发送⼀个640000⽐特的⽂件,同时在传输之间,我们需要花500ms 创建⼀条端到端的
电路,每条链路具有1.536Mbps/24=64kbps的速率,因为需要(640kb)/(640kbps)=10s,再加上电路创建时间,我们需要10.5s才能发送该⽂件。尤其重要的是,该传输时间与链路数量⽆关,端到端
电路不管是通过⼀条链路还是100条链路,传输时间都是10.5s(实际中我们的端到端时延还包括传播时延)

本文发布于:2024-09-22 21:33:22,感谢您对本站的认可!

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标签:分组   链路   传输   交换
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