什麼是分組交換分組交換的分類

  在通訊過程中,通訊雙方以分組為單位、使用儲存-轉發機制實現資料互動的通訊方式,被稱為分組交換,那麼你對分組交換了解多少呢?以下是由小編整理關於什麼是分組交換的內容,希望大家喜歡!

  分組交換的簡介

  分組交換也稱為包交換,它將使用者通訊的資料劃分成多個更小的等長資料段,在每個資料段的前面加上必要的控制資訊作為資料段的首部,每個帶有首部的資料段就構成了一個分組。首部指明瞭該分組傳送的地址,當交換機收到分組之後,將根據首部中的地址資訊將分組轉發到目的地,這個過程就是分組交換。能夠進行分組交換的通訊網被稱為分組交換網。

  分組交換的本質就是儲存轉發,它將所接受的分組暫時儲存下來,在目的方向路由上排隊,當它可以傳送資訊時,再將資訊傳送到相應的路由上,完成轉發。其儲存轉發的過程就是分組交換的過程。

  分組交換的思想來源於報文交換,報文交換也稱為儲存轉發交換,它們交換過程的本質都是儲存轉發,所不同的是分組交換的最小資訊單位是分組,而報文交換則是一個個報文。由於以較小的分組為單位進行傳輸和交換,所以分組交換比報文交換快。報文交換主要應用於公用電報網中。

  分組交換的分類

  按照實現方式,分組交換可以分為資料報分組交換和虛電路分組交換。

  資料報分組交換

  資料包分組交換要求通訊雙方之間至少存在一條資料傳輸通路。傳送者需要在通訊之前將所要傳輸的資料包準備好,資料包都包含有傳送者和接收者的地址資訊。資料包的傳輸彼此獨立,互不影響,可以按照不同的路由機制到達目的地,並重新組合。

  在這種方式中,每個分組按一定格式附加源與目的地址、分組編號、分組起始、結束標誌、差錯校驗等資訊,以分組形式在網路中傳輸。網路只是盡力地將分組交付給目的主機,但不保證所傳送的分組不丟失,也不保證分組能夠按傳送的順序到達接收端。所以網路提供的服務是不可靠的,也不保證服務質量。如圖9-2***a***所示,主機H1向H5傳送的分組,有的經過節點A-B-E,有的經過A-C-E或A-B-C-E,主機H2向H6傳送的分組,有的經過節點B-D-E,有的經過B-E。資料報方式一般適用於較短的單個分組的報文。其優點是傳輸延時小,當某節點發生故障時不會影響後續分組的傳輸。缺點是每個分組附加的控制資訊多,增加了傳輸資訊的長度和處理時間,增大了額外開銷。

  虛電路分組交換

  它與資料報方式的區別主要是在資訊交換之前,需要在傳送端和接收端之間先建立一個邏輯連線,然後才開始傳送分組,所有分組沿相同的路徑進行交換轉發,通訊結束後再拆除該邏輯連線。網路保證所傳送的分組按傳送的順序到達接收端。所以網路提供的服務是可靠的,也保證服務質量。如圖9-2***b***所示,主機H1向H5傳送的所有分組都經過相同的節點A-B-E,主機H2向H6傳送的所有分組也都經過相同的節點B-E。

  這種方式對資訊傳輸頻率高、每次傳輸量小的使用者不太適用,但由於每個分組頭只需標出虛電路識別符號和序號,所以分組頭開銷小,適用長報文傳送。

  虛電路分組交換像電路交換一樣,通訊雙方需要建立連線,只是與電路交換不同,分組交換的連線是虛擬連線***又稱為虛電路***,連線中不存在一個獨佔的物理線路。根據虛擬連線的實現方式,可以把虛電路分為交換虛電路和永久虛電路。

  交換虛電路是需要通訊雙方通過請求建立一個臨時連線,然後進行通訊,當通訊結束之後,該臨時連線就被拆除。

  永久虛電路是通訊雙方無需請求,只需要按照雙方約定建立一個連線,並在約定時間內一直保持。

  由此可得,面向連線工作方式和無連線工作方式的特點。

  ***1***面向連線工作方式的特點

  不管是面向物理的連線還是面向邏輯的連線,其通訊過程可分為三個階段:連線建立、傳送資訊、連線拆除。

  一旦連線建立,該通訊的所有資訊均沿著這個連結路徑傳送,且保證資訊的有序性***傳送資訊順序與接收資訊順序一致***。

  資訊傳送的時延比無連線工作方式的時延小。

  一旦建立的連接出現故障,資訊傳送就要中斷,必須重新建立連線,因此對故障敏感。

  ***2***無連線工作方式的特點

  沒有連線建立過程,一邊選路、一遍傳送資訊。

  屬於同一通訊的資訊沿不同路徑到達目的地,該路徑事先無法預知,無法保證資訊的有序性***傳送資訊順序與接收資訊順序不一致***。

  資訊傳送的時延比面向連線工作方式的時延大。

  對網路故障不敏感。

  分組交換的特點

  ***1***資訊傳送的最小單位是分組

  分組由組頭和使用者資訊組成,分組頭含有選路和控制資訊。

  ***2***面向連線***邏輯連線***和無連線兩種工作方式

  虛電路採用面向連線的工作方式,資料報是無連線工作方式

  ***3***統計時分複用***動態分配頻寬***

  統計時分複用的基本原理是把時間劃分為不等長的時間片,長短不同的時間片就是傳送不同長度分組所需的時間,對每路通訊沒有固定分配時間片,而是按需使用。這就意味著使用這條複用線傳送分組時間的長短,由此可見統計時分複用是動態分配頻寬的。

  ***4***資訊傳送為有差錯控制

  分組交換是專門為資料通訊網設計的交換方式,資料業務的特點是可靠性要求高,對實時性要求沒有電話通訊高,因而在分組交換中為保證資料資訊的可靠性,設有CRC校驗、重發等差錯控制機制,以滿足資料業務特性的需求。

  ***5***資訊傳送不具有透明性

  分組交換對所傳送的資料資訊要進行處理,如拆分、重組資訊等。

  ***6*** 基於呼叫延遲制的流量控制

  在分組交換中,當資料流量較大時,分組排隊等待處理,而不像電路交換那樣立即呼損掉,因此其流量控制基於呼叫延遲。


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