数据交换有几种方式,各自的优缺点是什么

2021-01-07 18:03:17 字数 4871 阅读 5522

1楼:匿名用户

交换机提供三种交换模式:

存储**模式

存储**(store-and-forward)模式是指交换机收完整个数据帧,并在crc校验通过之后,才能进行**操作。如果crc校验失败,即数据帧有错,交换机则丢弃此帧。这种模式保证了数据帧的无差错传输,当然其代价是增加了传输延迟,而且传输延迟随数据帧的长度增加而增加。

快速**模式

快速**(fast-forward)模式是指交换机在接收数据帧时,一旦检测到目的地址就立即进行**操作。但是,由于数据帧在进行**处理时并不是一个完整的帧,因此数据帧将不经过校验、纠错而直接**,造成错误的数据帧仍然被**到网络上,从而浪费了网络的带宽。这种模式的优势在于数据传输的低延迟,但其代价是无法对数据帧进行校验和纠错。

自由分段模式

自由分段(fragment-free)模式是交换机接收数据帧时,一旦检测到该数据帧不是冲突碎片(collision fragment)就进行**操作。冲突碎片是因为网络冲突而受损的数据帧碎片,其特征是长度小于64字节。冲突碎片并不是有效的数据帧,应该被丢弃。

因此,交换机的自由分段模式实际上就是一旦数据帧已接收的部分超过64字节,就开始进行**处理。这种模式的性能介于存储**模式和快速**模式之间。

《计算机网络》数据交换有几种方式,各自的优缺点是什么

2楼:莫流水天

1.电路交换技术

电路交换技术的典型代表:公众**网(pstn网)和移动网(包括g**网和cdma网)

基本特点:采用面向连接的方式,在双方进行通信之前,需要为通信双方分配一条具有固定带宽的通信电路,通信双方在通信过程中将一直占用所分配的资源,直到通信结束,并且在电路的建立和释放过程中都需要利用相关的信令协议。

优点:①由于通信线路为通信双方用户专用,数据直达,所以传输数据的时延非常小。

②通信双方之间的物理通路一旦建立,双方可以随时通信,实时性强。

③双方通信时按发送顺序传送数据,不存在失序问题。

④电路交换既适用于传输模拟信号,也适用于传输数字信号。

⑤电路交换的交换的交换设备(交换机等)及控制均较简单。

缺点:①电路交换的平均连接建立时间对计算机通信来说嫌长。

②电路交换连接建立后,物理通路被通信双方独占,即使通信线路空闲,也不能供其他用户使用,因而信道利用低。

③电路交换时,数据直达,不同类型、不同规格、不同速率的终端很难相互进行通信,也难以在通信过程中进行差错控制。

2.报文交换技术

报文交换技术和分组交换技术类似,也是采用存储**机制,但报文交换是以报文作为传送单元,由于报文长度差异很大,长报文可能导致很大的时延,并且对每个节点来说缓冲区的分配也比较困难,为了满足各种长度报文的需要并且达到高效的目的,节点需要分配不同大小的缓冲区,否则就有可能造成数据传送的失败。在实际应用中报文交换主要用于传输报文较短、实时性要求较低的通信业务,如公用电报网。报文交换比分组交换出现的要早一些,分组交换是在报文交换的基础上,将报文分割成分组进行传输,在传输时延和传输效率上进行了平衡,从而得到广泛的应用。

优点:①报文交换不需要为通信双方预先建立一条专用的通信线路,不存在连接建立时延,用户可随时发送报文。

②由于采用存储**的传输方式,使之具有下列优点:a.在报文交换中便于设置**检验和数据重发设施,加之交换结点还具有路径选择,就可以做到某条传输路径发生故障时,重新选择另一条路径传输数据,提高了传输的可靠性;b.

在存储**中容易实现**转换和速率匹配,甚至收发双方可以不同时处于可用状态。这样就便于类型、规格和速度不同的计算机之间进行通信;c.提供多目标服务,即一个报文可以同时发送到多个目的地址,这在电路交换中是很难实现的;d.

允许建立数据传输的优先级,使优先级高的报文优先转换。

③通信双方不是固定占有一条通信线路,而是在不同的时间一段一段地部分占有这条物理通路,因而大大提高了通信线路的利用率。

缺点:①由于数据进入交换结点后要经历存储、**这一过程,从而引起**时延(包括接收报文、检验正确性、排队、发送时间等),而且网络的通信量愈大,造成的时延就愈大,因此报文交换的实时性差,不适合传送实时或交互式业务的数据。

②报文交换只适用于数字信号。

③由于报文长度没有限制,而每个中间结点都要完整地接收传来的整个报文,当输出线路不空闲时,还可能要存储几个完整报文等待**,要求网络中每个结点有较大的缓冲区。为了降低成本,减少结点的缓冲存储器的容量,有时要把等待**的报文存在磁盘上,进一步增加了传送时延。

3.分组交换技术

电路交换技术主要适用于传送话音相关的业务,这种网络交换方式对于数据业务而言,有着很大的局限性。首先数据通信具有很强的突发性,峰值比特率和平均比特率相差较大,如果采用电路交换技术,若按峰值比特率分配电路带宽则会造成资源的极大浪费,如果按照平均比特率分配带宽,则会造成数据的大量丢失。其次是和语音业务比较起来,数据业务对时延没有严格的要求,但需要进行无差错的传输,而语音信号可以有一定程度的失真但实时性一定要高。

分组交换技术就是针对数据通信业务的特点而提出的一种交换方式,它的基本特点是面向无连接而采用存储**的方式,将需要传送的数据按照一定的长度分割成许多小段数据,并在数据之前增加相应的用于对数据进行选路和校验等功能的头部字段,作为数据传送的基本单元即分组。采用分组交换技术,在通信之前不需要建立连接,每个节点首先将前一节点送来的分组收下并保存在缓冲区中,然后根据分组头部中的地址信息选择适当的链路将其发送至下一个节点,这样在通信过程中可以根据用户的要求和网络的能力来动态分配带宽。分组交换比电路交换的电路利用率高,但时延较大。

优点:①加速了数据在网络中的传输。因为分组是逐个传输,可以使后一个分组的存储操作与前一个分组的**操作并行,这种流水线式传输方式减少了报文的传输时间。

此外,传输一个分组所需的缓冲区比传输一份报文所需的缓冲区小得多,这样因缓冲区不足而等待发送的机率及等待的时间也必然少得多。

②简化了存储管理。因为分组的长度固定,相应的缓冲区的大小也固定,在交换结点中存储器的管理通常被简化为对缓冲区的管理,相对比较容易。

③减少了出错机率和重发数据量。因为分组较短,其出错机率必然减少,每次重发的数据量也就大大减少,这样不仅提高了可靠性,也减少了传输时延。

④由于分组短小,更适用于采用优先级策略,便于及时传送一些紧急数据,因此对于计算机之间的突发式的数据通信,分组交换显然更为合适些。

缺点:①尽管分组交换比报文交换的传输时延少,但仍存在存储**时延,而且其结点交换机必须具有更强的处理能力。

②分组交换与报文交换一样,每个分组都要加上源、目的地址和分组编号等信息,使传送的信息量大约增大5%~10%,一定程度上降低了通信效率,增加了处理的时间,使控制复杂,时延增加。

③当分组交换采用数据报服务时,可能出现失序、丢失或重复分组,分组到达目的结点时,要对分组按编号进行排序等工作,增加了麻烦。若采用虚电路服务,虽无失序问题,但有呼叫建立、数据传输和虚电路释放三个过程。

数据交换三种方式中各自的优点和缺点?

3楼:匿名用户

数据交换三种方式分别是:线路交换、报文交换、分组交换。

第一种:线路交换(电路交换)

优点:1、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。

2、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。

4、用户数据透明传输。

缺点:1、线路的利用率较低,并且容易引起接续时的拥塞。

2、不提供任何缓存装置。

3、要求收发双方自动进行速率匹配。

第二种:报文交换

优点:1、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。

2、提高了线路的利用率。

3、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**)。

4、中间结点可进行数据格式的转换,方便接收站点的收取。

5、增加了差错检测功能,避免出错数据的无谓传输等。

缺点:1、由于“存储-**”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。

第三种:分组交换

优点:1、兼有电路交换和报文交换的优点。

2、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。

3、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。

4、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。

5、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**,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。

6、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。

7、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。

8、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。

9、能提供多种通信规程,数据**,维护运行,故障诊断,计费与一些网络的统计等。

缺点: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,适合那些非实时性,而通信量不大的用户, 信息量大的不适用。

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