简述报文交换的基本原理(报文交换的主要特点)
报文交换:报文交换是以报文为数据交换的单位,报文携带有目标地址、源地址等信息,在交换结点采用存储转发的传输方式,因而有以下优缺点:
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由于采用存储转发的传输方式,使之具有下列优点:a.在报文交换中便于设置代码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.在存储转发中容易实现代码转换和速率匹配,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、转发这一过程,从而引起转发时延(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转发,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,有时要把等待转发的报文存在磁盘上,进一步增加了传送时延。
报文交换虽然提高了电路利用率,但报文经存储转发后会产生较大的时延。报文愈长、转接的次数愈多,时延就愈大。为了减少数据传输的时延,提高数据传输的实时性,产生了分组交换。分组交换也是一种存储转发交换方式,但它是将报文划分为一定长度的分组,以分组为单位进行存储转发;,这样既继承了报文交换方式电路利用率高的优点,又克服了其时延较大的缺点。分组交换利用统计时分复用原理,将一条数据链路复用成多个逻辑信道,在建立呼叫时,通过逐段选择逻辑信道,最终构成一条主叫、被叫用户之间的信息传送通路,即虚电路,从而实现数据分组的传送。虚电路是分组交换提供的一种业务类型,它属于连接型业务,即通信双方在开始通信前必须首先建立起逻辑上的连接。由于存在这一连接,在源节点分组交换机与目的节点分组交换机之间发送与接收分组的次序将保持不变。分组交换提供的另一种业务类型是数据报,它属于无连接型业务,在这类业务中将每一分组作为一个独立的报文进行传送,通信双方在开始通信前无需建立虚电路连接,因而在一次通信过程中,源节点分组交换机与目的节点分组交换机之间发送与接收分组的次序不一定相同,接收方分组的重新排序将由终端来完成。同时,分组在网内传输过程中可能出现的丢失与重复差错,网路本身也不作处理,均由双方终端的协议来解决。一般说来,数据报业务对节点交换机要求的处理开销小,传送时延短,但对终端的要求较高;而虚电路业务则相反。
报文交换是以报文为数据交换的单位,报文携带有目标地址、源地址等信息,在交换结点采用存储转发的传输方式,因而有以下优缺点:
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由于采用存储转发的传输方式,使之具有下列优点:a.在报文交换中便于设置代码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.在存储转发中容易实现代码转换和速率匹配,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、转发这一过程,从而引起转发时延(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转发,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,有时要把等待转发的报文存在磁盘上,进一步增加了传送时延。
总之,若要传送的数据量很大,且其传送时间远大于呼叫时间,则采用电路交换较为合适;当端到端的通路有很多段的链路组成时,采用分组交换传送数据较为合适。从提高整个网络的信道利用率上看,报文交换和分组交换优于电路交换,其中分组交换比报文交换的时延小,尤其适合于计算机之间的突发式的数据通信。
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。
(5)如果传输错误,需重传整个报文。
【电路交换】就想打固定电话一样,在通信之前要先建立连接,就像我们的“拨号”。电路交换需要经过三个过程,即“建立连接”“通话”“释放连接”,也就是说,使用电路交换的时候,整个通道就被它所占用了,只有其结束并释放连接后,其他通信才可以再次使用这个通道!
【报文交换】就是将整个数据包发送给下一个结点(注意,是整个数据包,这也是它和分组交换的区别),然后该节点将数据包存储,并查找转发表,转发给下一个结点。直到目的主机。
【分组交换】使用的存储转发技术跟报文交换几乎完全一样,只不过是它不再将整个数据包一起传送,而是将数据包分组,分成若干小组,进行转发,这样每个小组都会有自己的转发路由,它们可能经过不同路由,可能不会按顺序到达,但最后会统一的由接收端整合成原转发报文。将整个报文分组就是为了提高转发效率,使转发更灵活一些
后两者都是不需要提前建立连接的,都是到了结点之后,根据网络的通讯情况选择路由,这就是和电路交换的区别!
希望可以帮你o(∩_∩)o
挂在分组交换网上的终端有两类:分组型终端和一般终端。所谓分组型终端是以分组的形式发送和接收信息;一般终端它发送和接收的信息是报文,需经分组装拆设备处理后才能接入分组交换网。若发送终端是一般终端,要由PAD将其发送的报文拆成若干个分组再送往分组交换网上传输;若接收终端是一般终端,要由PAD将属于一份报文的若干个分组重新组装成报文再送给一般终端。
分组交换的基本原理是采用“存储——转发”技术,从源站发送报文时,将报文划分成有固定格式的分组(Packet),把目的地址添加在分组中,然后网络中的交换机将源站的分组接收后暂时存储在存储器中,再根据提供的目的地址,不断通过网络中的其它交换机选择空闲的路径转发,最后送到目的地址。这样就解决了不同类型用户之间的通信,并且不需要像电路交换那样在传输过程中长时间建立一条物理通路,而可以在同一条线路上以分组为单位进行多路复用,所以大大提高了线路的利用率。
分组交换是把电路交换和报文交换的优点结合起来产生的一种交换技术。电路交换过程类似于打电话,当用户需发送数据时,主叫方需通过呼叫,由交换网完成被叫才与它建立一条物理连接数据通路,需拆除连接时,由通信双方中任一方完成。它的特点是适合发送一次性大批量的信息。由于建立连接时间长,传递短报文时,效率较低。并且对通信双方在信息传输速率、编码格式、通信协议等方面完全兼容,这就限制了不同速率、不同编码格式、不同通信协议的双方用户进行通信。报文交换的基本原理是采用“存储-转发”技术,从源站发送报文时,把目的地址添加在报文中,然后网络中的交换机将源站的报文接收后暂时存储在存储器中,再根据提供的目的地址,不断通过网络中的其它交换机选择空闲的路径转发,最后送到目的地址。这样就解决了不同类型用户之间的通信,并且不需要像电路交换那样在传输过程中长时间建立一条物理通路,而可以在同一条线路上以报文为单位进行多路复用,所以大大提高了线路的利用率。但此种方式时延较长,时延变化大,不适用于实时及会话式通信,但适用于电子邮件、计算机文件、公用电报等业务。
分组交换仍采用“存储-转发”技术,但不像报文交换那样以报文为单位进行交换,而是将报文划分成有固定格式的分组(Packet)进行交换、传输,一般为1kbit~数千位,每个分组按一定格式附加源与目的地址,分组编号、分组起始、结束标志、差错校验等信息,以分组形式在网络中传输。当源DTE将分组以比特串形式传送至本地分组交换机PSE后,本地PSE收到每个分组要求的转发信息,不管是否接通目的地址设备,都先存储起来,然后检查目的地址,在PSE保存的路由表中找到该目的地址规定的发送通路,PSE即按允许的最大发送速率转发该分组。同样,每个中转PSE均按此方式存储、转发每个分组,直到将分组送到目的地pSE,再由该PSE送达目的地址DTE(见图8-7)。按上述方式传送的是分组交换中的数据报方式。一般适用于较短的单个分组的报文。其优点是传输可靠性高、传输延时小,由于PSE上的存储器容量减小,所以提高了经济性,缺点是每个分组附加的控制信息多,增加了传输信息的长度和处理时间,增大了额外开销。
分组交换的另一种方式叫虚电路方式,它与数据报方式的区别主要是在信息交换之前,由源DTE向本地PSE发送一特定呼叫请求的分组,其中含有目的DTE的地址及逻辑信道识别符,并由PSE中转转发。若呼叫被目的DTE接受,则相应的响应“呼叫接受”予以应答,网络即发出一个“呼叫连通”给源DTE,此时呼叫建立,在两台DTE之间建立一条称作虚电路的逻辑通路,信息就能在这条虚电路上传输,直到数据交换结束,虚电路被拆除,相应的逻辑信道识别符被释放。所以虚电路方式在每次通信时都有虚电路建立、数据传输和拆除三个阶段,类似于电路交换方式,但在网络中的传输是分组交换方式。这种方式对信息传输频率高、每次传输量小的用户不太适用,但由于每个分组头只需标出虚电路标识符和序号,所以分组头开销小,适用长报文传送。
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