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3.5.3 分组交换

2007-04-23 16:02 王达 电子工业出版社 字号:T | T
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本章主要介绍局域网、广域网,以及OSI各层主要功能及其工作原理这些基本的计算机网络通信技术,同时还将介绍计算机网络数据通信中常见的技术指标和参数。这些都是我们平常进行各种网络工程施工和系统设计的基础和前提。本节讲述了分组交换。

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3.5.3  分组交换
“分组交换”(Packet Switching)与“报文交换”技术类似,但规定了交换机处理和传输的数据长度(称之为分组),不同用户的数据分组可以交织地在网络中的物理链路上传输。是目前应用最广的交换技术,它结合了线路交换和报文交换两者的优点,使其性能达到最优。为了理解分组交换的优越性,先了解一下“报文”与“报文分组”的区别。
1.报文与报文分组
数据通过通信子网传输时可以有报文(Message)与报文分组(Packet)两种方式。报文传输不管发送数据的长度是多少,都把它当做一个逻辑单元发送;而报文分组传输方式则限制一次传输数据的最大长度,如果传输数据超过规定的最大长度,发送节点就将它分成多个报文分组发送。“报文”和“报文分组”的结构对比如图3-36所示。
图3-36  “报文”与“报文分组”结构的对比
由于分组长度较短,在传输出错时,检错容易并且重发花费的时间较少;限定分组最大数据长度后,有利于提高存储转发节点的存储空间利用率与传输效率。公用数据网采用的是分组交换技术。
2.分组交换原理
分组交换原理与报文交换类似,但它规定了交换设备处理和传输的数据长度(称之为分组)。它可将长报文分成若干个小分组进行传输,且不同站点的数据分组可以交织在同一线路上传输,提高了线路的利用率。可以固定分组的长度,系统可以采用高速缓存技术来暂存分组,提高了转发的速度。分组交换方式在X.25分组交换网和以太网中都是典型应用。在X.25分组交换网中分组长度为131字节,包括128字节的用户数据和3字节的控制信息;而在以太网中,分组长度为1500字节左右(较好的线路质量和较高的传输速率,分组的长度可以略有增加)。
分组交换实现的关键是分组长度的选择。分组越小,冗余量(分组中的控制信息等)在整个分组中所占的比例越大,最终将影响用户数据传输的效率;分组越大,数据传输出错的概率也越大,增加重传的次数,也影响用户数据传输的效率。
如何管理这些分组流呢?目前有两种方法:数据报和虚电路。
在数据报中,每个数据包被独立处理,就像在报文交换中每个报文被独立处理那样,每个节点根据一个路由选择算法,为每个数据包选择一条路径,使它们的目的地相同。
在虚电路中,数据在传送以前,发送和接收双方在网络中建立起一条逻辑上的连接,但它并不是像电路交换中那样有一条专用的物理通路,该路径上各个节点都有缓冲装置,服从于这条逻辑线路的安排,也就是按照逻辑连接的方向和接收的次序进行输出排队和转发,这样每个节点就不需要为每个数据包作路径选择判断,就好像收发双方有一条专用信道一样。
3.分组交换的特点
报文交换的缺点是由报文太长引起的,因此分组交换的思想是限制发送和转发的信息长度,将一个大报文分割成一定长度的信息单位,称为分组,并以分组为单位存储转发,在接收端再将各分组重新组装成一个完整的报文。分组交换试图兼有报文交换和线路交换的优点,而使两者的缺点最少。分组交换与报文交换的工作方式基本相同,形式上的主要差别在于:分组交换网中要限制所传输的数据单位的长度。
【责任编辑:雪花 TEL:(010)68476606-8008】

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