計算機網路中的資料交換

2021-09-11 10:01:42 字數 2856 閱讀 8081

計算機網路中,資料交換的型別有:電路交換、報文交換、分組交換。q:如何實現資料通過網路核心從源主機到達目的主機?

a:資料交換。(現在網路主要採用的技術是資料交換)

2臺主機之間d通訊基礎是:2臺主機之間有物理鏈路相連。

這裡寫描述

這裡會出現的問題:

1、主機數量增多,需要的鏈路數量就會增多,每個主機需要維護的鏈路數就急劇增加;--n^2鏈路問題(主機數是n,則需要的鏈路數是n(n-1)/2),經濟和技術上實現是很難的。

-->引入「交換裝置」,讓我們的主機和交換裝置相連,這時,每個主機只需乙個鏈路即可。交換裝置可在這些主機之間實現動態的資料交換。這種解決方案的侷限性:若主機數量特別多,交換裝置埠就需要特別大;若網路規模特別大,主機距離特別遠,也很難都連在乙個主機上。

2、為了保證連通性、維護和適應不同的網路規模,可以這樣做:

將交換裝置互連在一起,構成交換網路。讓主機和交換網路裡的某乙個交換裝置相連,交換網路能幫助我們把資料進行**、接續,最終將資料傳送到目的地。1、 動態轉接 2、動態分配傳輸資源(交換網路層面上)

這裡寫描述

可在所有交換裝置埠之間動態地在物理上或邏輯上建立埠之間的連線,將乙個埠的資料轉移到另乙個埠,且這種連線,在很多裝置裡可並行進行。

這裡寫描述

這裡寫描述

電路交換過程中最顯著的特點:資源獨享。(1條電路一定獨佔所經過的物理鏈路)

2個**之間在通話過程中建立起的電路所占有的通訊資源(通道資源)是不能被第3方共享的。除非它掛機了,把整個電路釋放、拆除了,才可讓第3方使用。

這裡寫描述

這裡寫描述

這裡寫描述

頻分多路復用fmd:將通道資源在頻率上進行劃分,分成乙個個頻帶的子通道,讓每路訊號只是去使用其中的某乙個頻帶的子通道,因為頻率相互之間是隔離開的。有線電路網路。

這裡寫描述

時分多路復用tdm

這裡寫描述

這裡寫描述

波分多路復用wdm

這裡寫描述

不同的使用者用不同波長的光,只要這2個波長的光在波長上隔離開來,就可在乙個共享的光纖上進行傳輸,到了目的之後再把它分離開來。

碼分多路復用cdm

這裡寫描述

既不分割時間,也不分割頻率,而是分割碼。碼片序列是乙個二進位制序列。想要共享通道又不相互干擾,對碼片序列有要求。

原理如下:

這裡寫描述

這裡寫描述

整個資料傳輸過程中,要以整個報文作為乙個整體,一次性將其**到下乙個相鄰節點上。如早期通訊方式:電報。在乙個站點把電報傳送出去,下乙個站點把電報收取,再進行**,以此類推。

這裡寫描述

這裡寫描述

每個小的資料報實際相當於分組,拆分出來的報文的原始資料通常還會在原始資料上加乙個頭部資訊,頭部資訊通常會加什麼?--控制類資訊,如位址資訊。

把報文拆分成乙個個小的資料塊,每個小的資料塊上要加一些頭部資訊,此時才構成乙個分組。把分組發出去,到了目的地之後,目的地要想接收完整的報文-->目的主機把各個小的分組所攜帶的報文的其中一部分資料按順序重新組裝在一起,此時才能還原原始報文。這樣,乙個報文的傳輸就完成了。(加上的頭部資訊也屬於額外開銷,如寄一封信,信件的重量是要包含信封的,這個額外開銷必不可少。)

注意:當中間路由器向目的主機**第1個分組時,同時,源主機也在向路由器傳送第2個分組。

在分組交換網路中並不是事先分配好的,具有很強的隨機性。把這種鏈路共享成為統計多路復用。最大的特點:按需共享鏈路

這裡寫描述

這裡寫描述

當傳送1個分組的第1個bit開始到最後乙個bit傳送結束,這段時間稱之為傳輸延遲(時延)

這裡寫描述

這裡寫描述

這裡寫描述

思考:採用報文交換這種儲存-**方式進行工作時,中間的路由器需多大的快取?

-->上例中,中間的路由器需7.5mbits的快取,因為至少要能將7.5mbits的報文接收下來,它才能儲存之後**。

這裡寫描述

過程描述:將7.5mbits報文拆成5000個分組,每個分組大小是1500bits,經過1ms,第1個分組就傳到了第1個路由器,從第1ms開始,第1個路由器可向第2個路由器傳送第1個分組,(注意:同時,源主機就可向第1個路由器傳送第2個分組。)再經1ms,第1個分組到達了第2個路由器,第2個分組到達了第1個路由器......

分組交換每乙個節點大部分時間可並行地**分組,而報文交換是序列的

思考:分組交換過程中,中間的路由器需多大的快取?--上例中,理論上說,只需1500bits的快取即可。

現代計算機網路、資料通訊網路主要採用分組交換技術。

這裡寫描述

這裡寫描述

不能這麼認為,否則,**網路早改了。通訊之前並未預約或占用網路/鏈路資源,大家構造分組,向網路大量傳送,勢必會出現使用者大量向網路傳送資料,超越了網路的傳輸能力,此時,會出現一種現象--擁塞(分組延遲和丟失),該現象出現後,陣列分組可能會在網路核心的路由器上排隊等待,甚至出現資料丟失。需要協議處理可靠資料傳輸和擁塞控制。

計算機網路 資料交換 電路交換

我們先看一下下面這個場景,如何任意兩台主機需要通訊的話,最簡單的方案就是在這兩台主機之間建立一條鏈路,也就是說通過一條通訊鏈路把兩個主機連在一起,這樣就具備了通訊的基礎。但是這裡有乙個問題,如果主機數量太多,需要的鏈路數就急劇增加,就是 交換呢,有兩層含義,乙個是作為交換裝置,它具有動態轉接的功能,...

計算機網路基礎之資料交換技術

說完了多路復用技術之後,咱們再聊一聊資料交換技術。既然是資料交換,自然就要有接收方和傳送方以及處於中間負責資訊轉換地交換裝置。在乙個資料交換的網路拓撲裡面,常常是這樣的 即傳送方與接收方統稱為網路站點,網路站點之間是不直接連線的,二者之間的資料交換需要中間的網路結點來進行連線,網路結點只承擔交換任務...

計算機網路 交換技術

機的連線方式 兩部 機只需要用一對電線就能夠互相連線起來。5 部 機兩兩相連,需 10 對電線。n 部 機兩兩相連,需 n n 1 2對電線。當 機的數量很大時,這種連線方法需要的電線對的數量與 機數的平方成正比。當 機的數量增多時,就要使用交換機來完成全網的交換任務。在這裡,交換 switchin...