1.從多個方面比較電路交換、報文交換和分組交換的主要優缺點
電路交換的主要特點:
(1)通訊之前要先建立連線,通訊完畢後要釋放連線。也就是說,通訊一定要有三個階段:建立連線、通訊、釋放連線。
(2)在整個通訊過程中,通訊的雙方自始至終占用著所使用的物理通道。
因此,對於計算機通訊,由於計算機資料是突發性的,從通訊線路的利用率來考慮,電路交換的效率就比較低。此外,當通訊雙方占用的通訊線路由很多個鏈路(通過若干個交換機把這些鏈路聯通)組成時,只有在每一段鏈路都能接通(每一段鏈路都有空閒的通道資源還沒有被其他使用者占用,即有可用資源)時,整個的連線建立才能完成(哪怕只有一段鏈路沒有空閒的通道可供使用,連線建立也無法完成)。當通訊網的業務量很大時,電路交換無法保證使用者的每乙個呼叫都能接通。如果第一階段的連線建立不能完成,那麼後續階段的通訊過程當然也就無法進行。
在電路交換的通訊過程中,只要在整個連線中有乙個環節(如某條鏈路或某個交換機)出了故障,那麼整個連線就不復存在,接著就是通訊的中斷。若要重新進行通訊,必須重新建立連線。如果能夠繞過剛才的故障鏈路或故障交換機而建立新的連線,那麼就可以開始新的通訊。這就是說,電路交換系統不能自動從故障中進行恢復。
但電路交換有乙個最主要的優點,就是只要連線能夠建立,那麼雙方通訊所需的傳輸頻寬就已經分配好而不會再改變。這叫做靜態分配傳輸頻寬。通訊雙方願意占用通訊資源多久,就占用多久(對於公用網,只要按規定付費即可),而不受網路中的其他使用者的影響。當網路發生擁塞時,網路中的其他使用者很可能反覆呼叫都無法建立連線,但這些動作都不會影響已經占用了通訊資源的使用者的通訊質量(除非發生了通訊網中的故障,影響到正在進行通訊的連線)。
目前最常用的分組交換是使用無連線的ip協議。這種分組交換以分組作為傳輸的單位,採用儲存**技術,並且沒有連線建立和連線釋放這兩個階段,因此傳送資料比較迅速。在傳輸資料的過程中,是動態分配傳輸頻寬,對通訊鏈路是逐段占用的。這就是說,若某段鏈路的頻寬較高,分組的傳輸速率就較快;若另–段鏈路的頻寬較低,傳輸速率就較慢。不像電路交換那樣,從源點到終點都是同樣的傳輸速率。可見分組交換能夠比較合理而有效地利用各鏈路的傳輸頻寬。
分組交換採用分布式的路由選擇協議。當網路中的某個結點或鏈路出現故障時,分組傳送的路由可以自適應地動態改變,使資料的傳送能夠繼續下去。傳送資料的源點和接收資料的終點甚至不會感覺到網路中所發生的故障。因此分組交換網路有很好的生存性。
分組交換也有一些缺點。例如,分組在各路由器儲存**時需要排隊,這就會造成一-定的時延。此外,由於分組交換無法確保通訊時端到端所需的頻寬,當分組交換網的通訊量突然增大時,可能會在網路中的某處產生擁塞,從而延長資料的傳送時間。當網路擁塞非常嚴重時,整個網路也可能會癱瘓。分組交換的另乙個問題是各分組必須攜帶控制資訊,這也造成了一定的開銷。整個分組交換網還需要專門的管理和控制機制。當然,電路交換網也需要網路管理,但電路交換網的交換機都具有很強的網路管理功能,能夠對網路進行很有效的管理。分組交換網中的路由器比較簡單,無法對整個網路進行管理。必須在網路中由專門的主機來執行專門的網路管理軟體,對整個網路進行管理。
報文交換也採用儲存**技術,不同的是,報文交換不再把報文分割為更小的分組,而是把整個報文在網路的結點中儲存下來,然後再**出去。這樣做,省去了劃分小的分組的步驟,也省去了在終點把分組重灌成報文的過程。但報文交換在靈活性.上就不如分組交換,傳送資料的時延較大。本來報文交換是用來傳送電報的。現在已經很少有人還打電報,因此報文交換現在已經很少使用了。
2.七層、五層和四層的網路協議優缺點
解答:我們知道,osi 的體系結構是七層協議。tcp/ip 的體系結構是四層協議,而真正有具體內容的只是上面三層。在學習計算機網路的原理時往往採取折中的辦法,即綜合osi .和tcp/ip的優點。採用一種只有五層協議的體系結構。圖t-1-24給出了五層協議的結構。
(1)物理層一–在物理層上所傳資料的單位是位元(bit)。物理層的任務就是透明地傳送位元流。物理層還要確定連線電纜的插頭應當有多少根引腳以及各條引腳應如何連線。當然,哪幾個位元代表什麼意思,則不是物理層所要管的。請注意,傳遞資訊所利用的一些物理**,如雙絞線、同軸電纜、光纜、無線通道等,並不在物理層協議之內而是在物理層協議的下面。因此也有人把物理**當作第0層。
(2)資料鏈路層常簡稱為鏈路層。在兩個相鄰結點之間(主機和路由器之間或兩個路由器之間)傳送資料是直接傳送的(即不需要經過**的點對點通訊)。這時就需要使用專門的鏈路層的協議。資料鏈路層將網路層交下來的ip資料報組裝成幀,在兩個相鄰結點間的鏈路.上「透明」地傳送幀中的資料。每一幀包括資料和必要的控制資訊(如同步資訊、位址資訊、差錯控制等)。
在接收資料時,控制資訊使接收端能夠知道-個幀從哪個位元開始和到哪個位元結束。這樣,資料鏈路層在收到乙個幀後,就可從中提取出資料部分,上交給網路層。
控制資訊還使接收端能夠檢測到所收到的幀中有無差錯。如發現有差錯,資料鏈路層就簡單地丟棄這個出了差錯的幀,以免繼續傳送下去白白浪費網路資源。如果需要改正錯誤,就由運輸層的tcp協議來完成。
(3)網路層—網路層負貴為分組交換網上的不同主機提供通訊服務。在傳送資料時,網路層把運輸層產生的報文段或使用者資料報封裝成分組或包進行傳送。在tcp/ip體系中,由於網路層使用ip協議,因此分組也叫做ip資料報,或簡稱為資料報。
網路層的另乙個任務就是要選擇合適的路由,使源主機運輸層所傳下來的分組能夠通過網路中的路由器找到目的主機。
對於由廣播通道構成的分組交換網,路由選擇的問題很簡單,因此這種網路的網路層非常簡單,甚至可以沒有。
(4)運輸層一運輸層的任務就是負責向兩個主機中程序之間的通訊提供服務。由於乙個主機可同時執行多個程序,因此運輸層有復用和分用的功能。復用就是多個應用層程序可同時使用下面運輸層的服務,分用則是運輸層把收到的資訊分別交付上面應用層中的相應的程序。運輸層.主要使用以下兩種協議:乙個是傳輸控制協議tcp,是面向連線的,資料傳輸的單位是報文段,能夠提供可靠的交付。另乙個是使用者資料報協議udp,是無連線的,資料傳輸的單位是使用者資料報,不保證提供可靠的交付,只能「盡最大努力交付」。
(5)應用層一應用層是體系結構中的最高層。應用層直接為使用者的應用程序提供服務。這裡的程序就是指正在執行的程式。在網際網路中的應用層協議很多,如支援全球資訊網應用的http協議、支援電子郵件的smtp協議、支援檔案傳送的ftp協議,等等。
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