總體概述
數據交換可以分為:電路交換;報文交換和分組交換。電路交換原理與電話交換原理基本相同。電路交換的缺點是電路的利用率低,雙方在通信過程中的空閒時間,電路不能得到充分利用。報文交換的原理是當傳送方的信息到達報文交換用的計算機時,先存放在外存儲器中,待中央處理機分析報頭,確定轉發路由,並選到與此路由相應的輸出電路上進行排隊,等待輸出。一旦電路空閒,立即將報文從外存儲器取出後發出,這就提高了這條電路的利用率。報文交換雖然提高了電路的利用率,但報文經存儲轉發後會產生較大的時延。分組交換也是一種存儲轉發交換方式,但與報文交換不同,它是把報文劃分為一定長度的分組,以分組為單位進行存儲轉發。這就不但具備了報文交換方式提高電路利用率的優點,同時克服了時延大的缺點。
電路交換
當用戶之間要傳輸數據時,交換中心在用戶之間建立一條暫時的數據電路。電路接通後,用戶雙方便可傳輸數據,並一直占用到傳輸完畢拆除電路為止。電路交換引入的時延很小,而且交換機對數據不加處理,因而適合傳輸實時性強和批量大的數據。
報文交換
簡介
一般都是利用計算機實現的。發信端用戶首先把要傳送的數據編成電文,連同收信地址等輔助數據一起發往本地交換中心,在那裡把它們完整地存儲起來並作適當處理。當本地交換中心的輸出口有空時,就將電文轉發到下一個交換中心,最後由收信端的交換中心將電文傳遞到用戶。
優點
電文交換的優點是:
①傳輸可靠性高,它可以有效地採用差錯校驗和重發技術;
②線路利用率高,它可以把多條低速電路集中成高速電路傳輸,並且可以使多個用戶共享一個信道;
③使用靈活,它可以進行代碼變換、速率變換等預處理工作,因而它能在類型、速率、規程不同的終端之間傳輸數據。但是,電文交換不適合於會話型和實時性要求較高的業務。一般電文交換要按傳輸數據的重要和緊迫程度,分成不同的優先等級加以傳輸。
分組交換
簡介
把數據分割成若干個長度較短(一般不超過 128個字元)的分組,每個分組內除數據信息外還包括控制信息,它們在交換機內作為一個整體進行交換。每個分組在交換網內的傳輸路徑可以不同。分組交換也採用存儲轉發技術,並進行差錯檢驗、重發、返送回響等操作,最後收信端把接收的全部分組按順序重新組合成數據。
優點
與電文交換相比,分組交換的優點是:
①在電文交換中,總的傳輸時延是每個結點上接收與轉發整個電文時延的總和,而在分組交換中,某個分組傳送給一個結點後,就可以接著傳送下一個分組,這樣總的時延就減小;
②每個結點所需要的快取器容量減小,這有利於提高結點存儲資源的利用率;
③傳輸有差錯時,只要重發一個或若干個分組,不必重發整個電文,這樣可以提高傳輸效率。分組交換的缺點是每個分組要附加一些控制信息,這會使傳輸效率降低,尤以長電文為甚。一般分組交換提供虛電路和數據報兩種基本業務。
分類
①虛電路:在數據交換之前,按收信端全網路地址確定路徑和邏輯信道,並將各段邏輯信道連線起來構成一條虛電路。虛電路不同於實體電路。實體電路一旦建立就占用此電路,而不管是否傳輸數據。但虛電路僅在傳輸數據時才占用,即僅是動態地使用實體電路,數據分組沿著所建立的虛電路傳輸,其接收順序和傳送順序是相同的。數據傳輸結束後就拆除這條虛電路。這種虛電路稱為交換虛電路(SVC)。如果在特定的用戶之間永久地建立虛電路,那就沒有建立和拆除虛電路的過程,而只有數據傳輸的過程。這種虛電路稱為永久性虛電路(PVC)。虛電路方式比較適合於通信時間較長的互動式會話操作。國際電報電話諮詢委員會 (CCITT)建議把它作為分組交換公用數據網的基本業務方式。
②數據報:要求每個數據分組均帶有發信端和收信端的全網路地址,結點交換機對每一分組確定傳輸路徑,各個分組在網中可以沿不同的路徑傳輸,這樣分組的接收順序和傳送順序可能不同。收信端必須對接收的分組進行順序化,才能恢復成原來的電文。數據報方式比較適合於傳輸只包含單個分組的短電文,如狀態信息、控制信息等。