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  • 常用数据交换方式
    千次阅读
    2020-08-25 20:40:34





    一、分组交换方式 分类



    分组交换方式 分类 :

    ① 数据报方式 :网络层 提供 无连接服务 ;

    ② 虚电路方式 :网络层 提供 连接服务 ;


    无连接服务 : 分组传输前 , 不确定传输路径 , 同一个数据报切割的不同的分组 , 传输路径可能不同 ;


    连接服务 : 分组传输前 , 先确定传输路径 , 也就是建立连接 , 然后将分组 , 在该路径中传输 , 传输结束后 , 断开连接 ;





    二、数据传输单元 术语



    数据传输单元 术语 :

    ① 应用层 : 报文

    ② 传输层 : 报文段 , 将 报文 分割 得到 ;

    ③ 网络层 : IP 数据报 , 在 报文段 基础上 , 封装 目的地址 , 源地址 ; 如果 IP 数据报 过大 , 那么就将该 IP 数据报 切割成 分组 ;

    ④ 数据链路层 : , 在 IP 数据报 / 分组 基础上 , 帧头 加上 MAC 地址 , 帧尾加上帧检验序列 ;

    ⑤ 物理层 : 比特流 ;





    三、数据报方式



    数据报方式 :

    ① 无连接 : 发送前 不确定 传输路径 , 每个分组 传输路径 都是独立的 , 不同的分组的传输路径可能不同 ;

    ② 携带地址 : 每个 分组 都有 目的地址源地址 ;

    ③ 转发分组 : 路由器 根据 目的地址 , 转发分组 ,

    • 构建 转发表 : 基于 路由协议 / 路由算法 构建 转发表 , 每个路由器都有一个转发表 , 转发表由 目的网络地址 和 链路接口 组成 ;
    • 检索 转发表 : 分组到达路由器后 , 检索转发表 , 查找从哪个接口转发出 ;
    • 独立选路 : 每个分组 选择传输路径都是独立的 ;




    四、虚电路方式



    虚电路方式 :

    ① 结合两者 : 虚电路 结合了 数据报交换方式电路交换方式 两者的优点 ;

    ② “虚电路” 概念 : 在 源主机 和 目的主机 之间 , 建立一条 逻辑连接 , 路径上的 节点 ( 路由器 ) 都需要维护一张 虚电路表 , 其中记录了虚电路信息 ;



    "虚电路" 通信过程 :

    ① 建立 虚电路 : 每个分组 都有 虚电路号 信息 , 不携带 目的地址 ; 源主机 向 目的主机 发出 呼叫请求分组 , 目的主机 回送 呼叫应答分组 , 虚电路 ( 逻辑连接 ) 建立成功 ;

    ② 数据传输 : 该通信 是 全双工通信 ;

    ③ 释放 虚电路 : 分组发送完毕后 , 源主机 发送 释放请求分组 , 释放 虚电路 ;





    五、数据报服务 与 虚电路服务 对比



    数据报服务 与 虚电路服务 对比 :

    ① 连接 : 数据报 不建立连接 ; 虚电路 建立连接 ;

    ② 目的地址 : 数据报 分组有完整目的地址 ; 虚电路 连接建立阶段 有目的地址 , 数据传输阶段 使用 虚电路号 ;

    ③ 路由选择 : 数据报 每个分组独立运行 , 路由选择转发 ; 虚电路 所有分组按照 相同的路径传输 ;

    ④ 分组顺序 : 数据报 不保证顺序 ; 虚电路 保证顺序 ;

    ⑤ 可靠性 : 数据报 可靠性由 主机 保证 ; 虚电路 可靠性由 网络 保证 ;

    ⑥ 网络故障适应能力 : 数据报 在网络节点故障后 , 正常传输 ; 虚电路 网络节点故障后 , 不能工作 ;

    ⑦ 差错处理和流量控制 : 数据报 由 主机 进行流量控制 , 不保证数据报可靠性 ; 虚电路 由 分组交换网 / 主机 负责 ;

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  • 常用数据交换格式

    千次阅读 2020-01-03 21:37:32
    什么是数据交换格式?、JSON、XML

    什么是数据交换格式?

    在公司的web项目中,客户端和服务器常用的数据交换格式有JSONXML以及模板引擎ftl等。目前大部分公司的项目的服务器响应客户端请求都是返回JSON数据格式。

    一般来说分客户端分为两大类:移动端PC端
    ios安卓,采用的通讯方式是http协议+json的restful风格,也是目前大多数互联网公司的项目采取的方式。

    xml则用的越来越少,因为传输比较耗费资源(宽带),比较重量级。所以一般情况下,银行项目使用http协议+xml居多。

    JSON

    首先我们需要知道什么是JSON?

    JSON(JavaScript Object Notation, JS 对象简谱) 是一种轻量级的数据交换格式。它基于 ECMAScript (欧洲计算机协会制定的js规范)的一个子集,采用完全独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据简洁清晰的层次结构使得JSON 成为理想的数据交换语言。 易于人阅读和编写,同时也易于机器解析和生成,并有效地提升网络传输效率

    简单来说:JSON就是一种轻量级的数据交换格式,结构清晰易于使用,相比XML重量级的数据交换格式更加的好用,所以客户端和服务器端采用JSON的方式进行数据交换格式进行通讯。

    JSON的数据结构如下:

    {
        "fruit": [
            {
                "name": "苹果",
                "address": "烟台",
                "price": "12.9",
                "unit": "kg"
            },
            {
                "name": "香蕉",
                "address": "海南",
                "price": "6.5",
                "unit": "kg"
            }
        ]
    }
    

    json数据格式以两种方式呈现,对象/数组
    "{"开头,"}"结尾,"{}"包裹的为一个json对象,对象里面的值以key value格式存放。"[]"表示json数组,里面装载着若干json对象。

    常用的JSON解析框架
    fastjson(阿里)、gson(谷歌)、jackson(SpringMVC自带)

    例如fastJson的API
    在这里插入图片描述在这里插入图片描述

    XML

    首先我们需要知道XML是什么?

    可扩展标记语言,标准通用标记语言的子集,(Extensible Markup Language,简称XML)。是一种用于标记电子文件使其具有结构性的标记语言。主要作用是用来(描述)存储一些数据,或者说用来做配置文件使用,如spring项目就采用了xml文件。

    使用xml要注意文件头部的结构,需要声明版本号,编码方式。xml中用标签的方式呈现,层层嵌套,可看做树形结构。

    XML数据结构如下:

    <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>  
    <students>  
        <student id="1">  
            <name>小明</name>  
            <address>深圳</address>  
            <sex>1</sex>  
        </student>
    	... ...    
    </students>  
    
    

    XML的解析方式
    Dom4jSaxPull,一般是这几种。

    dom4j不适合大文件的解析,因为它是一下子将文件加载到内存中,所以有可能出现内存溢出,sax是基于事件来对xml进行解析的,所以他可以解析大文件的xml,也正是因为如此,所以dom4j可以对xml进行灵活的增删改查和导航,而sax没有这么强的灵活性,所以sax经常是用来解析大型xml文件,而要对xml文件进行一些灵活(crud)操作就用dom4j

    公司项目中解析xml我使用的dom4j,使用dom4j主要就是操作Document对象。创建SAXReader对象后通过对象读取文件,获取Document对象之后就很方便了,再获取根节点,即root节点,之后的操作就是一些迭代获取属性/文本之类的操作。

    展开全文
  • 数据交换方式

    千次阅读 2019-11-02 18:15:27
    为什么要数据交换 第一种 对于每台主机要通信,我们给每个主机都建立线路,那么一共是 n(n-1)/2 条链路 第二种 通过交换设备互联,N 条链路 缺点:如果主机数量大,将会给交换机压力很大,交换机的内部吞吐量...

    网络中的掌中宝

    通过路由器实施的异构互联

    为什么要数据交换

    • 第一种
      • 对于每台主机要通信,我们给每个主机都建立线路,那么一共是 n(n-1)/2 条链路
      • image
    • 第二种
      • 通过交换设备互联,N 条链路
      • 缺点:如果主机数量大,将会给交换机压力很大,交换机的内部吞吐量要特别大,并且远距离链路就要长,链路一长信号会差
      • image
    • 第三种
      • 通过交换网络
      • 大量的交换设备互联而构成的,这样既对交换设备的端口要求不是很大,可能几个端口十几个端口就可以了。另外也可以实现远距离之间的通信
      • image

    数据交换方式

    电路交换

    例子:电话网络
    image
    电路交换的阶段

    graph TB
    建立连接/呼叫/电路建立-->通信
    通信-->释放连接/拆除电路
    
    

    特点: 独占资源

    要建立一个连接在电话网络中,通过呼叫的方式来建立好这样一个电路,建立好连接,那连接只要一建起两个人就可以进行通信,也就是进行数据的交换和数据的传输。通信结束之后就是释放连接的一个过程,拆除电路的过程。

    结合这个图我们可以再来看一下,假如说现在这个是A和BA和B他们两个人要打电话,那A先拨号,拨通之后B就收到了一个振铃,收到这零之后,B就接通电话,相当于两个人之间就已经建立好了一个电路的连接。

    只要建立好连接,就会有一个固定的路径来传输数据,现在假如我们A和B之间所建立好的这样一个链路或者说电路,它们的带宽非常的大。也就是说这个电路其实可以通过非常多的数据量,但是现在只有一个人在打电话,现在其实相当于是对带宽有浪费了。

    • 优点
      • 通信时延小
      • 有序传输
      • 没有冲突
      • 实时性强
    • 缺点
      • 建立连接时间长
      • 线路独占,使用效率低
      • 灵活差
      • 无差错控制能力

    报文交换

    报文:源应用发送的信息整体
    image

    如果报文不大,也就不进行分割处理

    首先它就会到这样一个交换设备上,交换设备通常使用的都是一个交换机,这个交换机它具有存储转发的功能什么叫存储转发?就是指报文到了交换设备,这并不像刚才的电路交换一样直接就发出去了,而是要先存一会,存到什么时候?存到这个电路是可用的,就可以把它转发出去,也就是说如果有链路空闲我们就可以转发出去,而这个链路可以走上面也可以走,下面取决于当时的一个网络情况,所以可以看到它这个路径并不是固定的,而且也并不像电路交换一样事先约定好一个路径,它是可以比较随机性的进行一个游走的,所以报文交换就是这样一个过程。

    • 优点
      • 无需建立连接
      • 存储转发,动态分配线路
      • 线路可靠性较高
      • 线路利用率较高
      • 多目标服务
    • 缺点
      • 存储转发时延
      • 报文大小不定,需要的网络节点要有较大的缓存空间

    分组交换

    分组:把大的数据块分割成小的数据块
    image

    它们都采用一个存储转发的思想,但是他们所转发的数据大小,或者说这个数据究竟是什么?这一点是不一样的。他转发的是分组分组指的就是把大的数据块分割成一个小的数据块,那也就是把之前我们讲的报文给它切割成一个一个又一个小的数据块,再进行一个存储和转发,那这个分组可以是相同大小,也可以是不同大小,我们默认它是一个相同大小的分组

    • 优点
      • 无需建立连接
      • 存储转发,动态分配线路
      • 线路可靠性较高
      • 线路利用率较高
      • 相对于报文交换,存储管理更容易
    • 缺点
      • 存储转发时延
      • 需要传输额外的信息量
      • 乱序到目的的主机,要对分组排序重组

    三种交换方式的比较

    image

    1. 电路交换
      • 电路交换就是要先建立好链接,然后再传送数据,最后再释放连接,可以看到连接建立的过程是非常长的,而且在数据传送的过程当中是独占资源的
    2. 报文交换
      • 报文交换就是对应于一个报文,我们不需要事先建立连接直接把它放到链路上进行一个传输,而且也并不是占用整个的从源主机到目的主机之间的路径,而是在不同时间内一段一段的占用链路
    3. 分组交换
      • 分组交换和报文交换一样都是采用存储转发的这种技术,而且也不需要是先建立连接,只不过他们两个传送的单元不同报文交换传送的单元是报文,比较大的一个数据块儿,分组交换是把这个大的数据块分片了分成一小块的数据块,所以这是分组交换和报文交换的一个区别。而且根据数轴的时间轴的方向可以看到分组交换它整个的时延是要比报文交换更少一些的

    区别

    1. 报文交换和分组交换都采用存储转发技术
    2. 如果传送的数据量大,而且传送时间远大于呼叫时间,我们都会选择电路交换
      • 电路交换的传输实验是最小的,因为我们知道电路交换他不需要经历存储转发,也可以叫做是一种直通式的
    3. 从信道利用率来看,报文交换和分组交换是要优于电路交换的,而且分组交换的时延总是要更短。
    展开全文
  • 计算机网络——数据交换方式

    千次阅读 2021-07-23 00:45:22
    数据交换的三种方式——电路交换、报文交换、分组交换 电路交换 用户之间要传输数据时,交换中心在用户之间建立一条暂时的数据电路。电路接通后,用户双方便可传输数据,并一直占用到传输完毕拆除电路为止。电路...

    数据交换(Data Switching)是指在多个数据终端设备之间,为任意两个终端设备建立数据通信临时互连通路的过程。通俗来说交换是就通过某些交换中心将数据进行集中和传送,传输线路为各个用户共用,从而大大节省通信线路,降低系统费用。如果网络规模较大,则把交换设备连接在一起形成交换网络。

    数据交换的三种方式——电路交换、报文交换、分组交换

    电路交换

    用户之间要传输数据时,交换中心在用户之间建立一条暂时的数据电路。电路接通后,用户双方便可传输数据,并一直占用到传输完毕拆除电路为止。电路交换引入的时延很小,而且交换机对数据不加处理,是这几种交换方式中最快的一种。因而适合传输实时性强和批量大的数据。

    最典型的电路交换网络:电话网络

    电路交换的三个阶段:

    • 建立连接(呼叫/电路建立)
    • 通信(数据传输)
    • 释放连接(拆除电路)

    我们只需要记住一个特点:独占连接,用户始终占据端到端的固定传输带宽。

    报文交换

    报文是网络中交换与传输的基本单元,是站点一次性要发送的数据库。报文包含了要发送的数据的完整信息,长短不一致,长度不限但可变。

    报文交换不同于电路交换,它无需在两个站点之间建立一条专用通路,其数据传输的单位是报文,传送过程采用存储转发的方式。 

    分组交换

    所谓分组,就是将一个大的数据包(报文)分成一个个更小的数据包,这些一个个更小的数据报就称为分组。在每个分组的首部写入发送端和接收端的地址,每个分组数据块的结构如下所示:

     

    分组交换同样采用存储转发,不同站点的数据分组可以交织在同一线路上传输,也就是说一个报文分成了若干个分组之后,这些分组不一定都沿着同一条路径进行转发,提高了线路的利用率。当然,由于将大的报文分割成了若干小分组,所以分组交换的速度比报文交换快得多

    那么在网络中什么时候会使用分组交换呢?

    当一个网络层的 IP 数据报从一个主机传输到另一个主机时,它可能通过不同的物理网络。每个物理网络上都有各自的最大帧的大小(即最大传输单元 MTU),若传输的 IP 数据报超过 MTU,此时就会对整个 IP 数据包进行分组。

    由于报文会分为众多的分组,工作量比较大,可能会出现丢包的现象,这也是分组交换的缺点。

     三种交换方式的比较

    数据交换方式该如何选择?

     

    • 传送数据量大,且传送时间远大于呼叫时,选择电路交换。电路交换传输时延最小。
    • 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,尤其适用于计算机之间的突发式的数据通信(比如我们用微信发消息)

     

     感谢@飞天小牛肉,我的操作系统和计网基本都是跟着大佬的知识结构来学习的

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