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  • 2021-03-23 21:09:05
    类型释义优缺点
    存储转发交换(Store and Forward)交换机对输入的数据包先进行缓存、验证、碎片过滤,然后再进行转发。这种交换方式延时大,但是可以提供差错校验,并支持不同速度的输入/输出端口间的交换(非对称交换),是交换机的主流工作方式。
    直通式交换(Cut-through)直通式交换机在输入端口扫描到目标地址后立即开转发。这种交换方式的优点是延迟小、交换速度快。其缺点是没有检错能力;不能实现非对称交换;并且当交换机的端口增加时,交换矩阵实现起来比较困难。
    碎片过滤式交换(Fragment Free)也叫做无碎片交换,这是介于直通式和存储转发式之间的一种交换方式。这种交换机在开始转发前先检查数据包的长度是否够64个字节,如果小于64字节,说明是冲突碎片,则丢弃之;如果大于64字节,则转发该数据包。这种转发方式的处理速度介于前两者之间,被广泛应用于中低档交换机之中。
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    2015计算机三级考试《网络技术》知识点:存储转发交换

    1.存储转发交换

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    (1)存储转发交换与电路交换的区别

    存储转发交换与电路交换的区别表现在两个特点:

    ①发送的数据与目的地址、源地址、控制信息按照一定格式组成一个数据单元(报文或报文分组)进入通信子网;

    ②通信予网中的结点是通信控制处理机,它负责完成数据单元的接收、差错校验、存储、路由选择和转发功能。

    (2)报文和报文分组

    存储转发交换方式分为两类:报文存储转发交换(简称报文交换)与报文分组存储转发交换(简称分组交换)。利用存储转发交换原理传送数据时,被传送的数据单元相应可以分为两类:报文和报文分组。

    ①报文:如果在发送数据时可以不管数据长度,而只是把它当做一个逻辑单元,则可以在数据中加上目的地址、源地址和控制信息,并按照一定的格式打包成一个报文。

    ②报文分组:除了将数据处理成报文外,另一种方法是限制数据的最大长度,例如,限定分组的最大长度是15008。源结点需要将一个长报文分成多个分组,由目的结点将多个分组按照顺序重新组织成报文。报文分组也简称为分组。

    报文是不论数据长度,不管数据多长,都处理成一个单元。而报文分组则将数据分成多个小组,传送到目的地后再组合成原数据。如果传输一个5斤的包裹,报文交换是将整个包裹作为1件,再加上有关寄件人、收件人等的信息,一起发送;而报文分组是以l斤为限,分成5个包裹(即分组),一个一个发送。

    正因为报文和报文分组将数据处理成不同的`规格,所以用这两种方式传输数据时,其效果也不相同,见下表。

    报文和报文分组的对比

    区别1

    区别2

    区别3

    报文

    不论数据多长,都处理成一个单元

    数据长,传输时出现错误难发现

    一旦错了,需要整个数据重发

    报文分组

    按规格将数据分割成较小的分组

    数据短,传输时出现错误容易现

    一旦错了,只需要发出错的那个分组

    2.电路交换

    电路交换方式与电话交换的工作过程类似。两台计算机通过通信子网进行数据交换前,首先要在通信子网中建立一个实际的物理线路连接。

    (1)电路交换的3个阶段

    电路交换的通信过程分为3个阶段。

    ①线路建立阶段;②数据传输阶段;③线路释放阶段。

    (2)电路交换方式的特点

    电路交换方式的优点是:通信实时性强,适于交互会话类通信。

    电路交换方式的缺点是:对突发性通信不适应,系统效率低,不具备存储数据的能力,不能平滑数据量,不具备差错控制能力,无法发现和纠正传输过程中发生的差错。

    【2015计算机三级考试《网络技术》知识点:存储转发交换】相关文章:

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  • 什么是数据交换? 在计算机网络中,负责传输数据的是通信子网,通信子网由传输线路和中间的结点组成,当发送方和接收方没有直接相连...而数据交换技术演变过程有三种技术: 电路交换 报文交换 分组交换 电路交换 ...

    什么是数据交换?

    在计算机网络中,负责传输数据的是通信子网,通信子网由传输线路和中间的结点组成,当发送方和接收方没有直接相连时,发送方发出的数据先到达与之直接相连的中间结点,然后从中间结点传到下一个中间结点,知道到达接收方,这个过程称之为数据交换。

    而数据交换技术演变过程有三种技术:

    1. 电路交换
    2. 报文交换
    3. 分组交换

    电路交换

    1.电路交换就好比两个电话相连:
    在这里插入图片描述
    中间的连接我们需要通过一条电话线来进行连接。

    2.但是如果电话数量变多,那么我们也需要多个电话线来进行两两连接:

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    3.但后来我们使用交换机的方式来连接电话线,当两个电话需要通信,通过一个交换机,把两个电话连接起来:
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    而这种交换方式有何特点呢?它的优点和缺点是什么?

    1.建立连接(创建一条独立的线路,当通信时不被其他用户所干扰)
    2.数据传输(一直占用通信线路)
    3.释放连接(释放线路资源)

    优点:

    1.通信时延小 2.有序传输 3.没有冲突 4.适用范围广 5.实用性强

    缺点:

    1.占用线路时间长 2.线路独占,适用效率低 3.灵活性差

    再讲报文交换和分组交换之前,我们先说说什么是存储转发?

    存储转发就是:在中间结点或交换机上把需要转发的数据存储起来,然后检查数据的正确性以及根据数据中(首部)所带的目的地址通过查找表找到想要最适合的线路转发出去。

    报文交换

    报文交换:发送方在发送一个数据时,中间结点在收到这个报文时,会 暂时存放在结点的存储设备中,等到需要传输的线路空闲的时候,再根据报文中的所指的目的地址转发到下一个适合的结点,直到送到接收方。

    而这种交换方式有什么特点呢?它的优点和缺点在哪里?

    1.不需要先建立连接 2.把数据组织成一个报文,报文中首部存放目的地址和源地址

    优点:

    1. 无需建立一条独立的通信线路 2.通过存储转发动态分配线路 3.传输可靠性高(具有差错校验和重发技术) 4.提高了线路的利用率 5.使用灵活

    缺点:

    1.因为使用存储转发技术,大大增加了转发时延
    2.因为中间结点存储的是整个报文,所以需要较大的存储空间
    3.报文中携带首部信息,就需要传输额外的信息量

    分组交换

    分组交换是在报文交换基础上进行了改进,同样也使用了储存转发技术,但是又不想报文交换那样以整个报文为单位传输,而是把报文信息分成多个更短的,更小的报文分组(也可以称为数据报)。分组交换在存储转发的过程中,也可以进行差错检验,重发,回送响应等操作,最后接收方把接收到的所有分组按顺序重新组合成数据。
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    分成多个分组,并把每一个分组前面添加首部。

    与报文交换相比,分组交换多出优点如下:
    1.不需要整个报文信息进行传输,而是把报文信息拆分成一个个小的分组,某个结点在发送一个分组后,就可以快速发送下一个分组,这样在传输的过程中就减少了转发时延的总和。
    2.因为分组信息量小,大大提高了线路的利用率
    3.在发现分组有差错后,不需要重发整个报文信息,而是把错误的分组重发,提高了发送效率。

    分组交换的特点是什么?它有什么优点和缺点?

    1.无需建立连接 2.把报文信息分成一个个较短的分组,然后把这些分组添加首部一个个发送出去

    优点:

    1.无需建立连接 2.提高线路的利用率 3.相比与报文传输,高效化提高了传输效率 4.减少了重发数据量

    缺点:

    1 具有转发时延
    2.(需要给每个分组添加首部)需要传输额外的信息量

    这里顺便提一下分组交换可以分为虚电路和数据报两种业务方式。

    虚电路:
    虚电路不同于实体电路,仅在传输数据时才会使用,数据分组沿着所建立的虚电路船速,其接收顺序和发送顺序是相同的。同样的,也需要建立,数据传输,虚电路释放3个步骤。

    数据报:
    要求每个分组数据携带发送方和接收方的全网络地址,分组可能沿着不同的线路传输,所以接收方接收到的数据可能和发送数据顺序不一样,要求接收方需要把接收到的分组顺序化,才能恢复原来的报文。

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  • 建立连接,一旦建立连接,此链路就不能其他用户所占用; 通话,这个过程资源将一直被占用,不管通信双方有多少数据,什么时候有数据; 释放连接,归还这条物理通路,这样其他用户就可以用这条线路了。 其实,也不...

    上一篇:互联网的组成以及边缘部分数据交换方式

    1. 对比电路交换,理解电路交换的应用场景及特点

    在这里插入图片描述
    电路交换应用场景:打电话,当我们和某个人建立电话连接时,实际上在传输线路上产生了一条专用的物理通路,而这些资源无法被其他用户抢占,除非双方将电话挂掉,这条通路上的资源才会被释放,整个过程分为三个步骤:

    1. 建立连接,一旦建立连接,此链路就不能为其他用户所占用;
    2. 通话,这个过程资源将一直被占用,不管通信双方有多少数据,什么时候有数据
    3. 释放连接,归还这条物理通路,这样其他用户就可以用这条线路了。

    其实,也不太难理解,假设你女朋友正在和高富帅打电话,然后你又给你女朋友打电话,你就会听到"你拨打的电话正忙,稍后再拨",也就是无法创建一条通向你女朋友的物理通路,因为通路正在被占用。

    电路交换的特点:

    1. 面向连接:通信的前提是建立连接,一定保证连接建立才能进行下一步;
    2. 资源占有时间久:整个通话时间内,两个用户始终占用端到端的通信资源;
    3. 通信有保障:建立可靠的物理通路,通信稳定。

    在这里插入图片描述
    交换机的功能:代替电话之间11连接的网状结构,帮助用户选择一条物理传输线路 ,比如A和B进行通话,A无需关系我到底使用那条物理通路和B进行通话,到时直接由交换机帮我选择、建立连接即可。

    2. 理解使用分组交换的原因,以及网络流量的特点

    计算机网络规律:无规律,无法预测用户什么时候发送数据,发送多大的数据等,突发性、不稳定性,与打电话的应用场景,恰恰相反,电路交换不适用。
    在这里插入图片描述

    2.1 分组:见上图

    在发送端,将较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段,将数据信息(包括发送者和接受者的信息,如ip port等)。

    首部信息保证数据的完整以及数据的顺序,不同分组可以走不同的独立的传输路径,数组到达终点以后进行组装。
    在这里插入图片描述
    举例:主机H1到主机H4的数据发送过程
    从H1到H4可以走的路径有很多,如

    1. ABD
    2. ACED
    3. ABED等
      假如将H1发出的报文分组成为不同的分组,这些分组可能都从一个路径通过,也可能从不同的路径通过,无论如何最终都会到达H4,与电路交换不同的是,数据包都是很短的分组,会很快经过数据链路到达某个路由器,不存在像电路交换一样一直占用着通信资源,再由路由器判断下一跳去哪里,也就是说数据包在路由器上会进行短暂的排队存储,然后转发出去。

    分组的意义:

    • 使得数据能有更多传输通道的选择,不同的分组可以经过不同的链路,通过不同路由器(查找路由转发表)
    • 减少数据量,使得数据能够很快的经过数据链路,然后很快经过链路不会一直占用链路,将链路空闲出来(与电路交换的不同),让其他的数组经过,大大减少数据占用链路的时间,提高效率。

    2.2 交换:存储转发技术

    所谓存储转发,也就是当网络上的数据稍微较多或者数据量很大的时候,需要在某个中转路由器上进行存储,进行短暂的排队,然后被转发出去,这就是所谓的转发存储。

    分组发生在数据发送端,交换发生在数据的中转过程,路由器上。

    3. 总结与思考

    实际上,分组交换和现代并发程序有点像,线程短暂的使用cpu,不同的进行线程的切换,看起来像是很多线程都是在同时执行,而分组转发很快的交换,很快的经过链路,这样看起来像大量的数据同时经过链路。
    在这里插入图片描述

    时间片轮转:将cpu时间划分开来,轮流使用,看起来同时使用cpu;
    链路划分:将很长的链路通过路由器为较短的链路,可以让更多的数据包都在传输的路上,而不是只能一个数据包独占一条链路,其他数据包只能等待,提升效率;
    数组分组:很快经过链路不会一直占用链路,将链路空闲出来,看起来像是同时在占用使用链路。

    渐渐感觉这些知识都是相通的,他们都有很多的相似性,看来还是要多积累一些基础知识,只有积累的多了,再去学习一些比较高大上的东西,会更容易吧。

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