在計算機網絡中有三種主要的數據交換方式,分別是電路交換、報文交換和分組交換。
電路交換
電路交換需要建立一條專用的數據通信路徑,這條路徑上可能包含許多中間節點。這條通信路徑在整個通信過程中將被獨佔,直到通信結束才會釋放資源。電路交換適合實時性要求較高的大量數據傳輸的情況。
電路交換的優點主要包括以下幾個方面:
通信時延小。通信雙方通過專用線路進行通信,數據可以直達。當數據傳輸量較大時,優點將十分顯著。線路獨佔,沒有衝突。實時性強。一旦通信線路建立,雙方可以實時通信。電路交換的缺點主要包括以下幾個方面:
線路獨佔,利用率太低。連接建立時間過長。報文交換
報文交換以報文作為數據傳輸單位,攜帶有源地址和目的地址等信息。
報文交換的優點主要包括以下幾個方面:
無需建立連接。動態分配線路。線路利用率高。報文交換的缺點主要包括以下幾個方面:
報文交換對報文的大小沒有限制,需要網絡節點有足夠的緩存空間。報文交換在節點處要經歷存儲、轉發等操作,從而引起一定時延。分組交換
分組交換是將大的數據塊分割成小的分組,並添加源地址、目的地址和分組編號等信息。
分組交換的優點主要包括以下幾個方面:
無需建立連接。線路利用率高。相對報文交換,分組長度固定,緩衝區容易管理。分組比報文小,因此傳輸時間更短。分組交換的缺點主要包括以下幾個方面:
仍然存在時延。需要傳輸包括源地址、目的地址、分組編號等額外信息。分組可能遇到失序、丟失、重複等問題。分組交換還可以進一步細分為數據報方式和虛電路方式。數據報為網絡層提供無連接服務,不同分組到達目的節點可能會亂序、重複或丟失。分組在交換節點時,可能會帶來一定的時延。數據報方式適用於突發性通信,不適合長報文、會話式通信。虛電路方式將數據報方式與電路交換結合,發揮兩者優點。虛電路在源節點和目的節點建立一條邏輯鏈路,與電路交換不同的地方在於虛電路並不是獨佔鏈路資源的。虛電路方式避免了分組的亂序、重複和丟失等問題。
下面總結一下數據報服務和虛電路服務的區別:
建立連接:數據報服務不要建立連接,虛電路服務需要建立連接。目的地址:數據報服務的每個分組有完整的目的地址,虛電路服務只在建立連接時使用目的地址,當連接建立完成後使用長度較短的虛電路號。路由選擇:數據報服務的每個分組都是獨立進行路由選擇與轉發的,虛電路服務屬於同一條虛電路的分組按同一路由進行轉發。分組順序:數據報服務不保證分組順序,虛電路服務保證分組有序到達。可靠性:數據報服務不保證可靠通信,由用戶主機保證可靠性,虛電路可靠性由網絡來保證。對網絡故障的適應性:數據報服務出故障的節點丟失分組,其他分組路徑變化可正常傳輸,虛電路服務所有經過故障節點的虛電路都不能工作。差錯處理和流量控制:數據報服務由用戶主機進行流量控制,不保證數據可靠性,虛電路服務可由分組交換網或用戶主機負責差錯處理及流量控制。