簡述分組交換的特點(diǎn)

　　在通信過程中，通信雙方以分組為單位、使用存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互的通信方式，被稱為分組交換（PS:packet switching）。

　　分組交換也稱為包交換，它將用戶通信的數(shù)據(jù)劃分成多個(gè)更小的等長數(shù)據(jù)段，在每個(gè)數(shù)據(jù)段的前面加上必要的控制信息作為數(shù)據(jù)段的首部，每個(gè)帶有首部的數(shù)據(jù)段就構(gòu)成了一個(gè)分組。首部指明了該分組發(fā)送的地址，當(dāng)交換機(jī)收到分組之后，將根據(jù)首部中的地址信息將分組轉(zhuǎn)發(fā)到目的地，這個(gè)過程就是分組交換。能夠進(jìn)行分組交換的通信網(wǎng)被稱為分組交換網(wǎng)。

　　分組交換的本質(zhì)就是存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，它將所接受的分組暫時(shí)存儲(chǔ)下來，在目的方向路由上排隊(duì)，當(dāng)它可以發(fā)送信息時(shí)，再將信息發(fā)送到相應(yīng)的路由上，完成轉(zhuǎn)發(fā)。其存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的過程就是分組交換的過程。

　　分組交換的思想來源于報(bào)文交換，報(bào)文交換也稱為存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換，它們交換過程的本質(zhì)都是存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，所不同的是分組交換的最小信息單位是分組，而報(bào)文交換則是一個(gè)個(gè)報(bào)文。由于以較小的分組為單位進(jìn)行傳輸和交換，所以分組交換比報(bào)文交換快。報(bào)文交換主要應(yīng)用于公用電報(bào)網(wǎng)中。

　　分組交換（Packet Switching）又稱報(bào)文分組交換，它是綜合了電路交換和報(bào)文交換兩者的優(yōu)點(diǎn)的一種交換方式．?dāng)?shù)據(jù)傳輸可靠，迅速，保證順序，線路效率高，數(shù)據(jù)接受者和發(fā)送者無需同時(shí)工作，可把一個(gè)報(bào)文送到多個(gè)目的地，可建立報(bào)文優(yōu)先級(jí)，可在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)差錯(cuò)控制和糾錯(cuò)處理．

　　分組交換仍采用報(bào)文交換的”存儲(chǔ)－轉(zhuǎn)發(fā)”技術(shù)．在分組交換網(wǎng)中，有兩種常采用的處理整個(gè)報(bào)文的方法：數(shù)據(jù)報(bào)方式和虛電路方式．

　　在分組交換網(wǎng)絡(luò)中，采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式工作，數(shù)據(jù)以短的分組形式傳送。如果一個(gè)源站有一個(gè)長的報(bào)文要發(fā)送，該報(bào)文就會(huì)被分割成一系列的分組。每個(gè)分組包含用戶數(shù)據(jù)的一部分加上一些控制信息?？刂菩畔⒅辽僖ňW(wǎng)絡(luò)為了把分組送到目的地做路由選擇所需要的信息。在路徑上的每個(gè)結(jié)點(diǎn)，分組被接收，短時(shí)間存儲(chǔ)，然后傳遞給下一結(jié)點(diǎn)。

　　分組交換網(wǎng)的主要優(yōu)點(diǎn)：① 高效。② 靈活。③ 迅速。④ 可靠。

　　缺點(diǎn)：分組在節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)因排隊(duì)而造成一定的延時(shí);分組必須攜帶一些控制信息而產(chǎn)生額外開銷;

　　簡述分組交換的特點(diǎn)：

　　優(yōu)點(diǎn)：?

　　具有不同速率，不同格式，不同編碼，不同類型數(shù)據(jù)終端之間可以通信。

　　信道利用率高。

　　信道的傳輸時(shí)延小，且變化范圍不大。?

　　可靠性高。

　　按數(shù)據(jù)流量多少計(jì)費(fèi)，比較合理。

　　缺點(diǎn);?

　　傳輸效率低，開銷大。?

　　分組交換技術(shù)復(fù)雜。

　　按照實(shí)現(xiàn)方式，分組交換可以分為數(shù)據(jù)報(bào)分組交換和虛電路分組交換。

　　數(shù)據(jù)報(bào)分組交換

　　數(shù)據(jù)包分組交換要求通信雙方之間至少存在一條數(shù)據(jù)傳輸通路。發(fā)送者需要在通信之前將所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包準(zhǔn)備好，數(shù)據(jù)包都包含有發(fā)送者和接收者的地址信息。數(shù)據(jù)包的傳輸彼此獨(dú)立，互不影響，可以按照不同的路由機(jī)制到達(dá)目的地，并重新組合。

　　在這種方式中，每個(gè)分組按一定格式附加源與分組交換目的地址、分組編號(hào)、分組起始、結(jié)束標(biāo)志、差錯(cuò)校驗(yàn)等信息，以分組形式在網(wǎng)絡(luò)中傳輸。網(wǎng)絡(luò)只是盡力地將分組交付給目的主機(jī)，但不保證所傳送的分組不丟失，也不保證分組能夠按發(fā)送的順序到達(dá)接收端。所以網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)是不可靠的，也不保證服務(wù)質(zhì)量。如圖9-2（a）所示，主機(jī)H1向H5發(fā)送的分組，有的經(jīng)過節(jié)點(diǎn)A-B-E，有的經(jīng)過A-C-E或A-B-C-E，主機(jī)H2向H6發(fā)送的分組，有的經(jīng)過節(jié)點(diǎn)B-D-E，有的經(jīng)過B-E。數(shù)據(jù)報(bào)方式一般適用于較短的單個(gè)分組的報(bào)文。其優(yōu)點(diǎn)是傳輸延時(shí)小，當(dāng)某節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)不會(huì)影響后續(xù)分組的傳輸。缺點(diǎn)是每個(gè)分組附加的控制信息多，增加了傳輸信息的長度和處理時(shí)間，增大了額外開銷。

　　虛電路分組交換

　　它與數(shù)據(jù)報(bào)方式的區(qū)別主要是在信息交換之前，需要在發(fā)送端和接收端之間先建立一個(gè)邏輯連接，然后才開始傳送分組，所有分組沿相同的路徑進(jìn)行交換轉(zhuǎn)發(fā)，通信結(jié)束后再拆除該邏輯連接。網(wǎng)絡(luò)保證所傳送的分組按發(fā)送的順序到達(dá)接收端。所以網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)是可靠的，也保證服務(wù)質(zhì)量。如圖9-2（b）所示，主機(jī)H1向H5發(fā)送的所有分組都經(jīng)過相同的節(jié)點(diǎn)A-B-E，主機(jī)H2向H6發(fā)送的所有分組也都經(jīng)過相同的節(jié)點(diǎn)B-E。

　　這種方式對(duì)信息傳輸頻率高、每次傳輸量小的用戶不太適用，但由于每個(gè)分組頭只需標(biāo)出虛電路標(biāo)識(shí)符和序號(hào)，所以分組頭開銷小，適用長報(bào)文傳送。

　　虛電路分組交換像電路交換一樣，通信雙方需要建立連接，只是與電路交換不同，分組交換的連接是虛擬連接（又稱為虛電路），連接中不存在一個(gè)獨(dú)占的物理線路。根據(jù)虛擬連接的實(shí)現(xiàn)方式，可以把虛電路分為交換虛電路和永久虛電路。

　　交換虛電路是需要通信雙方通過請(qǐng)求建立一個(gè)臨時(shí)連接，然后進(jìn)行通信，當(dāng)通信結(jié)束之后，該臨時(shí)連接就被拆除。

　　永久虛電路是通信雙方無需請(qǐng)求，只需要按照雙方約定建立一個(gè)連接，并在約定時(shí)間內(nèi)一直保持。

　　由此可得，面向連接工作方式和無連接工作方式的特點(diǎn)。

　?。?）面向連接工作方式的特點(diǎn)

　　不管是面向物理的連接還是面向邏輯的連接，其通信過程可分為三個(gè)階段：連接建立、傳送信息、連接拆除。

　　一旦連接建立，該通信的所有信息均沿著這個(gè)鏈接路徑傳送，且保證信息的有序性（發(fā)送信息順序與接收信息順序一致）。

　　信息傳送的時(shí)延比無連接工作方式的時(shí)延小。

　　一旦建立的連接出現(xiàn)故障，信息傳送就要中斷，必須重新建立連接，因此對(duì)故障敏感。

　?。?）無連接工作方式的特點(diǎn)

　　沒有連接建立過程，一邊選路、一遍傳送信息。

　　屬于同一通信的信息沿不同路徑到達(dá)目的地，該路徑事先無法預(yù)知，無法保證信息的有序性（發(fā)送信息順序與接收信息順序不一致）。

　　信息傳送的時(shí)延比面向連接工作方式的時(shí)延大。

　　對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障不敏感。