交換原理

ShacooKL發表於2024-03-26

交換原理

資料在計算機網路中從源到目的地,中間要經過鏈路以及交換節點

交換節點有鏈路層交換機(Switch)以及路由器(Router)

資料具體是如何進行交換的

計算機和因特網開端可以追溯到電話網,一種採用電路交換的通訊網路,然後由於計算機和因特網的發展,其使用者產生的流量具有突發性,即活動的間斷性,催生了分組交換這一健壯、有效的替代品技術


電路交換

電話通訊的過程是:首先摘機,聽到撥號音後撥號,交換機找尋被叫,向被叫振鈴同時向主叫送回鈴音,此時表明在電話網的主被叫之間已經建立起雙向的話音傳送通路;當被叫摘機應答,即可進入通話階段;在通話過程中,任何一方掛機,交換機會拆除已建立的通話通路,並向另一方送忙音提示掛機,從而結束通話。

從電話通訊過程的描述可以看出,電話通訊分為三個階段:呼叫建立通話呼叫拆除。電話通訊的過程,即電路交換的過程,因此,相應的電路交換的基本過程可分為連線建立資訊傳送連線拆除三個階段。

連線是如何建立的?

發起方傳送請求給接收方,沿途的線路節點有空閒資源則分配,直到接收方,至此建立專用鏈路

資訊傳送何時開始

當連線建立後

連線拆除

任一方發起拆除請求,具體過程與建立連線類似

分類

電路交換分為時分交換(Time Division Switching,TDS)和空分交換(Space Division Switching,SDS)兩種方式。

  • 時分交換是將通訊的時間劃分為許多獨立的時隙,每個時隙都對應一個子通道,透過時隙的交換,實現時隙所承載的資料的傳輸。時分交換的關鍵在於時隙的交換,由主叫撥號所控制的。為了實現時隙交換,必須設定話音儲存器。在抽樣週期內有n個時隙分別存入n個儲存器單元中,輸入按時隙順序存入。若輸出端是按特定的次序讀出的,這就可以改變時隙的次序,實現時隙交換。
  • 空分交換是指在交換過程中,入線透過空間位置選擇出線,建立連線並完成通訊。通訊結束後,隨即拆除。例如在早期的語音通話中,中間的線路連線是要由接線員完成的,接線員將主叫的線路另一端按呼叫要求插入到被叫的撥出線路上,而這些操作直到程控交換機出現後才被自動的機械動作所取代。

優點

  • 通訊時延小
  • 有序傳輸
  • 無衝突 雙方有各自的專用通道
  • 適用範圍廣 數字訊號和模擬訊號
  • 控制簡單

缺點

  • 無差錯控制

  • 建立連線時間長

  • 線路利用率低

  • 靈活性差 出現故障必須重新建立連線

  • 難以規格化 終端規格、型別、速率要一致


    分組交換

    儲存轉發

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