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电路交换VS分组交换VS报文交换

定义

电路交换:电路交换需要建立一条专用的数据通信路径,这条路径上可能包含许多中间节点。这条通信路径在整个通信过程中将被独占,直到通信结束才会释放资源。电路连接的三个阶段:(1)建立连接 (2)通信 (3)释放连接。

分组交换:分组交换是将大的数据块分割成小的分组,并添加源地址、目的地址和分组编号等信息,它是一种存储——转发交换方式,即将到达交换机的分组先送到存储器暂时存储和处理,等到相应的输出电路有空闲时再送出。

报文交换:以报文作为数据传输单位,即发送文件整体(不进行拆分),且携带有源地址和目的地址等信息,也是采用存储——转发交换方式。

比较

分组交换与电路交换相比:

优点

  1. 线路利用率高。电路交换占用过多网络资源,属于独占型交换方式,即使拥有线路复用技术(FDM(频分多路复用)、TDM(时分多路复用)、WDM(波分多路复用)、CDM(码分多路复用)),也无法提高网络的利用率,无法同时为太多(相对概念)用户提供服务。而分组交换则采用统计多路复用技术,根据实际需求动态共享线路。这样可在一定程度上提高了同一线路上用户的数量。
  2. 无需事先建立连接。电路交换需事先建立连接,然后进行交换。而分组交换则不需要,直接进行传输即可。
  3. 以较快速度满足突发性服务的需求。电路交换应对突发性的服务较为缓慢,需事先建立连接等操作,而分组交换无需等待,直接发起相应请求即可。

缺点

  1. 对于需要持续提供服务的应用,电路交换要优于分组交换。
  2. 分组交换可能出现丢包、差错等现象。而电路交换由于一开始就建立连接,源源不断地从源点发往终点,传输持续性包出现差错的概率要小很多。
  3. 通信时延比电路交换大。

分组交换与报文交换相比:

优点

  1. 减小了传输时延。由于报文交换需将以报文为单位进行传输,而分组交换只需以分组为单位进行传输,同时,在传输前面分组时,可并行传输其他分组,这样提高了效率。
  2. 占用传输线路中较少资源。由于报文交换需要将整个报文在路由器或交换机上存储下来再找转发的端口,所以路由器或交换机的缓存必须大于或等于整个报文的大小,而分组交换则以分组的形式转发,所以路由器或交换机的缓存大于等于分组的大小即可。
  3. 出错几率减小。因为分组较短,其出错机率必然减少,每次重发的数据量也就大大减少,这样不仅提高了可靠性,也减少了传输时延。

缺点

  1. 相比报文交换,从传输总量上来说,分组交换需要传输更多的控制信息作为分组的头。
  2. 报文交换不会出现顺序错乱的问题,而分组交换可能会出现分组顺序乱和丢失分组等情况。