报文交换(串行)和分组交换(并行)

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报文交换:

报文:源应用发送的信息整体。

在这里插入图片描述

假如源主机要发送一个文件,则这一整个文件就是一个报文

交换过程:串行转发

在源主机有一个报文(应用层的数据单元),报文传给传输层之后,传输层对其分段处理,继续往下传,传给网络层,应用层,依次加上IP地址和物理地址。在物理层上面进行数据传输,在链路上进行传递,经过交换设备(交换机:具有存储转发的功能)

何为存储转发?

指报文到交换设备,并不是直接发送,先进行存储,存储到这个链路是可用的,就可以转发出去(如果链路空闲就可以转发出去)链路可以选择怎么走,具有随机性(取决于当时的网络情况),路径不固定

  • 优点:

1.无需建立连接

2.存储转发,动态分配线路(不占有一整条链路)

3.线路可靠率,利用率较高

4.多目标服务(一个报文可以同时发往多个目的地)

  • 缺点:

1.有存储转发时延

2.报文大小不定,需要网络节点有较大缓存空间



分组交换:

分组:把大的数据块分割成小的数据块(大小可相同,可不相同)

交换过程:并行转发

在这里插入图片描述

先对报文进行分组切割,发送数据时,以每一个分组为发送单元,进行发送,首先发送第一个,发到交换设备,经过一段时间,第一个分组到下一个交换设备,第二个报文也进行发送(此过程可以看做并行过程)依次发送,可以看到对线路利用率比较高

  • 优点:

1.无需建立连接

2.存储转发,动态分配线路

3.线路可靠性,利用率较高

4.相对于报文交换,存储管理更容易。

  • 缺点:

1.有存储转发时延

2.需要传输额外信息量(编号:到达目的要重新按顺序拼接)

3.乱序到目的主机时,要对分组排序重组(需要一定时间)

例题:

假设源主机和目的主机要进行通信,可以使用以上两种交换方式,对报文传输报文的长度是10000bit,对分组每一个小分组10bit,所有链路的传输速率,1000bps(忽略其他因素),求两种交换所需最少时间?

在这里插入图片描述

解:

时间:从源主机开始发送数据到目的主机全部接受数据为止的时间

报文交换::10000bit/1000bps=10s

选择上面一条路径,经过跳数最少,经历3个交换设备需要30s

分组交换:一个分组 10bit/1000bps=0.01s

第一个分组交换需要0.03s,第二个从第一个发送到第一个交换设备开始发送,依次…

需要考虑最后一个分组发送完标志整个分组全部发送完成。

2*0.01=0.02s

总时间:10s+0.02s=10.02s.(10s是整个报文时间)

计算题需要注意以下几点:

1.单位换算:b/B,Mbps,kbps

1Byte=8bit

1Mbps=1000kbps

1kbps=1000bps

2.是否考虑传播时延

3.时间至少是多少—选择最少跳数

4.起始时间(从发送开始到接受完为止/从发送开始到发送完毕)

5.是否有分组头部大小的开销

6.报文交换时延更长,分组交换时延可能不是整数