数据通信：3 数据交换技术.pdf

数据交换技术是计算机网络通信的核心组成部分，它涉及如何在不同通信设备之间有效地传输信息。本章主要探讨了三种主要的数据交换技术：电路交换、报文交换和分组交换，以及宽带交换。 电路交换是一种早期的通信方式，类似于传统的电话系统。在电路交换中，通信双方在开始通信前需先建立一条实际的物理连接。这个过程包括电路建立、数据传输和电路拆除三个阶段。在电路建立阶段，主机通过一系列节点建立与目的地之间的专用链路。数据传输阶段，双方可以实时、双向地传输数据，且整个传输过程中电路保持连接，确保无冲突。然而，这种连接方式可能导致电路利用率低，因为即使空闲，连接仍被占用。此外，交换机不对数据进行处理，无法纠错，但其传输时延相对恒定，适合于需要高可靠性和实时性的大容量、固定速率的通信业务。 接着，报文交换不再需要预先建立物理连接。每个数据单元（报文）被完整地发送到下一站，由交换节点存储并转发。这种方式允许多个用户共享同一通道，提高了电路利用率，但报文传输时延不可预测，且报文可能因节点存储限制而延迟。 分组交换是报文交换的一种优化形式，尤其适用于互联网。在分组交换中，数据被分割成较小的分组，每个分组携带目的地址和其他控制信息。这些分组在网络中独立路由，可以沿着不同的路径传输，最终在目的地重组。分组交换提高了网络效率，降低了延迟，并支持流量控制和错误检测与纠正机制，适应了各种类型的网络服务需求。 宽带交换通常指的是针对高速数据传输的交换技术，如在光网络中，它利用更宽的频带资源来传输大量数据。宽带交换可能结合电路交换、报文交换和分组交换的特点，以适应不同类型的宽带服务。 数据交换技术在计算机网络中扮演着关键角色，每种技术都有其优势和适用场景。电路交换提供稳定的连接，适用于实时通信；报文交换和分组交换则更加灵活，提高了网络资源的使用效率，适用于多样化的数据传输需求；而宽带交换则是为了解决高速数据传输的挑战。理解这些基本概念对于设计和优化现代通信系统至关重要。