>>>>>>点击了解更多网络管理员在线辅导

       >>>>>>点击了解更多网络管理员网络课堂

       >>>>>>点击了解更多网络管理员培训视频

       >>>>>>点击了解更多网络管理员考试教材

      下面是希赛软考网为大家推荐的软考网络管理员备考知识点精讲之数据交换技术，希望能帮助学友们。

数据交换技术

一、电路交换

在数据通信网发展初期，人们根据电话交换原理，发展了电路交换方式。当用户要发信息时，由源交换机根据信息要到达的目的地址，把线路接到那个目的交换机。这个过程称为线路接续，是由所谓的联络信号经存储转发方式完成的，即根据用户号码或地址（被叫），经局间中继线传送给被叫交换局并转被叫用户。线路接通后，就形成了一条端对端（用户终端和被叫用户终端之间）的信息通路，在这条通路上双方即可进行通信。通信完毕，由通信双方的某一方，向自己所属的交换机发出拆除线路的要求，交换机收到此信号后就将此线路拆除，以供别的用户呼叫使用。电路交换与电话交换方式的工作过程很类似。如图1-9所示。

图1-9  电路交换示意图

主机A要向主机D传送数据，首先要通过通信子网B和C在A和D之间建立连接。首先主机A向结点B发送呼叫信号，其中含有要建立连接的主机D的目的地址；结点B根据目的地址和路径选择算法，选择下一个结点C,并向结点C发送呼叫信号；结点C根据目的地址和路径选择算法，选择目的主机D,并向主机D发送呼叫信号；主机D如果接受呼叫请求，它一方面建立连接，一方面通过已建立的连接A-B-C-D,向主机A发送呼叫回应包。

由于电路交换的接续路径是采用物理连接的，在传输电路接续后，控制电路就与信息传输无关，所以电路交换方式的主要优点是：数据传输可靠、迅速，不丢失且保持原来的序列。缺点是在有的环境下，电路空闲时的信道容量被浪费，而且数据传输阶段的持续时间不长的话，电路建立和拆除所用的时间也得不偿失。因此它适合于系统间要求高质量的大量数据传输的情况，其计费方法一般按照预定的带宽、距离和时间来计算。

二、报文交换

60年代和70年代，为了获得较好的信道利用率，出现了存储-转发的想法，这种交换方式就是报文交换。目前这种技术仍普遍应用在某些领域（如电子信箱等）。

在报文交换中，不需要在两个站之间建立一条专用通路，其数据传输的单位是报文，即是站点一次性要发送的数据块，长度不限且可变。传送的方式采用存储-转发方式，即一个站想要发送一个报文，它把一个目的地址附加在报文上，网络结点根据报文上的目的地址信息，把报文发送到下一个结点，一直逐个结点地转送到目的结点。每个结点在收下整个报文之后，检查无错误后，暂存这个报文，然后利用路由信息找出下一个结点的地址，再把整个报文传送给下一个结点，因此，端与端之间无需先要通过呼叫建立连接。

它的基本原理是用户之间进行数据传输，主叫用户不需要先建立呼叫，而先进入本地交换机存储器，等到连接该交换机的中继线空闲时，再根据确定的路由转发到目的交换机。由于每份报文的头部都含有被寻址用户的完整地址，所以每条路由不是固定分配给某一个用户，而是由多个用户进行统计复用。

报文交换与邮信件的工作过程很类似，信（报文）邮出去时，写好目的地址，就交给邮局（通信子网）了，至于信如何分发，走哪条路，信源结点都不管，完全交给邮局处理。如图1-10所示。

图1-10  报文交换示意图

这种方法比起电路交换来有许多优点：

（1）线路效率较高。这是因为许多报文可以分时共享一条结点的通道。对于同样的通信容量来说，需要较少的传输能力。

（2）不需要同时使用发送器和接收器来传输数据，网络可以在接收器可用之前，暂时存储这个报文。

（3）在电路交换网络上，当通信量变得很大时，就不能接受某些呼叫，而在报文交换网络上，却仍然可以接收报文，但传送延迟会增加。

（4）报文交换系统可以把一个报文发送到多个目的地，而电路交换网络很难做到这一点。

报文交换的主要缺点是，它不能满足实时或交互式的通信要求，经过网络的延迟相当长，而且有相当大的变化。因此，这种方式不能用于声音连接，也不适合于交互式终端到计算机的连接。有时结点收到过多的数据而不得不丢弃报文，并阻止了其它报文的传送，而且发出的报文不按顺序到达目的地。另外，报文交换中，若报文较长，需要较大容量的存储器，若将报文放到外存储器中去时，会造成响应时间过长，增加了网路延迟时间。

三、分组交换

分组交换也称包交换，它是将用户传送的数据划分成一定的长度，每个部分叫做一个分组。分组交换与报文交换都是采用存储-转发交换方式。二者的主要区别是：报文交换时报文的长度不限且可变，而分组交换的报文长度不变。分组交换首先把来自用户的数据暂存于存储装置中，并划分为多个一定长度的分组，每个分组前边都加上固定格式的分组标题，用于指明该分组的发端地址、收端地址及分组序号等。

以报文分组作为存储转发的单位，分组在各交换结点之间传送比较灵活，交换结点不必等待整个报文的其他分组到齐，一个分组、一个分组地转发。这样可以大大压缩结点所需的存储容量，也缩短了网路时延。另外，较短的报文分组比长的报文可大大减少差错的产生，提高了传输的可靠性。

分组交换通常有两种方式：数据包方式和虚电路方式。数据包方式，是每一个数据分组都包含终点地址信息，分组交换机为每一个数据分组独立地寻找路径。因一份报文包含的不同分组，可能沿着不同的路径到达终点，在网路终点需要重新排序。在分组交换网中还有另外一种方式，叫做虚电路方式。所谓虚电路，就是两个用户终端设备在开始互相发送和接收数据之前，需要通过网路建立逻辑上的连接，一旦这种连接建立之后 ,就在网路中保持已建立的数据通路，用户发送的数据（以分组为单位）将按顺序通过网路到达终点。当用户不需要发送和接收数据时，可以清除这种连接。

在分组交换方式中，由于能够以分组方式进行数据的暂存交换，经交换机处理后，很容易地实现不同速率、不同规程的终端间通信。分组交换的特点主要有：

（1）线路利用率高。分组交换以虚电路的形式进行信道的多路复用，实现资源共享，可在一条物理线路上提供多条逻辑信道，极大地提高了线路的利用率。

（2）不同种类的终端可以相互通信。数据以分组为单位在网络内存储转发，使不同速率终端、不同协议的设备经网络提供的协议变换功能后实现互相通信。

（3）信息传输可靠性高。每个分组在网络中进行传输时，在结点交换机之间采用差错校验与重发的功能，因而在网络中传送的误码率大大降低。而且当网络内发生故障时，网络中的路由机制会使分组自动地选择一条新的路由以避开故障点，不会造成通信中断。

（4）分组多路通信。由于每个分组都包含有控制信息，所以分组型终端可以同时与多个用户终端进行通信，可把同一信息发送到不同用户。

四、信元交换

普通的电路交换和分组交换都很难胜任宽带高速交换的交换任务。对于电路交换，当数据的传输速率及其变化非常大时，交换的控制就变得十分复杂；对于分组交换，当数据传输速率很高时，协议数据单元在各层的处理就成为很大的开销，无法满足实时性要求很强的业务需求。但电路交换的实时性很好，分组交换的灵活性很好。于是，一种结合这两种交换方式优点的交换技术-信元交换产生了。

信元交换又叫异步传输模式（ATM.Asynchronous Transfer Mode），是一种面向连接的快速分组交换技术，它是通过建立虚电路来进行数据传输的。ATM采用固定长度的信元作为数据传送的基本单位，信元长度为53字节，其中信元头为5字节，数据为48字节。长度固定的信元可以使ATM交换机的功能尽量简化，只用硬件电路就可以对信元头中的虚电路标识进行识别，因此大大缩短了每一个信元的处理时间。另外ATM采用了统计时分复用的方式来进行数据传输，根据各种业务的统计特性，在保证服务质量要求（QoS,Quality of Service）的前提下，在各个业务之间动态地分配网络带宽。

       返回目录：软考网络管理员备考知识点精讲第1章计算机网络概述汇总

       希赛软考网，拥有十四年软考培训经验，希赛网一直坚持自主研发，将丰富的软考培训经验有效融入教程研发过程，自成体系的软考在线题库（软考历年真题）、软考培训教材和软考视频教程，多样的培训方式包括面授、和，使考生的学习更具系统性，辅导更具针对性。采用全程督学机制，，软考平均通过率在全国。