【信息技術(shù)】數(shù)據(jù)交換技術(shù) 課件 2023--2024學(xué)年人教-中圖版（2019）+高中信息技術(shù)必修2

3.2信息系統(tǒng)中的通信網(wǎng)絡(luò)3.2.3數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)交換技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī),要不時地發(fā)送請求或接收反饋。也就是說,計(jì)算機(jī)之間必然要交換數(shù)據(jù),這就要用到數(shù)據(jù)交換技術(shù)。

數(shù)據(jù)交換技術(shù)可分為三類:電路交換報(bào)文交換分組交換提出問題：

要在相隔很遠(yuǎn)的A、B兩地之間運(yùn)輸貨物（圖3.2-6），該怎樣運(yùn)輸呢？電路交換

運(yùn)輸方案1：在A和B之間修建一條運(yùn)輸專線，并規(guī)定這條運(yùn)輸專線上只能跑一輛運(yùn)輸專車，運(yùn)輸專車在A和B之間奔忙，運(yùn)送貨物

方案反思：每次運(yùn)輸時，專車實(shí)際上只占用專線的一小段，因而線路的整體使用率比較低。電路交換

采用電路交換技術(shù)時,需要在通信雙方之間建立一條通道,所有的數(shù)據(jù)都通過這條通道實(shí)時傳輸(圖32.5)。電路交換的實(shí)時性非常好,適合需要持續(xù)交互的應(yīng)用場景。例如,傳統(tǒng)的電話網(wǎng)就采用了這種交換技術(shù)。

在電路交換過程中,無論通信雙方是否傳輸數(shù)據(jù),建立的通道都會被一直占用著,因而使用率比較低。報(bào)文交換

運(yùn)輸方案2：為了提高使用效率，人們決定在A和B之間增加一些轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)，運(yùn)輸車輛到達(dá)轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)后，就卸下貨物，由另一段上的專車裝貨運(yùn)輸

方案反思：在這種方案下，每專車只需跑專線中的某一段，整條線路可以同時有多輛專車同時在跑，線路的利用率無疑得到了提高，整體運(yùn)輸能力也得到了提升。不過，轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)裝卸大批貨物時，需要耗費(fèi)比較長的時間。報(bào)文交換

報(bào)文交換技術(shù)不要求在通信雙方之間建立物理通道,發(fā)送方把發(fā)送的數(shù)據(jù)作為整體發(fā)給網(wǎng)絡(luò)中的交換設(shè)備,這些交換設(shè)備依次傳遞,最終把數(shù)據(jù)發(fā)送到目的地。收發(fā)電報(bào)時,主要采用這種交換技術(shù)(圖3.2.6)。

采用報(bào)文交換技術(shù)時,每次轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)只占用網(wǎng)絡(luò)中的小段線路,空閑的線路段可供其他通信任務(wù)使用。這樣來,就可以提高整個網(wǎng)絡(luò)的使用率。不過由于需要不斷地存儲和轉(zhuǎn)發(fā),報(bào)文交換的延時比較嚴(yán)重,不適合實(shí)時性要求高的應(yīng)用場景。分組交換

運(yùn)輸方案3：A和B之間運(yùn)輸貨物不再使用專車，而是將每宗貨物打散，用大小固定的標(biāo)準(zhǔn)化貨箱進(jìn)行運(yùn)輸

分組交換

分組交換(包交換)與報(bào)文交換相似,但分組交換時每次傳送的數(shù)據(jù)長度是有限的,原來的信息會按照限定大小分成許多個“小包”,這些“小包”可以沿同一線路按順序發(fā)送和接收,也可以沿不同的線路隨機(jī)發(fā)送和接收按順序收發(fā)屬于虛電路交換,隨機(jī)收發(fā)屬于數(shù)據(jù)報(bào)交換。

分組交換

采用虛電路交換時,需要在發(fā)送方和接收方之間建立一條邏輯通道,通道上的每個節(jié)點(diǎn)都要服從安排,按順序傳輸數(shù)據(jù)“小包”,就好像有一條專用通道一樣。虛電路在數(shù)據(jù)交換結(jié)束后會自動釋放。

與電路交換的不同在于,各節(jié)點(diǎn)不是某虛電路獨(dú)占的,它們?nèi)钥捎糜趥鬏斊渌麛?shù)據(jù)(圖3.2.7)。分組交換

采用數(shù)據(jù)報(bào)交換時,不同的數(shù)據(jù)“小包”可以通過不同的路徑到達(dá)目的地,而且先發(fā)的“小包”不一定先到,后發(fā)的“小包”不一定后到。因此,“小包”中要含有關(guān)于次序的信息。接收“小包”的設(shè)備根據(jù)次序,把收到的“小包”重新組裝起來,恢復(fù)成原來的信息(圖3.2.8)。數(shù)據(jù)交換技術(shù)

三種數(shù)據(jù)交換技術(shù)各有特點(diǎn)：對于實(shí)時性要求高的交互式傳輸,電路交換最合適,不宜采用報(bào)文交換;對于實(shí)時性要求不高的傳輸任務(wù),報(bào)文交換最經(jīng)濟(jì)合算;分組交換技術(shù)則可以兼有前兩者的優(yōu)點(diǎn)。項(xiàng)目電路交換報(bào)文交換分組交換工作過程

優(yōu)勢

不足

實(shí)現(xiàn)起來比較復(fù)雜交換技