什么是包交换:模式和延迟

我们生活在一个每个过程都是快速响应的时代。分组交换就是目前在数据网络上使用的一种技术互联网局域网,广域网。网络语音协议(VoIP)的发展,使分组交换能够方便地传输数据和语音流量。这使得企业可以在成本、效率和可伸缩性方面体验到巨大的好处。这切换指通过通道/网络以最小延迟的有效方式路由和传输数据。信道在传输完成后可用于其他目的。

什么是分组交换?

定义:包交换是指使用无连接网络交换方法来传输包的一组协议。在这种交换中,消息被分解并分组为称为包的小单元。这些数据包通过数字网络被单独传输以到达目的地。数据包不需要遵循相同的路线到达目的地。当所有的信息包以不同的顺序到达目的地时,原始消息由目的地本身重新编译。包交换图如下所示。


在这种交换中,信息包有两个部分——报头和有效负载。报头中的信息允许网络硬件/中间节点确保包被定向到它的目的地,而明确的数据被负载携带。

每个包都有一个源地址和目的地址,以便在可变比特率的网络上独立地传输。报文由中间体异步转发节点由于拥堵、排队等原因,于是遵循不同的路线。这些数据包以不同的顺序到达目的地,目的地确保重新组合同一文件的数据。

报文由A、B、C、d四个包组成,每个包由源地址和目的地址组成,如下图所示,从源地址到达目的地址需要遵循多条路径。

分组交换
分组交换

分组交换模式

分组交换分为两种主要类型。它们是:


面向连接的分组交换

这也被称为虚拟电路交换,在传输之前需要一个设置阶段或虚拟连接来建立路径。通过信令协议,建立了一个预定义的路径,使发送方、接收方和同一消息的所有数据包都能遵循该路径。交换机/路由器提供虚拟识别虚拟连接的电路ID。在这种类型的交换中,数据被分割成小单元。在这些小单位上加一个序列号。在这一过程中,分为三个阶段。它们是建立、数据传输和销毁阶段。

Connection-Oriented-Packet-Switching
Connection-oriented-packet-switching

在设置阶段,地址信息只传输到每个节点。一旦找到到目的地的路由,每个中间节点的交换表就会添加一个表项。

在数据传输阶段,包头可能包含诸如长度、时间戳和序列号等信息。对于不同的数据包,这个信息是不同的。

面向连接的分组交换的一个突出应用是在交换的广域网中。像X.25、帧中继、ATM(异步传输模式)和多协议标签交换这样的协议使用这种类型的交换方法。

无连接的分组交换

无连接类型交换通常称为数据报交换。在这里,每个数据包包括一个源地址、目的地址和端口地址以及其他必要的信息。有时,数据包被标记为一个序列号。

在数据报包交换中,包以不同的路线独立地遍历,因此到达目的地的包可能是无序传送的。当数据包以无序格式到达目的地时,应根据数据包的序列号检索原始消息。

在无连接的交换中不能保证包的可靠传送。因此,需要为端到端系统提供附加协议。

Connectionless-Packet-Switching
Connectionless-packet-switching

分组交换中的延迟

在这种切换中有四种延迟类型:

传输延迟

它仅仅是指发送所有数据包所花费的时间,或者是将所有数据位吸收到通信媒体上所花费的时间。bob的是什么网站传输延迟依赖于数据包的长度和网络的带宽。

传输延迟=数据大小/带宽= (L/B)秒

传播延迟

传播延迟是指比特在链路上从源到目的所花费的时间。距离和传播速度是影响传播延迟的因素。

传播延迟=距离/传输速度= d/s

排队延迟

排队延迟的发生是由于网络流量的性质。因此,它指的是在队列中等待执行的时间,定义如下-

平均排队延迟= (N-1) L/ (2*R)

N是no。的数据包

“L”是数据包的大小

“R”是带宽

处理延迟

它指的是处理一个数据包所花费的时间。处理延迟也指检查误码、确定输出链路等所需的时间。

总时间或端到端时间=传输延迟+传播延迟+排队延迟+处理延迟

分组交换与电路交换的优点

与电路开关相比,这种开关有很多优点,如下所示:

  • 它通过寻找目的地自己的路径将数据传送到目的地;电路交换有一个专用的和预定义的通道。
  • 它是高度可靠的,因为丢失的数据包被目的地检测;电路开关没有这个选项。
  • 它使用较小的带宽作为包被快速路由到目的地;电路开关应该有专用的带宽。
  • 一旦数据包被路由,这个交换中的通道就可用于其他传输;电路交换占据信道,直到语音通信完成bob的是什么网站
  • 它具有成本效益,易于实施;电路切换很昂贵

分组交换在电路交换中的缺点

尽管有各种好处,但这种转换也有缺点,如下所示:

  • 由于在这种交换中包的移动是不同步的,它可能不适用于语音呼叫等通信应用;bob的是什么网站而电路交换则非常适合语音通话
  • 信息包不以有组织的方式移动,应该提供序列号来识别每个信息包;电路切换给予通道最高的优先级,给用户最好的体验
  • 在这种交换中,由于数据包要经过多条路径才能到达目的地,在每个节点上的复杂度很高,导致数据丢失或数据包交付延迟;电路交换确保数据不会丢失
  • 这种转换需要额外的安全协议来保护数据,导致实现成本显著上升;电路交换为一个业务和一个单独的路由有一个专用通道。

常见问题

1).什么是数据包交换?

数据包交换是一种以数据包的形式在网络上传输数据的方法。数据被分成可变长度的小单位,称为包。每个包含数据的信息包沿着网络传播。

谁发明了分组交换?

美国科学家保罗·巴兰(Paul Baran)在1960年探索了分组交换的概念。1965年,Donald Davies开发了一个类似的路由概念,并将其命名为包交换。

3)切换技巧是什么?

交换技术有三种类型——分组交换、电路交换和消息交换。

你说转换是什么意思?

交换是一种技术,通过它节点可以控制或交换数据,以确保它在网络上的给定点之间传输。

什么是无连接包交换?

无连接包交换通常称为数据报交换。在这里,消息被分解并分成多个包。每个包都有一个源地址和目的地址,以便在网络上独立地传输。由于拥塞、排队等原因,中间节点异步转发数据包,因此遵循不同的路径。这些数据包以不同的顺序到达目的地,目的地确保重新组合同一文件的数据。

因此,在本文中,我们讨论了分组交换的概念。这两个分组交换技术讨论了各种优点和缺点,让读者了解哪一种技术将被用于持续和有效的交流。bob的是什么网站现代分组交换的一个简单例子是使用广域网的电子邮件和网页,而普通的电话服务被认为是电路交换技术的一个例子。

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