计算机网络交换技术详解

网络工程师学习笔记 随着计算机网络技术的发展，网络工程师需要具备扎实的计算机网络知识，包括计算机系统知识、交换技术、网络协议等。本文将从交换技术入手，详细介绍线路交换、分组交换、帧中继交换和信元交换等技术。 一、线路交换 线路交换是一种基本的交换技术，通过建立物理连接来实现数据传输。线路交换的优点在于提供了固定数据率的连接，适合实时数据传输的应用场景。然而，线路交换也存在一些缺点，如连接建立和拆除过程较慢，连接效率较低，并且在大部分时间内线路都是空闲的。 1. 线路交换进行通信 线路交换进行通信是指在两个站之间建立一个实际的物理连接，这种连接是结点之间线路的连接序列。这种连接可以保证数据的实时传输，但同时也增加了网络的复杂度和成本。 2. 线路通信三种状态 线路交换通信过程中有三种状态：线路建立、数据传送和线路拆除。线路建立是指建立物理连接的过程，数据传送是指数据的传输过程，线路拆除是指连接的关闭过程。 3. 线路交换缺点 线路交换的缺点在于典型的用户/主机数据连接状态，在大部分时间内线路是空闲的，因而用线路交换方法实现数据连接效率低下。同时，连接起来的两个设备必须用相同的数据率发送和接收数据，这就限制了网络上各种主机以及终端的互连通信。 二、分组交换技术 分组交换技术是一种高效的交换技术，通过将数据分割成小的数据包，并在网络中传输这些数据包。分组交换技术可以提高网络的带宽利用率，减少网络拥塞的可能性。 1. 分组交换的优点 分组交换的优点在于线路利用率提高，分组交换网可以进行数据率的转换。在线路交换网络中，如果通信量较大可能造成呼叫堵塞的情况，分组交换可以避免这种情况的发生。 2. 分组交换和报文交换主要差别 分组交换和报文交换的主要差别在于，在分组交换网络中，要限制所传输的数据单位的长度。报文交换系统却适应于更大的报文。 3. 虚电路的技术特点 虚电路的技术特点在于，在数据传送以前建立站与站之间的一条路径。这种技术可以提高网络的可靠性和安全性。 4. 数据报的优点 数据报的优点在于避免了呼叫建立状态，如果发送少量的报文，数据报是较快的；由于其较原始，因而较灵活；数据报传递特别可靠。 5. 几点说明 路线交换基本上是一种透明服务，一旦连接建立起来，提供给站点的是固定数据率，无论是模拟或者是数字数据，都可以通过这个连接从源传输到目的。而分组交换中，必须把模拟数据转换成数字数据才能传输。 外部和内部的操作 外部虚电路，内部虚电路。当用户请求虚电路时，通过网络建立一条专用的路由，所有的分组都用这个路由。外部虚电路，内部数据报。网络分别处理每个分组。于是从同一外部虚电路送来的分组可以用不同的路由。在目的结点，如有需要可以先缓冲分组，并把它们按顺序传送给目的站点。外部数据报，内部数据报。从用户和网络角度看，每个分组都是被单独处理的。 线路交换和分组交换是两种基本的交换技术，每种技术都有其优点和缺点。网络工程师需要根据实际情况选择合适的交换技术，以提高网络的性能和可靠性。