电路交换的局限:分组交换与因特网的兴起
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更新于2024-08-15
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在计算机网络领域,电路交换技术因其效率问题在传输计算机数据时面临挑战。电路交换是一种早期的传统通信方式,它预先在两个节点之间建立物理连接,数据传输期间保持这条路径畅通。然而,这种模式对于计算机数据传输并不理想,因为计算机数据具有突发性和不确定性,导致通信线路的利用率极低,无法有效处理突发的大流量需求。
分组交换作为对电路交换的改进,于20世纪60年代随着美苏冷战时期的军事需求应运而生。ARPA提出研发高生存性的网络,旨在解决电路交换中单点故障导致的通信中断问题。分组交换允许数据被分割成独立的数据包在网络中独立传输,即使某条路径出现故障,可以通过其他路径进行转发,提高了网络的灵活性和效率。
随着互联网(Internet)的兴起,特别是在90年代以后,其发展迅速,从最初的教育科研网络扩展到商业应用,成为全球第二大网络,深刻地改变了人们的生活、工作和学习方式。互联网的最大意义在于其革命性的通信能力,使得信息传播不受地域限制,极大地促进了信息化时代的到来。
计算机网络的发展过程中,除了分组交换外,还强调了带宽、时延和时延带宽积等关键性能指标。带宽表示网络在单位时间内可以传输的数据量,时延则是数据包从发送到接收所需的时间,而时延带宽积和往返时延则衡量了网络的延迟和数据传输速度的平衡。此外,网络体系结构也经历了演进,从最初的简单设计逐渐形成具有五层协议的复杂架构,如OSI模型和TCP/IP模型,这些层次划分有助于管理和优化网络服务,区分实体设备、协议、服务和访问点,以及提供面向连接和无连接的服务模式。
电路交换在传输计算机数据上的效率问题促使了分组交换和互联网的诞生,现代计算机网络不仅关注基础性能指标的提升,更注重体系结构的优化和应用层的服务模式,如客户-服务器架构,以满足信息时代的需求。同时,网络已经成为了现代社会的基础设施,支持着数字化、网络化和信息化的进程。
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