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1、计算机网络应用 分组交换分组交换(Packet Switching)的基本思想包括：数据分组、路由选择与存储转发。它类似 于报文交换，但它限制每次所传输数据单位的长度，对于超过规定长度的数据必须分成若干 个等长的小单位，称为分组(Packets)。从通信站点的角度来看，每次只能发送其中一个分组。其中，分组是由分组头和数据部分组成的。分组头包含接收地址和控制信息，其长度为310B；数据部分长度平均为128B，最长不超过256B。目前，计算机网络中使用最为广泛的一种交换技术，它包括数据报分组交换和虚电路分 组交换两种数据传输方式。1数据报分组交换在数据报分组交换中，每个分组称为一个数据报，每个数据
2、报自身携带足够的地址信息， 包括目的节点的地址和顺序号，且每个分组的传送是被单独处理的。一个节点在接收到数据 报后，将根据数据报中的地址信息和节点所存储的路由信息，选择一个合适的输出线路，将 数据报发送到下一个节点。在数据报分组交换中，它只是尽力地将分组传递给目的节点，不保证所传送的分组不丢 失，也不保证分组能够按发送的顺序到达接收端，它提供不可靠的服务，当用户发送一个报 文时，先将报文拆分成若干个带有序号和地址信息的分组，将分组传送给网络中的第一个交 换节点，该节点保持分组一个很短的时间，并根据分组中的目的节点地址信息，为分组选择 最佳的输出线路尽快的传递每一个分组，当分组被另一个节点成功接
3、收后，就删除在内存中 的这个分组。该过程在所需要经过的多个交换节点间重复进行，直到所有的分组都到达目的 节点。分组可以走不同的路由，也可以按不同顺序到达目的节点，然后目的节点利用分组中 的顺序号，再按顺序重组报文。例如，数据源节点A有三段数据报要发送到目的节点B,它们以al、a2、a3的顺序发 送到交换节点1,再分组al和a2到来时，节点1判断该数据到节点2比到节点3的时间短， 于是，该分组被插入到节点2的队列中，当分组a3到来时，节点1判断到节点3的时间更 短，于是把a3插入到节点3的队列中。由于相同目的地址的分组选择了不同的路径，所以 到达目的节点的顺序有可能不同，如到达节点4的顺序为a3
4、、a2、a1，分组到达目的节点B 后需要重新按分组序号排序，以保证报文有序地接收，如图2-25所示。图 2-25 数据报分组交换示意图 数据报分组交换具有以下方面的特点： 没有建立连接的过程，在传输少数分组时速度快而且灵活， 每个数据可以根据流量情况，选取合适的线路； 传输较为可靠，当某个节点出现故障而导致失效时，报文分组还可以通过其他路径 进行数据传输。2虚电路分组交换 虚电路分组交换是指在传送数据分组之前需要像电路交换，先建立一条逻辑上的物理连 接线路。即在发送报文分组之前，先在数据源节点和目的节点之间的各个中间节点上建立发 送路由，再进行报文分组的传输。所有报文分组都按照发送顺序到达目的
5、节点之前，路由在 逻辑连接期间都是固定的。虚电路是面向连接的数据传输，其工作过程类似于电路交换，与其最大的不同之处在于 电路是虚拟的，非真实的，如图2-26 所示。源节点2目的节点图 2-26 虚电路分组交换工作过程其中，数据源节点 A 向节点 B 发送报文，节点 A 需要先向交换节点 1 发出一个请求分 组，请求与节点 B 建立连接。然后，节点 1 按照路由选择算法选择适当的路径，将该请求分 组经由节点2发送到节点4,直到送到目的节点B,若节点B准备接收分组，则按原路径向 节点A返回一个接受分组信号，从而建立一条虚电路。在传送过程中,分组不仅要包含分组号、差错控制信息,还要有它前一个节点的虚
6、电路 号和下一节点的虚电路号，所以每个节点均知道分组的传送方向，不必再一次路由选择。最 后，通信双方的其中一个节点通过发送拆除请求，从而结束连接。虚电路分组交换具有以下方面的特点： 数据在传送之前前必须在数据源节点和目的节点之间建立一条虚电路，但它不是专 用的物理通路； 在数据传送前仅作一次路由选择，且在数据传送时，分组不需要目的节点地址； 在虚电路分组交换中，减小了分组长度，节省了通信处理时间，适合于系统之间长 时间的数据交换； 它提供了更可靠的通信功能，以保证每个分组正确有序地到达目的节点。总之在数据交换技术的三种方式中，若传送的数据量很大，且其传送时间远大于呼叫时 间，则采用电路交换较为合适；当端到端的通路有很多段的通信链路组成时，采用分组交换 传送数据较为合适。从提高整个网络的信道利用率上看，报文交换和分组交换优于电路交换， 其中分组交换比报文交换的时延小，尤其适合于计算机之间的突发式的数据通信
