試驗1分組交換過程

1、實驗一分組交換過程.實驗?zāi)康模簩嶒灻Q：分組交換過程深入理解分組交換的工作原理。理解報文交換與分組交換的區(qū)別與聯(lián)系理解電路交換和分組交換的區(qū)別實驗環(huán)境：Window Server 2003, java虛擬機，分組交換Java程序?qū)嶒灢襟E：熟悉實驗環(huán)境在實驗之前要先設(shè)定各項參數(shù)。如圖1-1所示，在系統(tǒng)中可設(shè)置報文長度和分組 長度（從1kb至16kb不等），可從L1、L2、L3中任選一條或多條鏈路使之具有 一定的傳播時延，模擬鏈路速度可從慢至快自由調(diào)節(jié)（也可不選）。每條鏈路的 傳輸速率為4kbps。在本實驗中，A和D分別代表源節(jié)點和目的節(jié)點，B和C均為中間轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點， 每個分組從源節(jié)點經(jīng)過3條鏈路到

2、達目的節(jié)點。每個報文（小矩形隊列）中的每 個小矩形代表1kb的數(shù)據(jù)，R代表接收緩沖區(qū)，B代表節(jié)點內(nèi)部緩沖區(qū)，T代表 發(fā)送緩沖區(qū)。T 呂呂呂呂呂呂昏呂呂呂呂呂呂日呂呂T 呂呂呂呂呂呂昏呂呂呂呂呂呂日呂呂T呂呂呂呂呂呂RUR呂呂呂呂呂呂口RMessaga Size (kbrls:Packet Size Malts):廠工Far臉泌腿aMMFiina口mkei 海 白削al 10 m院卻d白莒曲.Optional Fropagalicn Delay:Pl-Fl_2r_jSimulatian Sped:BlCIWh： -TIME ELWOTl! 4.75口 - 口AGCOSaurcBDBElinati

3、DnEatH iTPctaog胞 r即fSMm璧 1 Kli面 Wai氟| FL recehtf buffer 山州er脆imriTfef圖1-1分組交換的情況基本實驗1）該報文長度為16kb,分組長度為8kb, 3條鏈路均無傳播時延，模擬速度不變。此時，報文分兩個分組發(fā)送，實驗得到所需時間為8s （參見圖1-2）For m心覲卬 wnrmi任 l EEEME IJlrifra皿 min-itidi buTfisrInana-md bsitlrrgu 口腌1For m心覲卬 wnrmi任 l EEEME IJlrifra皿 min-itidi buTfisrInana-md bsitlrr分組

4、較長的情況1-2圖2）該報文長度仍為16kb，而分組長度為4kb，即報文分4段；L1、L2、L3均無 傳播時延，模擬速度不變，此時所需時間為6s （參見圖1-3）hlessage Si姑和國：1 fiPacket See ht幅:T Far menage SAirlthlng sa: pa tket 引理 equal tn ee eb ge 5 re opflanal PrapsgstiQnD&ay呂呂呂口呂呂口呂呂BIME BLAPSEDt4.7flI淘訪i0l回iiHi recwife toOr B： Int&rihal oufler nstramsmil m而TerUw鴕炒 sire地

5、fte) 10三Packiet Size 位in母:*For messiQe sltxtiln q.呂呂呂口呂呂口呂呂BIME BLAPSEDt4.7flI淘訪i0l回iiHi recwife toOr B： Int&rihal oufler nstramsmil m而TerUw鴕炒 sire地 fte) 10三Packiet Size 位in母:*For messiQe sltxtiln q.四 l 朋 ctat Els q ciual b m 源 ago 泅 OabDiualPiopagtian Delay:TIME ELAPSED! &DDG mulatltin sped口Q呂El呂呂呂

6、呂呂口 B苜昌苜呂RBT口O呂O呂呂OU呂呂呂B呂呂D呂呂呂呂呂口8RABC十 kfeW irf如La.R ireosiw hi.折日r E; nd 恒審由 TJrainsmri huffer分組較短的情況1-3圖3）當鏈路L1有1s傳播時延，其余條件與上面相同時，1-4）所需時間為7s （參見圖=：imijla：l：Ti 8pDOJ：FflBSHge 8Ls *hta|: ?6PEkel &izB ikbits:B=：imijla：l：Ti 8pDOJ：FflBSHge 8Ls *hta|: ?6PEkel &izB ikbits:B Forresseoe scninj. sei uacKE

7、iee eugnorressage sqe.呂呂呂呂呂E1呂口呂任=弓寫呂呂nnnn尋Mnssn 呂 nnnn 尋圖1-4有傳播時延的情況4）設(shè)報文長度16，分組長度4,鏈路L1有1S時延，增大模擬速度，觀察實驗 結(jié)果。（參見圖1-5）hie反我q打 8Lb tkUls):而彳FMKiJL 兇 WUI就i.Formessaoe swhc h nc, met nackiefl size equal 1d message si zbRasumeDpUui-d FnopaQatlDn Delay.2lmJ8t0n Speed呂呂呂呂呂呂D呂DEl呂D呂呂呂LJ呂日RasumeDpUui-d Fnop

8、aQatlDn Delay.2lmJ8t0n Speed呂呂呂呂呂呂D呂DEl呂D呂呂呂LJ呂日DEl呂D呂呂呂LJ呂日D呂呂呂呂呂tl呂呂1=1ft qydm huFTtfl B； UufTifl T；Odlllill hUfTm改變模擬速度的情況1-5圖5）報文交換的時間設(shè)報文長度等于分組長度，L1、L2、L3均無傳播時延，此時從傳播開始到結(jié)束 所用時間為13s （參見圖1-6）圖1-6報文交換的情況你可以設(shè)置不同的實驗參數(shù)進行實驗，并總結(jié)分組交換的規(guī)律。.實驗分析在相同的實驗條件下，采用報文交換方式的傳輸交換時延比分組交換更大（上述 例子中為13s）。當采用分組交換方式時，即將一個報文分

9、成兩個組，時延也減 少了（上例中為8s）；當一個報文被分為4個分組時，時延進一步減少（上例中 為6s）。由此可以得到如下結(jié)論：采用分組交換技術(shù)比采用報文交換技術(shù)所需要 的時間少；在采用分組交換技術(shù)的情況下，一個報文劃分的分組數(shù)越多，則傳輸 交換所需的時間一般越少。根據(jù)實驗結(jié)果，評價上述結(jié)論是否正確？答：(1)分組交換技術(shù)與報文交換在傳輸?shù)倪^程中都不需要先建立聯(lián)系，由于報 文交換是將整個報文先傳送到相鄰節(jié)點，全部存儲下來后查找轉(zhuǎn)發(fā)表，轉(zhuǎn)發(fā)到下 一個節(jié)點；分組交換技術(shù)是將整個報文的一部分作為單個分組傳送到相鄰節(jié)點， 存儲下來后尋找轉(zhuǎn)發(fā)表轉(zhuǎn)發(fā)到下一個節(jié)點，所以采用分組交換技術(shù)比采用報文交 換技術(shù)所需

10、要的時間少。(2)通過實驗的結(jié)果可以證明在相同的實驗條件下，分 組越多傳輸所需要的時間越少，具有更好的靈活性。而相同的情況增大模擬速度 相同的分組傳輸所需要的時間不變。五.電路交換與分組交換比較：“電路交換” (Circuit Switching)又稱為“線路交換”，是一種面向連接的服務(wù)。 兩臺計算機通過通信子網(wǎng)進行數(shù)據(jù)電路交換之前，首先要在通信子網(wǎng)中建立一個 實際的物理線路連接。最普通的電路交換例子是電話系統(tǒng)。電路交換是根據(jù)交換 機結(jié)構(gòu)原理實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的。其主要任務(wù)是把要求通信的輸入端與被呼叫的輸出 端接通，即由交換機負責在兩者之間建立起一條物理通路。在完成接續(xù)任務(wù)之后， 雙方通信的內(nèi)容和格

11、式等均不受交換機的制約。電路交換方式的主要特點就是要 求在通信的雙方之間建立一條實際的物理通路，并且在整個通信過程中，這條通 路被獨占。整個電路交換的過程包括建立線路、占用線路并進行數(shù)據(jù)傳輸和釋放線路三個階 段：電路建立：如同打電話先要通過撥號在通話雙方間建立起一條通路一樣， 數(shù)據(jù)通信的電路交換方式在傳輸數(shù)據(jù)之前也要先經(jīng)過呼叫過程建立一條端到端 的電路。它的具體過程如下。發(fā)起方向某個終端站點(響應(yīng)方站點)發(fā)送一個請求，該請求通過中間節(jié)點傳 輸至終點。如果中間節(jié)點有空閑的物理線路可以使用，接收請求，分配線路，并將請求傳 輸給下一中間節(jié)點；整個過程持續(xù)進行，直至終點。如果中間節(jié)點沒有空閑的物 理線

12、路可以使用，整個線路的連接將無法實現(xiàn)。僅當通信的兩個站點之間建立起 物理線路之后，才允許進入數(shù)據(jù)傳輸階段。線路一旦被分配，在未釋放之前，其他站點將無法使用，即使某一時刻，線路 上并沒有數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)傳輸：電路交換連接建立以后，數(shù)據(jù)就可以從源節(jié)點發(fā)送到中間節(jié)點， 再由中間節(jié)點交換到終端節(jié)點。當然終端節(jié)點也可以經(jīng)中間節(jié)點向源節(jié)點發(fā)送數(shù) 據(jù)。這種數(shù)據(jù)傳輸有最短的傳播延遲，并且沒有阻塞的問題，除非有意外的線路 或節(jié)點故障而使電路中斷。但要求在整個數(shù)據(jù)傳輸過程中，建立的電路必須始終 保持連接狀態(tài)，通信雙方的信息傳輸延遲僅取決于電磁信.號沿媒體傳輸?shù)难舆t。電路拆除：當站點之間的數(shù)據(jù)傳輸完畢，執(zhí)行釋放電路的

13、動作。該動作可 以由任一站點發(fā)起，釋放線路請求通過途經(jīng)的中間節(jié)點送往對方，釋放線路資源。 被拆除的信道空閑后，就可被其他通信使用。試比較電路交換與分組交換兩種交換技術(shù):答：電路交換方式的主要特點就是要求在通信的雙方之間建立一條實際的物理通 路，并且在整個通信過程中，這條通路被獨占。整個電路交換的過程包括建立線 路、占用線路并進行數(shù)據(jù)傳輸和釋放線路三個階段：（1）電路建立；（2）數(shù)據(jù)傳 輸；（3）電路拆除；而分組交換技術(shù)是將整個報文的一部分作為單個分組傳送到 相鄰節(jié)點，存儲下來后尋找轉(zhuǎn)發(fā)表轉(zhuǎn)發(fā)到下一個節(jié)點，所以采用分組交換技術(shù)比 采用報文交換技術(shù)所需要的時間少。若要連續(xù)傳送大量的數(shù)據(jù)，且其傳送時間遠 大于建立連接的時間，則電路交換的傳輸速率較快。分組交換在傳送突發(fā)數(shù)據(jù)時 可提高整個網(wǎng)絡(luò)的新到利用率。更較靈活高效的傳送數(shù)據(jù)。六.實驗結(jié)果分析答：通過本次的實驗，了解了分組交換技術(shù)、報文交換與電路交換的區(qū)別與聯(lián)系。 （1）分組交換技術(shù)與報文交換在傳輸?shù)倪^程中都不需要先建立聯(lián)系，由于報文 交換是將整個報文先傳送到相鄰節(jié)點，全部存儲下來后查找轉(zhuǎn)發(fā)表，轉(zhuǎn)發(fā)到下一 個節(jié)點；分組交換技術(shù)是將整個報文的一部分作為單個分組傳送到相鄰節(jié)點，存 儲下來后尋找轉(zhuǎn)發(fā)表轉(zhuǎn)發(fā)到下一個節(jié)點，所以采用分組交換