數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)-交換技術(shù)

2.1.4數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的交換技術(shù)數(shù)據(jù)交換概述《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)經(jīng)編碼后的數(shù)據(jù)在通信線路上進(jìn)行傳輸?shù)淖詈?jiǎn)單形式是在兩個(gè)互連的設(shè)備之間直接進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，但是，直接連接兩個(gè)設(shè)備往往是不現(xiàn)實(shí)的；常常是通過有節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)來把數(shù)據(jù)從源地點(diǎn)發(fā)送到目的地點(diǎn)，以此實(shí)現(xiàn)通信；這些節(jié)點(diǎn)并不關(guān)心數(shù)據(jù)內(nèi)容，而是提供一個(gè)交換設(shè)備，使數(shù)據(jù)從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)直至到達(dá)目的地為止。下圖示意一個(gè)交換網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)?！冬F(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)交換概述按照數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)劃分，交換網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的方法包括電路交換、報(bào)文交換和分組交換。一、電路交換電路交換（CircuitSwitching）是指數(shù)據(jù)傳輸過程中，在源站點(diǎn)與目的站點(diǎn)之間建立專用鏈接，在數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束之前，電路一直被占用，而不能被其他節(jié)點(diǎn)使用。即在發(fā)端和收端之間建立電路連接，并保持到通信結(jié)束的一種交換方式。

電路交換包括以下三個(gè)步驟：

1.建立連接

圖1所示為一個(gè)交換網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中的方框表示要求通信的設(shè)備，稱為網(wǎng)站或終端系統(tǒng)，一般是計(jì)算機(jī)或終端；圓表示提供通信交換功能的節(jié)點(diǎn)設(shè)備?！冬F(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)一、電路交換1.建立連接圖1電路交換示意圖《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)電路交換1.建立連接《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)一、電路交換1.建立連接在傳輸數(shù)據(jù)之前，首先通過呼叫建立一條端到端（站到站）的電路。例如在圖1中，H1站點(diǎn)發(fā)送一個(gè)連接請(qǐng)求（信令）到節(jié)點(diǎn)A，請(qǐng)求與H5建立一個(gè)連接。一般地，從H1站點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)A的電路是一條專用線路，這一連接已經(jīng)存在。節(jié)點(diǎn)A必須在通向節(jié)點(diǎn)E的路徑上需找下一個(gè)路由。根據(jù)路徑選擇協(xié)議，節(jié)點(diǎn)A選擇到節(jié)點(diǎn)B的電路，在此電路上分配一個(gè)未用的信道，并告訴節(jié)點(diǎn)B要與節(jié)點(diǎn)E建立連接，由節(jié)點(diǎn)B再呼叫節(jié)點(diǎn)E，并建立電路BE，節(jié)點(diǎn)E建立與H5站點(diǎn)的連接。這樣在節(jié)點(diǎn)A與節(jié)點(diǎn)E之間就建立了一條專用電路ABE，以實(shí)現(xiàn)H1與H5站點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸。一、電路交換1.建立連接《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)一、電路交換2.保持連接電路ABE建立完畢后，數(shù)據(jù)可以從節(jié)點(diǎn)A發(fā)送到節(jié)點(diǎn)B，再?gòu)墓?jié)點(diǎn)B發(fā)送到節(jié)點(diǎn)E，也可以從節(jié)點(diǎn)E經(jīng)過節(jié)點(diǎn)B到節(jié)點(diǎn)A發(fā)送數(shù)據(jù)。因?yàn)槭菍Ｓ镁€路，因此這種數(shù)據(jù)傳輸經(jīng)過每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)時(shí)幾乎沒有延遲，并且不存在擁塞問題。在整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸過程中所建立的電路必須始終保持連接狀態(tài)，除非出現(xiàn)意外的線路或節(jié)點(diǎn)故障而使電路中斷。《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)一、電路交換3.拆除連接在數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后，由通信的某一方發(fā)出拆除連接的請(qǐng)求（信令），對(duì)方作出響應(yīng)并釋放鏈路。被拆除的信道空閑后，可被其他連接使用?！冬F(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)一、電路交換《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)一、電路交換優(yōu)點(diǎn)：實(shí)時(shí)性好。一旦電路建立，通信雙方的所有資源（包括線路資源）均用于本次通信，只有少量的傳輸延遲。電路交換設(shè)備簡(jiǎn)單，無需提供任何緩存裝置。用戶數(shù)據(jù)透明傳輸，要求收發(fā)雙方自動(dòng)進(jìn)行速率匹配。從電路交換的工作原理看出，線路建立后，所有數(shù)據(jù)直接傳輸。因此數(shù)據(jù)傳輸可靠、迅速、有序（按原來的次序）。電路交換既適用于傳輸模擬信號(hào)，也適用于傳輸數(shù)字信號(hào)。對(duì)數(shù)據(jù)信息的格式和編碼類型沒有限制，只要通信雙方類型一致即可?！冬F(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)一、電路交換缺點(diǎn)：線路接通后即為專用信道，因此線路利用率低。例如，線路空閑時(shí)，信道容量被浪費(fèi)。網(wǎng)絡(luò)利用率低。線路建立時(shí)間較長(zhǎng)，造成有效時(shí)間的浪費(fèi)。例如，只有少量數(shù)據(jù)要傳送時(shí)，也要花不少時(shí)間用于建立和拆除電路。傳輸質(zhì)量差。電路交換時(shí)，不同類型、不同規(guī)格、不同速率的終端很難相互進(jìn)行通信。有呼損。當(dāng)目標(biāo)接點(diǎn)忙或交換網(wǎng)絡(luò)負(fù)載重時(shí)，可能出現(xiàn)無法接通的情況。通信雙方必須同時(shí)處于激活狀態(tài)?！冬F(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)一、電路交換使用場(chǎng)合電路交換適用于傳輸質(zhì)量要求高且數(shù)據(jù)量大的情況。在數(shù)據(jù)傳送之前必須建立一條專用的電路，在該電路釋放之前，該電路由一對(duì)用戶完全占用。對(duì)于突發(fā)通信，電路交換的效率不高，固定電話網(wǎng)絡(luò)是電路交換的典型例子?！冬F(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)二、報(bào)文交換當(dāng)站點(diǎn)之間交換的數(shù)據(jù)具有隨機(jī)性和突發(fā)性時(shí)，采用電路交換的缺點(diǎn)是信道容量和有效時(shí)間的浪費(fèi)。采用報(bào)文交換可以克服上述不足。報(bào)文交換（MessageSwitching）不需在兩個(gè)站點(diǎn)之間建立一條專用電路，數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝粓?bào)文，即通過接收，必要時(shí)存儲(chǔ)并繼續(xù)傳送消息來對(duì)其進(jìn)行路由選擇的一種交換方式。如圖2所示?！冬F(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)二、報(bào)文交換圖2報(bào)文交換示意圖《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

報(bào)文由三部分組成：報(bào)頭（或標(biāo)題）、正文和報(bào)尾。報(bào)文：指用戶擬發(fā)送的完整數(shù)據(jù)。在報(bào)文交換中，報(bào)文始終以一個(gè)整體的結(jié)構(gòu)形式在交換節(jié)點(diǎn)處存儲(chǔ)，然后根據(jù)目的地轉(zhuǎn)發(fā)。報(bào)頭：包含發(fā)送源地址、目的地地址及其他輔助信息。正文：要傳送的報(bào)文數(shù)據(jù)。報(bào)尾：包括報(bào)文的結(jié)束標(biāo)志和誤碼檢測(cè)。報(bào)文的組成二、報(bào)文交換《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)報(bào)文交換的過程如下：將信息分成報(bào)文，報(bào)文的長(zhǎng)短由消息本身確定，不受其他限制。如計(jì)算機(jī)文件、電報(bào)、電子郵件等。報(bào)文的存儲(chǔ)—轉(zhuǎn)發(fā)：包括路由選擇、報(bào)頭和報(bào)尾的識(shí)別。節(jié)點(diǎn)處存儲(chǔ)確定路由，排隊(duì)轉(zhuǎn)發(fā)二、報(bào)文交換《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)進(jìn)行差錯(cuò)控制和完成網(wǎng)絡(luò)擁塞處理、報(bào)文的優(yōu)先處理等功能。注意：報(bào)文交換節(jié)點(diǎn)可以是一個(gè)專用計(jì)算機(jī)，它有足夠的內(nèi)存，或是報(bào)文交換機(jī)。在電路交換的網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)是一個(gè)電子的或是機(jī)電結(jié)合的交換設(shè)備，這類設(shè)備發(fā)送和接收的速度一樣快。二、報(bào)文交換《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)二、報(bào)文交換報(bào)文交換的基本處理過程《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)主要優(yōu)點(diǎn)：線路利用率高。不同用戶的報(bào)文可以在同一條線路上進(jìn)行分時(shí)多路復(fù)用。無需事先呼通對(duì)方就可通信，沒有呼損。節(jié)點(diǎn)處可進(jìn)行速率和碼型的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)不同類型終端間的通信。二、報(bào)文交換《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)不需要收、發(fā)兩端同時(shí)處于激活狀態(tài)。

可實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)多址傳輸。同一報(bào)文可由交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)到多個(gè)收信站，即實(shí)現(xiàn)所謂的同報(bào)文通信?？山?bào)文優(yōu)先級(jí)別。在報(bào)文交換中，以其重要性確定優(yōu)先級(jí)別。信息傳輸可靠性高。報(bào)文交換網(wǎng)中的交換設(shè)備可實(shí)現(xiàn)差錯(cuò)控制、流量控制。二、報(bào)文交換《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

主要缺點(diǎn)：非實(shí)時(shí)性。時(shí)延大且變化也大，不利于實(shí)時(shí)通信，也不利于較高速率的數(shù)據(jù)通信。報(bào)文交換只用于數(shù)字信號(hào)。設(shè)備要求高。要求交換機(jī)有高速處理能力和大存儲(chǔ)容量，故設(shè)備費(fèi)用高。應(yīng)用：報(bào)文交換適合于電報(bào)類數(shù)據(jù)信息的傳輸，用于公眾電報(bào)和電子信箱等業(yè)務(wù)。二、報(bào)文交換《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)分組交換（PacketSwitching）是報(bào)文分組交換的簡(jiǎn)稱，又稱包交換，它是對(duì)報(bào)文交換的一種改進(jìn)。在分組交換中，將報(bào)文分成若干個(gè)有限長(zhǎng)度的分組，這將降低每個(gè)節(jié)點(diǎn)所需的存儲(chǔ)能力，分組可以存儲(chǔ)到內(nèi)存中以提高交換速度。每個(gè)分組中包含數(shù)據(jù)和目的地址信息，表面上其傳輸過程與報(bào)文相似，但本質(zhì)上由于限定了每個(gè)分組的長(zhǎng)度，因此大大改善了網(wǎng)絡(luò)傳輸性能?！冬F(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)三、分組交換報(bào)文

在發(fā)送端，先把較長(zhǎng)的報(bào)文劃分成較短的、固定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)段。

假定這個(gè)報(bào)文較長(zhǎng)不便于傳輸三、分組交換《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)文

每一個(gè)數(shù)據(jù)段前面添加上首部構(gòu)成分組。首部首部首部分組

1分組

2分組

3請(qǐng)注意：現(xiàn)在左邊是“前面”三、分組交換《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

分組交換網(wǎng)以“分組”作為數(shù)據(jù)傳輸單元。

依次把各分組發(fā)送到接收端（假定接收端在左邊）。數(shù)據(jù)首部分組

1數(shù)據(jù)首部分組

2數(shù)據(jù)首部分組

3三、分組交換《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)分組交換是以分組為單位進(jìn)行傳輸和交換的，它是一種存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)交換方式，即將到達(dá)交換機(jī)的分組先送到存儲(chǔ)器暫時(shí)存儲(chǔ)和處理，等到相應(yīng)的輸出電路有空閑時(shí)再送出?！冬F(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)三、分組交換分組交換與報(bào)文交換的區(qū)別分組交換將數(shù)據(jù)傳送單位的最大長(zhǎng)度限制在較小的范圍內(nèi)，這樣每個(gè)節(jié)點(diǎn)所需要的存儲(chǔ)容量降低。分組是較小的傳輸單位，只有出錯(cuò)的分組才被發(fā)現(xiàn)，因此大大降低了重發(fā)的可能性和開銷，提高了交換速度?！冬F(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)三、分組交換分組交換的過程：分包：即數(shù)據(jù)進(jìn)行分組的過程。報(bào)文信息以分組的形式發(fā)送。分組的存儲(chǔ)—轉(zhuǎn)發(fā)：即傳送過程。中間節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)排隊(duì)等待轉(zhuǎn)發(fā)到下一站同一報(bào)文的不同分組的傳送彼此獨(dú)立，可經(jīng)過同一路由（虛電路方式），按順序到達(dá)目的地；也可經(jīng)過不同的路由、不同的次序傳送到目的地（數(shù)據(jù)報(bào)方式）。三、分組交換《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)重發(fā)：即檢錯(cuò)、糾錯(cuò)過程。根據(jù)差錯(cuò)檢測(cè)及重發(fā)策略，若某節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)接收的分組有錯(cuò)，即可要求上一節(jié)點(diǎn)重發(fā)該分組。打包：即數(shù)據(jù)重組的過程。接收節(jié)點(diǎn)（最終目的節(jié)點(diǎn)）將收到的一個(gè)個(gè)分組按其原來的分組順序重新排隊(duì)組合，恢復(fù)成原來的完整的報(bào)文信息形式，送給用戶終端。三、分組交換《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)分組交換包括虛電路和數(shù)據(jù)報(bào)兩種。1.虛電路虛電路（VirtualCircuit）的實(shí)現(xiàn)過程包括：

1）建立虛電路在虛電路方式中，網(wǎng)絡(luò)的源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間需要先建立一條邏輯電路，如圖4所示。

《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)三、分組交換虛電路

1）建立虛電路圖3虛電路分組交換示意圖《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)三、分組交換虛電路《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)三、分組交換虛電路

1）建立虛電路在圖3中，假設(shè)H1站點(diǎn)有一個(gè)或多個(gè)報(bào)文要發(fā)送到H3站點(diǎn)，則首先發(fā)送一個(gè)呼叫請(qǐng)求分組到節(jié)點(diǎn)A請(qǐng)求建立一條到節(jié)點(diǎn)B的連接。節(jié)點(diǎn)A確定達(dá)到節(jié)點(diǎn)B的路由后，節(jié)點(diǎn)B再確定到達(dá)節(jié)點(diǎn)C的路由，節(jié)點(diǎn)C最終把呼叫請(qǐng)求分組傳送到H3站點(diǎn)。若H3站點(diǎn)準(zhǔn)備接收，則發(fā)送一個(gè)呼叫請(qǐng)求分組到節(jié)點(diǎn)C，該分組依次通過節(jié)點(diǎn)B和節(jié)點(diǎn)A返回H1站點(diǎn)，完成了H1站點(diǎn)到H3站點(diǎn)之間虛電路的建立。《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)三、分組交換虛電路

2）交換數(shù)據(jù)在邏輯電路建立后，可以利用虛電路交換數(shù)據(jù)。每個(gè)分組除了包含數(shù)據(jù)還包含一個(gè)虛電路標(biāo)識(shí)符(虛電路號(hào))。根據(jù)預(yù)先建立好的路由，路由上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以知道將這些分組傳送到哪里，而不需要重新進(jìn)行路由選擇?！冬F(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)三、分組交換虛電路

3）拆除虛電路當(dāng)數(shù)據(jù)交換結(jié)束后，其中任意一個(gè)站點(diǎn)均可發(fā)送拆除電路的請(qǐng)求。一個(gè)站點(diǎn)能夠與任意一個(gè)站點(diǎn)建立多條虛電路，也可以與多個(gè)站點(diǎn)建立虛電路。這種傳輸數(shù)據(jù)的邏輯電路是虛的，因?yàn)檫@條電路不是專用的，而是時(shí)分復(fù)用的。每條虛電路支持特定的兩個(gè)端點(diǎn)之間的傳輸，而兩個(gè)端點(diǎn)之間也可以有多條虛電路為不同的通信進(jìn)程服務(wù)，這些虛電路的實(shí)際路由可能相同也可能不同?！冬F(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)三、分組交換三、分組交換虛電路《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)三、分組交換虛電路虛電路技術(shù)的主要特點(diǎn)是在數(shù)據(jù)傳輸之前先建立站點(diǎn)與站點(diǎn)之間的一條路由，需要注意的是，虛電路不像電路交換那樣擁有一條專用電路，分組在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上仍需要緩沖，并在輸出電路上排隊(duì)等待輸出。這種方式對(duì)信息傳輸頻率高、每次傳輸量小的用戶不太適用，但由于每個(gè)分組頭只需標(biāo)出虛電路標(biāo)識(shí)符和序號(hào)，所以分組頭開銷小，適用長(zhǎng)報(bào)文傳送。

《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)三、分組交換虛電路與電路交換的聯(lián)系與區(qū)別

虛電路通信與電路交換類似，兩者都是面向連接的，即數(shù)據(jù)按照正確的順序發(fā)送，并且在連接建立階段都需要額外開銷。但是，電路交換提供穩(wěn)定的比特率和延遲時(shí)間，而虛電路服務(wù)的比特率和延遲時(shí)間要取決于以下因素：網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上包隊(duì)列的長(zhǎng)度，應(yīng)用程序產(chǎn)生數(shù)據(jù)的比特率，使用統(tǒng)計(jì)多路復(fù)用技術(shù)時(shí)，共享同一網(wǎng)絡(luò)資源的其他用戶的負(fù)荷。許多虛電路協(xié)議通過數(shù)據(jù)重傳，包括檢錯(cuò)糾錯(cuò)和自動(dòng)重傳請(qǐng)求（ARQ），提供可靠的通信服務(wù)?！冬F(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)報(bào)：自帶尋址信息的獨(dú)立處理的分組稱為數(shù)據(jù)報(bào)。（Datagram）。這里獨(dú)立處理是指同一消息的各個(gè)分組走不同的路徑。數(shù)據(jù)報(bào)的特點(diǎn)：無呼叫建立過程。不需要為整個(gè)報(bào)文的傳送建立一個(gè)邏輯連接。每個(gè)分組被單獨(dú)處理。每個(gè)分組獨(dú)立地選擇路由，傳輸效率高，時(shí)延小，保密性好。每個(gè)分組必須攜帶完整的地址信息（源、目的地）。每個(gè)節(jié)點(diǎn)有路由表。每個(gè)分組獨(dú)立發(fā)送。三、分組交換《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)在目的地，根據(jù)分組的序號(hào)重新排序，組成原來的報(bào)文。

數(shù)據(jù)報(bào)不保證順序交付，不保證無差錯(cuò)、不丟失和不重復(fù)。在此模式中，由主機(jī)承擔(dān)端到端的差錯(cuò)控制及端到端的流量控制，即放在運(yùn)輸層協(xié)議中完成?？煽啃愿?。若某個(gè)分組傳送錯(cuò)誤，重發(fā)該分組即可。若某個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，后續(xù)分組可另選路由。三、分組交換《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)三、分組交換2.數(shù)據(jù)報(bào)如圖4所示，H1站點(diǎn)有一個(gè)由3個(gè)分組組成的報(bào)文發(fā)向H4站點(diǎn)，它首先將整個(gè)報(bào)文發(fā)送到節(jié)點(diǎn)A并存入緩沖器重，之后選擇空閑的路由向目的站發(fā)送。

圖6.4數(shù)據(jù)報(bào)分組交換示意圖《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)圖4數(shù)據(jù)包分組交換示意圖三、分組交換2.數(shù)據(jù)報(bào)《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)三、分組交換2.數(shù)據(jù)報(bào)《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)三、分組交換2.數(shù)據(jù)報(bào)例如分組P1和P2選擇了節(jié)點(diǎn)B，而分組P3選擇了節(jié)點(diǎn)F，在分組每經(jīng)過一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，都按照存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的方式，直至將各分組傳送至H4站點(diǎn)。因?yàn)楦鞣纸M所經(jīng)過的路由不同，而且在各節(jié)點(diǎn)的排隊(duì)等待時(shí)間不同，為此節(jié)點(diǎn)D只能在收到全部分組后，才能將分組P1、P2和P3重新組成與發(fā)送端完全相同的完整報(bào)文，然后再發(fā)送的H4站點(diǎn)，至此一次報(bào)文傳輸完畢。在數(shù)據(jù)報(bào)交換方式中，每個(gè)分組在各個(gè)節(jié)點(diǎn)向前傳輸時(shí)均需要選擇路由。另外，在發(fā)送端需要將整個(gè)報(bào)文分割成分組，在接收端重新組裝。《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)三、分組交換虛電路方式與數(shù)據(jù)報(bào)方式

區(qū)別虛電路方式是面向連接的交換方式，常用于兩端點(diǎn)之間數(shù)據(jù)交換最大的情況，能夠提供可靠的通信，保證每個(gè)分組正確到達(dá)目的地，且保持原來的順序。數(shù)據(jù)報(bào)方式是面向無連接的交換方式，適用于交互式會(huì)話等每次傳送的數(shù)據(jù)報(bào)很短的情況。該方式無需呼叫建立過程，當(dāng)傳輸?shù)姆纸M較少時(shí)，這種方式比虛電路方式快速、靈活。而且分組可以動(dòng)態(tài)選擇路由而避開故障到達(dá)目的地，因此受故障的影響比虛電路方式小得多。但數(shù)據(jù)報(bào)無法保證分組按順序達(dá)到?！冬F(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)三、分組交換

數(shù)據(jù)報(bào)虛電路端到端的連接不要必須有目的站地址每個(gè)分組均有目的站的全地址僅在連接建立階段使用分組的順序到達(dá)目的站是可能不按發(fā)送順序總是按發(fā)送順序到達(dá)目的站端到端的差錯(cuò)控制由用戶端主機(jī)負(fù)責(zé)由通信子網(wǎng)負(fù)責(zé)端到端的流量控制由用戶端主機(jī)負(fù)責(zé)由通信子網(wǎng)負(fù)責(zé)虛電路方式與數(shù)據(jù)報(bào)方式區(qū)別《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)主要優(yōu)點(diǎn)：通信實(shí)時(shí)性好，數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)小，且變化范圍不大。經(jīng)濟(jì)性好。減少了出錯(cuò)幾率和重發(fā)數(shù)據(jù)量。三、分組交換《現(xiàn)代鐵路信號(hào)中的通信技術(shù)》第2章數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)主要缺點(diǎn)：交換設(shè)