一、三大基础交换类型:电路交换、报文交换、分组交换1. 电路交换(Circuit Switching)流程:建立连接→ 传输数据 → 释放连接1.通信前独占一条物理通路,全程带宽专用;2.数据直达,时延小、实时性强,无排队转发延迟;3.线路空闲时资源浪费,线路利用率低;4.故障直接中断通信。典型例子:老式固定电话网络
适用场景:实时语音、长时序连续数据流2. 报文交换(Message Switching)存储‑转发机制,整个完整报文一次性转发1.不需要预先建立链路;交换机完整接收一份报文,缓存全部数据,再查找路由转发;2.无需独占线路,线路利用率高;3.延迟大,对节点存储容量要求极高;4.不适合实时业务。典型例子:早期电报系统3. 分组交换(Packet Switching)把长报文切割成短小固定长度的分组(数据包),存储‑转发传输
分为两类:虚电路分组交换、数据报分组交换(1)虚电路(Virtual Circuit)•先建立一条逻辑虚通路,所有分组走同一条路径;•分组顺序保持一致;故障虚电路断开,数据中断;•适合长时间连续传输。例子:X.25、帧中继 FR、ATM(2)数据报(Datagram)•无需提前建连接;每个分组独立选路;•分组走不同路由,到达顺序可能乱序;•某条链路故障,分组可以自动绕行,健壮性强;典型:IP 互联网(TCP/IP 网络就是数据报方式)
二、对比汇总背诵表交换方式建立连接资源占用时延分组顺序可靠性典型应用电路交换需要全程独占最小顺序固定链路断则中断电话报文交换不需要共享线路很大完整一份报文存储转发纠错电报虚电路分组交换需要逻辑连接动态共享较小顺序一致虚电路失效中断FR、ATM数据报分组交换不需要动态共享可变可能乱序路由自动迂回IP 互联网三、ATM 异步传输模式(特殊混合交换)1.固定 53 字节信元(5 字节头部 + 48 字节净荷);2.面向虚电路;兼顾电路交换实时性 + 分组交换灵活共享;3.支持语音、视频、数据多业务统一承载;早期宽带技术,现在基本淘汰。四、高速现代交换技术1.帧中继 FR:简化版 X.25,去掉复杂差错校验,高速广域网虚电路交换;2.MPLS 多协议标签交换:给 IP 数据包打上简短标签,基于标签快速转发(介于二层和三层之间,标签交换);3.光交换:直接对光信号交换,不用光电转换;应用于 ROADM 光网络。五、简答答题模板1.电路交换通信前建立独占物理通道,时延低、实时性好,但线路利用率低;适合语音实时业务。2.报文交换采用完整报文存储转发,无需建连接,线路利用率高,但传输延迟大,对设备缓存要求高。3.分组交换将报文切分为短分组,分为虚电路和数据报两种模式。虚电路所有分组沿相同路径传输,顺序可控;数据报每个分组独立路由,网络抗故障能力更强,IP 网络采用数据报分组交换。4.MPLS 标签交换技术在 IP 基础上增加短标签转发,提升转发效率与流量工程能力;ATM 采用固定长度信元实现多业务综合承载。