數據交換

計算機術語

數據交換(Data Switching)在多個數據終端設備(DTE)之間,為任意兩個終端設備建立數據通信臨時互連通路的過程稱為數據交換。數據交換可以分為:電路交換;報文交換和分組交換。報文交換一般都是利用計算機實現的。電路交換是當用戶之間要傳輸數據時,交換中心在用戶之間建立一條暫時的數據電路。分組交換是指把數據分割成若干個長度較短(一般不超過128個字元)的分組,每個分組內除數據信息外還包括控制信息,它們在交換機內作為一個整體進行交換。

總體概述


數據交換可以分為:電路交換;報文交換和分組交換。電路交換原理與電話交換原理基本相同。電路交換的缺點是電路的利用率低,雙方在通信過程中的空閑時間,電路不能得到充分利用。報文交換的原理是當發送方的信息到達報文交換用的計算機時,先存放在外存儲器中,待中央處理機分析報頭,確定轉發路由,並選到與此路由相應的輸出電路上進行排隊,等待輸出。一旦電路空閑,立即將報文從外存儲器取出后發出,這就提高了這條電路的利用率。報文交換雖然提高了電路的利用率,但報文經存儲轉發後會產生較大的時延。分組交換也是一種存儲轉發交換方式,但與報文交換不同,它是把報文劃分為一定長度的分組,以分組為單位進行存儲轉發。這就不但具備了報文交換方式提高電路利用率的優點,同時克服了時延大的缺點。

電路交換


當用戶之間要傳輸數據時,交換中心在用戶之間建立一條暫時的數據電路。電路接通后,用戶雙方便可傳輸數據,並一直佔用到傳輸完畢拆除電路為止。電路交換引入的時延很小,而且交換機對數據不加處理,因而適合傳輸實時性強和批量大的數據。

報文交換


簡介
一般都是利用計算機實現的。發信端用戶首先把要發送的數據編成電文,連同收信地址等輔助數據一起發往本地交換中心,在那裡把它們完整地存儲起來並作適當處理。當本地交換中心的輸出口有空時,就將電文轉發到下一個交換中心,最後由收信端的交換中心將電文傳遞到用戶。
優點
數據交換
數據交換
電文交換的優點是:
①傳輸可靠性高,它可以有效地採用差錯校驗和重發技術;
②線路利用率高,它可以把多條低速電路集中成高速電路傳輸,並且可以使多個用戶共享一個通道;
③使用靈活,它可以進行代碼變換、速率變換等預處理工作,因而它能在類型、速率、規程不同的終端之間傳輸數據。但是,電文交換不適合於會話型和實時性要求較高的業務。一般電文交換要按傳輸數據的重要和緊迫程度,分成不同的優先等級加以傳輸。

分組交換


簡介
把數據分割成若干個長度較短(一般不超過 128個字元)的分組,每個分組內除數據信息外還包括控制信息,它們在交換機內作為一個整體進行交換。每個分組在交換網內的傳輸路徑可以不同。分組交換也採用存儲轉發技術,並進行差錯檢驗、重發、返送響應等操作,最後收信端把接收的全部分組按順序重新組合成數據。
優點
與電文交換相比,分組交換的優點是:
①在電文交換中,總的傳輸時延是每個結點上接收與轉發整個電文時延的總和,而在分組交換中,某個分組發送給一個結點后,就可以接著發送下一個分組,這樣總的時延就減小;
②每個結點所需要的緩存器容量減小,這有利於提高結點存儲資源的利用率;
③傳輸有差錯時,只要重發一個或若干個分組,不必重發整個電文,這樣可以提高傳輸效率。分組交換的缺點是每個分組要附加一些控制信息,這會使傳輸效率降低,尤以長電文為甚。一般分組交換提供虛電路和數據報兩種基本業務。
分類
數據交換
數據交換
①虛電路:在數據交換之前,按收信端全網路地址確定路徑和邏輯通道,並將各段邏輯通道連接起來構成一條虛電路。虛電路不同於實體電路。實體電路一旦建立就佔用此電路,而不管是否傳輸數據。但虛電路僅在傳輸數據時才佔用,即僅是動態地使用實體電路,數據分組沿著所建立的虛電路傳輸,其接收順序和發送順序是相同的。數據傳輸結束后就拆除這條虛電路。這種虛電路稱為交換虛電路(SVC)。如果在特定的用戶之間永久地建立虛電路,那就沒有建立和拆除虛電路的過程,而只有數據傳輸的過程。這種虛電路稱為永久性虛電路(PVC)。虛電路方式比較適合於通信時間較長的互動式會話操作。國際電報電話諮詢委員會 (CCITT)建議把它作為分組交換公用數據網的基本業務方式。
②數據報:要求每個數據分組均帶有發信端和收信端的全網路地址,結點交換機對每一分組確定傳輸路徑,各個分組在網中可以沿不同的路徑傳輸,這樣分組的接收順序和發送順序可能不同。收信端必須對接收的分組進行順序化,才能恢復成原來的電文。數據報方式比較適合於傳輸只包含單個分組的短電文,如狀態信息、控制信息等。