《计算机网络技术与信息化》:
1.虚电路方式
虚电路类似于电路交换,又不同于电路交换,它是综合了电路交换和分组交换的优点的一种传输服务。从前面的内容可知,电路交换方式在传输前要为本次传输建立一条传输通路,通路建立完成后,本次传输沿着这条通路进行。虚电路类似于电路交换,采用虚电路方式在传输数据之前也要先在源主机、通信子网、目的主机之间选择一条传输路径,传输路径建立完成后,本次数据传输的各分组都沿这条固定路径按存储转发方式进行传输。虚电路方式类似于电路交换方式,又不是电路交换方式,所以称为虚电路方式。虚电路方式由于是沿固定路径传输的,可方便地进行差错控制和流量控制,因而传输可靠性高。但这些控制处理的时间开销,也带来了一定的传输时延。
虚电路方式的具体传输过程如下。在传输时,发送方先发送一个要求建立连接的呼叫请求分组,这个呼叫请求分组在网络中传播,途中的各个交换结点根据当时的链路拥挤情况和结点的排队情况为该呼叫请求分组选择路由进行转发。该分组经过逐结点的转发最终到达目的端,将这个呼叫请求提交给目的端。如果目的端可以响应这个请求,则向发送方返回一个呼叫接收分组。该呼叫接收分组沿呼叫请求分组传输的路径返回到发送方,发送方收到该务组后,则完成传输路径的选择,在源端和目的端之间的通信子网内为本次传输建立起一条虚电路。这个过程就是建立连接的过程。建立连接完成后,进入数据传输阶段。在数据传输阶段,源主机发送的所有分组都沿这条虚电路传输。传输结束后,还需要拆除连接,即释放为组织本次传输占用的资源,以使这些资源能继续为其他传输服务。拆除连接完成后,既释放了为组织本次传输占用的资源,也放弃了本次建立的虚电路。
虚电路和电路交换的不同在于,在虚电路建立后的传输期间,传输的双方并不独占线路,其他需要通信的双方仍然可以使用这条虚电路进行数据传输。每一台主机都只是断续地使用这条虚电路的链路。分组在每个结点上仍然需要存储缓冲,并在线路上进行排队等待输出,它并不是真正的电路交换方式,所以称它为虚电路。
由于虚电路以分组方式进行传输,所以它仍然具有分组传输延迟小、只需重发出错分组、重发量少、线路利用率高等优点。
虚电路可以是暂时的,即在每一次传输开始时建立起相应的虚电路,传输结束后就拆除这条虚电路,以此种方式工作的虚电路称为临时虚电路。此外,还存在永久虚电路。通信双方建立起虚电路后,就不再拆除,每次传输都使用这条虚电路,即虚电路建立起来后就不再拆除,一直提供给通信双方使用,以这种方式工作的虚电路叫作永久虚电路。
2.数据报方式
在数据报方式中,每个分组的传送就像报文交换中的报文一样,也是独立处理的。在这里,每一个分组称为一个数据报,每个数据报都带有完整的地址信息,从发送结点进入网络后,经各结点不断转发。每一个结点收到一个数据报后,根据各结点所存储的路由信息,为该分组选择转发的路径,将数据报原样发送到下一结点。各结点根据分组携带的目的地址逐结点向目的结点转发,最终到达目的结点。
数据报方式与虚电路的主要差别在于,数据报方式中每个分组在网络中的转发传播路径完全是由网络当时的状况随机决定,而虚电路方式是沿固定路径传输的。
在数据报方式中,当一台主机发起一次数据传输时,网络层也先把数据分割成若干分组,然后打包,带上目的地址等信息和分组的序号,依次送人通信子网,各个分组在通信子网的各个结点独立地选择路由进行转发。由于各个结点需要根据当时通信子网内的网络流量、各结点的队列情况等为到达的分组选择路由,各个分组所走的路径可能不再相同,从而各个分组到达目的地址的顺序可能和发送的顺序不一致。有些早发送的分组可能在中间某段交通拥挤的线路上耽搁了,反而比后发出的分组更晚到达。由于数据报方式存在传输分组可能不按顺序到达的问题,目标主机在收到所有分组后,还必须对收到的分组进行重新排序才能恢复原来的信息。
在分析了虚电路和数据报方式的工作原理后,我们可以对这两种传输方式进行比较。
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