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数据报分组交换具有的三大优点

       在数据报分组交换过程中 ,路由器会根据当前的网络状况 ,为每一个分组独立选择一条传输路径,即每个分组在通信子网中可能通过不同的传输路径   到达目的主机。如图所示,源主机 Hl 向目的主机 H3 发 送数据。H1 首先将待发送的数据分割成小的分组P1P2,   P3  , … ,pn并将这些分组依次发往与其直连的路由器 A。路由器接收到分组后,首先将其放入缓存中 ,然后查找转发表。转发表定义了将该分组送达至目的地,最佳的下一站地址。这里假定从转发表中查出的下一    站地址为 B, 于是该分组被转发到链路 A------B。当分组在链路 A--+B 上传送时,其 他通信链路并不被目前通信的双方所占用。实际上,即使是链路 A-----B,  也只是分组在此在链路上传送时才被占用。在各个分组传送的空  闲时间,该 链路仍可被其他主机发送的分组使用。路由器 B 接收到 A 转发来的分组后,按相同的方式处理, 这里假定根据转发表将分组转发至路由器 C。 当分组到达路由器 C 后,C  就将其直接交付给目的主机 H3。
图     数据报分组交换过程

       这里需要说明的是,由千网络的状态是不断变化的,各路由器也必须及时更新交换表,以保证为每个分组选择当前最佳的路由。例如,在某一个分组的传送过程中,链路 A-----B 出现了拥塞,那么路由器A 可以选择链路 A-+ E , 即把该分组转发给路由器E , 再由E 转发至C , 最终发送至目的主机 H3。
        根据以上数据报分组交换工作过程可知,同电路交换相比,数据报分组交换具有以下 3 个优点:
        ( 1 ) 显著地提高了线路的传输效率。分组在传输之前无需先占用一条端到端的通信资源,在传输过程中也只是逐段地占用链路。同时,网络中的各路由器可根据当前的网络状况灵活地选择路由,实现了一种网络带宽的动态分配机制。因此分组交换网络非常适合传输具有很强突发性的计算机数据。
       ( 2 ) 分组交换具有更快的传输速度。分组交换没有建立连接和释放链接的开销,可以直接向目的主机发送分组 。
       ( 3) 分组交换网具有更好的生存性。当分组交换网中的某些路由器或链路出现拥塞或故障时,路由器可灵活地改 变转发路由而不致引起通信的中断和全网的瘫痪。

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数据报分组交换带来的一些新的问题

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数据报分组交换带来的一些新的问题

数据报分组交换是一种网络通信方式,它将数据分割成独立的分组进行传输,每个分组都包含完整的地址信息和控制信息。这种方式提高了网络的灵活性和容错能力,但也带来了一些新问题: 分组可能会失序、丢失或重复:由于分组可以通过不同的路径到达目的地,这可能导致接收端收到的分组顺序与发送顺序不一致,需要在目的节点重新组装成原始报文。 增加了网络设备的处理负担:分组交换要求网络设备具有更强的处理能力,因为每个分组都需要独立处理,包括检查地址、路由选择、可能的分片和重组等。 网络拥塞和流量管理问题:分组交换网络中,多个数据流共享同一网络资源,容易导致网络拥塞。网络需要实施有效的拥塞控制和流量管理策略,以避免数据包丢失和延迟增加。 安全性问题:分组在网络中传输时可能遭受截取、篡改或伪造,需要加强网络安全措施,如IPSec等安全协议来保护数据的完整性和机密性。 管理和维护难度增加:由于分组可以独立选择路由,网络管理员需要管理更复杂的路由信息,同时跟踪和诊断网络问题也变得更加困难。 时延问题:分组在网络中的存储转发会引入额外的时延,尤其是在网络负载较重时,分组排队等待转发的时间可能显著增加。 这些问题要求网络设计者和管理员采取相应的技术和解决策略,以确保数据报分组交换网络的高效、可靠和安全运行。 数据报分组交换如何保证数据的有序性和正确性? 数据报分组交换的有序性保证 在数据报分组交换中,每个分组独立地通过网络传输,可能会因为不同的路径或网络拥塞而到达目的地的顺序与发送顺序不同。为了保证数据的有序性,接收方通常会根据分组头部的序列号对收到的分组进行排序。发送方在每个分组的头部添加一个唯一的序列号,接收方在收到所有分组后,根据序列号将它们重新组装成原始的报文顺序。 数据报分组交换的正确性保证 数据报分组交换还需要确保数据的正确性,以防止在传输过程中出现错误。为了实现这一点,分组头部通常包含校验和或循环冗余校验(CRC)等错误检测码。接收方在接收到每个分组时,会计算接收数据的校验和,并与分组头部的校验和进行比较。如果两者不一致,接收方可以丢弃该分组并重新请求发送。这样可以确保接收到的数据是准确无误的。 数据报分组交换通过序列号管理有序性和错误检测码管理正确性,来保证数据在网络中的可靠传输。 ...

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