数据交换技术知识普及

      在计算机网络中，数据从源节点传递到目的节点，之间需要若干节点进行转接，这里涉及的就是数据交换技术。大家知道数据交换技术是什么吗？有什么作用？接下来，小编就带着大家认识数据交换技术！

　　什么是数据交换？

　　数据交换是指为了满足不同信息系统之间数据资源的共享需要，依据一定的原则，采取相应的技术，实现不同信息系统之间数据资源共享的过程。

　　数据交换技术是网络的核心技术。在数据通信系统中通常采用线路交换、报文交换和分组交换的数据交换方式。下面就来详细了解这三种数据交换方式吧！

　　一、线路交换

　　所谓线路交换是通过网络中的节点在两个站之间建立一条专用的通讯线路。具体过程的如下：

      1)建立电路。如果站点1发送一个请求到节点2，请求与站点2建立一个连接，那么站点1到节点1是一条专用线路。在交换机上分配一个专用的通道连接到节点2冉到站点2，至此就建立了一条从站点1经过节点1再到站点2的通信物理通道。

　　2)传输数据。电路建立成功以后就可以在两个站点之问进行数据传输，将话音从站点l传送到站点2。这种连接是全双工的，可以在两个方向传输信息。

　　3)拆除通道。在数据传送完成后，就要对建立好的通道进行拆除，可以由这两个站中的任何一个来完成，以便释放专用资源。

　　如图的电话系统，这种线路交换系统，在两个站之间有一个实际的物理连接，这种连接是节点之间的连接序列。在传输任何数据之间都必须建立点到点的线路。如站1发送一个请求到节点2，请求与站点2建立一个连接，那么站点1到节点1是一条专用线路。在交换机上分配一个专用的通道连接到节点2再到站点2的通讯。至此就建立了一条从站点1经过节点2再到站点2的通讯物理通道。这样就可以将话音从站点1传送到站点2了，一般来说这种连接是全双工的，可以在两个方向传输话音(数据)。

　　在数据传送完成后，就要进行对建立的通道进行拆除，一般情况下由这两个站中的其中一个来完成，以便释放专用资源。

      线路交换数据的优点：是数据传输迅速可靠，并能保持原有序列；

      缺点：是一旦通信双方占有通道后，即使不传送数据，其他用户也不能使用，造成资源浪费。这种方式适用于时间要求高、且连续的批量数据传输。

　　二、报文交换

　　这种交换方式不需要在两个站点之间建立一条专用通路，如果一个站想要向站点2发送一个报文(信息的一个逻辑单位)，它把站点2的地址(编码方式，叫做地址码)附加在要发送的报文上。然后把报文通过网络从节点到节点进行发送，在每个节点中(如要通过多个节点才能发送到站点2)完整地接收整个报文且暂存这个报文，然后再发送到下一个节点。在交换网中，每个节点是一个电子或机电结合的交换设备，每个节点通常是一台通用的小型计算机。它具有足够的存储容量来缓存进入的报文。一个报文在每个节点的延迟时间等于接收报文的所有位所需要的时间，加上等待时间和重传到下一节点所需要的排队延时时间。

　　报文交换有以下优点

　　1、线路效率较高，这是因为许多报文可以用分时方式共享一条节点到节点的通道。

　　2、不需要同时使用发送器和接收器来传输数据，网络可以在接收器可用之前暂时存储这个报文。

　　3、在线路交换网上，当通讯量变得很大时，就不能接受某些呼叫。而在报文交换上却仍然可以接收报文，只是传送延迟会增加。

　　4、报文交换系统可以把一个报文发送到多个目的地。

　　5、能够建立报文的优先权。

　　6、报文交换网可以进行速度和代码的转换，因为每个站都可以用它特有的数据传输率连接到其他点，所以两个不同传输率的站也可以连接，另外还可以转换传输数据的格式。

　　三、分组交换

　　分组交换方式兼有报文交换和线路交换的优点。其形式上非常像报文交换。主要差别在于分组交换网中要限制传输的数据单位长度，一般在报文交换系统中可传送的报文数据位数可做得很长，而在分组交换中，传送报文的最大长度是有限制的，如超出某一长度，报文必须要分割成较少的单位，然后依次发送，我们通常称这些较少的数据单位为分组。这就是报文交换与分组交换所不同之处。

　　分组交换的优点：转发延时短，数据传输灵活。由于分组是较小的传输单位，只有出错的分组而不是整个报文会被重发，因而大大降低了重发比例，提高了交换速度；而且每个分组可按不同路径不同顺序到达。

　　缺点：是在目的节点要对分组进行重组，增加了系统的复杂性。

　　数据交换技术比较

　　数据交换技术的主要技术指标之一是传输延时，主要由发送时延和传播时延构成。下面分析电路交换、报文交换和分组交换技术时延性能。

　　发送时延是指发送节点对数据单元的发送时间。传播时延是指数据单元从一个节点传递到下一个节点所用的时间。在同轴电缆和双绞线中，传播时延为200m／s，在光纤中为300m／s。不论使用何种交换技术，这种时延总是存在的。节点处理时延指交换节点交换数据时进行必要处理所需要的时间。图4中显示出3种交换方式的时延，图5(a)为电路交换，图5(b)为报文交换，图5(c)为分组交换。

　　对于图5(a)电路交换，在建立线路阶段，请求连接信号在传递中存在发送时延、传播时延以及节点处理时延，而应答信号以及数据传输过程则不存在节点处理时延。在高速线路下，电路交换的数据具有固定的短时延特性。

　　图5(b)报文交换不需要呼叫建立连接，在每个接收节点开始重传之前，整个报文必须全部收到，所以其节点的时延较长。

　　图5(c)分组交换中，由于分组不需要等待整个报文到齐后重发，分组长度又相对较短，所以节点处理时延明显减少。

　　小编结语：

      数据交换技术现在已经运用于多个方面，与生活息息相关。看完这篇文章，您懂什么是数据交换技术了吗？如果您还有什么不懂或者对其他相关内容感兴趣的话，可以在编程学习网教育进行咨询，另外，编程学习网教育也会持续推送好文哟!