电路和分组交换

网络工程 转变 切换模式
2022-02-09 13:34:44

我正在努力理解关于数据包和电路交换的 1 或 2 件事。

  • 在电路交换中,资源不是共享的,并且可以保证呼叫的全部容量对吗?它们是为某个呼叫/电路“保留”的。但是在 TDM 中,用户不是共享链接吗?而在FDM中,容量是划分的,所以用户可以同时使用链路,但是在不同的频率上,这不就是共享和容量划分吗?

  • 为什么电路交换比分组交换更慢、响应更慢?

谢谢。

3个回答
  • 通过电路交换,您可以得到一个具有一定预定义通道容量的 1 对 1 电路,这是有保证的。要使其正常工作,您必须在发送任何数据之前先建立电路/连接,然后断开连接。

  • 使用数据包交换,它有点像当地的邮局——你带来数据包,发送它们,然后让其他设备将它们转发到一个或多个不同的目的地。

您在第一部分中提到的称为多路复用。例如,当您建立电话呼叫时,您将获得与对方的一对一连接,以及完整的信道容量——0-3400kHz 的语音(至少在欧洲的某些地区),只有您可以使用. 由于使用单独的线路很昂贵,因此出现了不同的多路复用技术,例如 TDM,您的通道被“压缩”,但您仍然具有相同容量的 1 对 1 连接。使用 FDM,您的通话可以混合到更高的频率,但您仍然可以获得具有相同容量的 1 对 1 频道。

是的,媒体是共享的,但您仍然可以获得已支付的全部容量,以及一对一的频道。

至于第二部分,电路交换需要建立一个电路(您必须拨打一个号码),并且在发送数据/语音后,您必须断开(关闭)连接。当您需要与许多不同的人/设备进行通信时,这需要时间,因为当一个连接(呼叫)处于活动状态时,您不能将该线路用于其他任何事情,即使您仍在等待对方接听/接收数据。如果与传统网络相比,邮寄 100 封信所需的时间要少得多,然后打电话给 100 个不同的人。

电路交换系统的另一个问题是,即使没有数据通过它发送,通道也会被用完(当时没有其他人可以使用该通道)。如果您有一个 8 线电话上行链路,并且即使所有 8 个呼叫者都处于等待状态,您的频道仍然会用完。使用分组交换网络,您甚至可以超卖您的连接(由于统计多路复用)——如果您是 ISP 并且有 8Mbit/s 的上行链路,您可以销售 10、20 甚至更多 1Mbit/s 的连接,因为它在统计上是不太可能,所有用户将同时完全使用该连接。即使他们这样做了,他们的连接仍然有效,但速度较低(与电路交换网络上的阻塞/掉线相比)。

“电路”不一定与物理电路具有相同的含义。这就是该术语的起源,但是当发明了各种多路复用方案(例如 TDM)时,“电路”获得了物理连接内某个通道或插槽的含义。例如在T载波系统中,称为“电路”的单元是64kbps DS0信号,一个T1或T3就是这些电路的逻辑集合。

FDM 实际上可以用于电路交换,这实际上是在长途电话的早期完成的。在该方案中,“电路”是某个模拟带宽的逻辑单元,每个都可以在多路复用器上单独设置和断开。

电路交换不一定更慢,因为容量和延迟保证可以防止因过度使用链路而导致的速度下降。通常所说的意思是电路交换网络在发送数据之前需要一些时间来建立连接,而分组交换网络可以将数据包发送到某个主机而无需握手。

在电路交换连接中:

  • 在传输数据之前,始终会建立端到端的连接。
  • 在一般情况下,即使您不传输任何有用的数据并且同时其他连接不能使用您的容量,该连接在整个连接期间也具有固定容量
  • 整体容量有保障
  • 连接速度是恒定的

在分组交换连接中:

  • 在开始数据传输之前,可能无法建立端到端的连接
  • 连接的容量可能是可变的,不同的连接共享相同的物理链路
  • 无法保证连接容量
  • 连接速度可能是可变的

今天,网络是 CS 和 PS 连接的非常复杂的组合。PS 网络使用许多协议来进行资源预留、QoS、流量优先级排序。PS 网络试图结合 PS 和 CS 连接的优点。