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优点:
①由于通信线路为通信双方用户专用,数据直达,所以传输数据的时延非常小。
②通信双方之间的物理通路一旦建立,双方可以随时通信,实时性强。
③双方通信时按发送顺序传送数据,不存在失序问题。
④电路交换既适用于传输模拟信号,也适用于传输数字信号。
⑤电路交换的交换的交换设备(交换机等)及控制均较简单。
缺点:
①电路交换的平均连接建立时间对计算机通信来说嫌长。
②电路交换连接建立后,物理通路被通信双方独占,即使通信线路空闲,也不能供其他用户使用,因而信道利用低。
③电路交换时,数据直达,不同类型、不同规格、不同速率的终端很难相互进行通信,也难以在通信过程中进行差错控制。
2)分组交换
分组交换仍采用存储转发传输方式,但将一个长报文先分割为若干个较短的分组,然后把这些分组(携带源、目的地址和编号信息)逐个地发送出去,因此分组交换除了具有报文的优点外,与报文交换相比有以下优缺点:
①加速了数据在网络中的传输。
因为分组是逐个传输,可以使后一个分组的存储操作与前一个分组的转发操作并行,这种流水线式传输方式减少了报文的传输时间。
此外,传输一个分组所需的缓冲区比传输一份报文所需的缓冲区小得多,这样因缓冲区不足而等待发送的机率及等待的时间也必然少得多。
②简化了存储管理。
因为分组的长度固定,相应的缓冲区的大小也固定,在交换结点中存储器的管理通常被简化为对缓冲区的管理,相对比较容易。
③减少了出错机率和重发数据量。
因为分组较短,其出错机率必然减少,每次重发的数据量也就大大减少,这样不仅提高了可靠性,也减少了传输时延。
④由于分组短小,更适用于采用优先级策略,便于及时传送一些紧急数据,因此对于计算机之间的突发式的数据通信,分组交换显然更为合适些。
①尽管分组交换比报文交换的传输时延少,但仍存在存储转发时延,而且其结点交换机必须具有更强的处理能力。
②分组交换与报文交换一样,每个分组都要加上源、目的地址和分组编号等信息,使传送的信息量大约增大5%~10%,一定程度上降低了通信效率,增加了处理的时间,使控制复杂,时延增加。
③当分组交换采用数据报服务时,可能出现失序、丢失或重复分组,分组到达目的结点时,要对分组按编号进行排序等工作,增加了麻烦。
若采用虚电路服务,虽无失序问题,但有呼叫建立、数据传输和虚电路释放三个过程。
3)报文交换
报文交换是以报文为数据交换的单位,报文携带有目标地址、源地址等信息,在交换结点采用存储转发的传输方式,因而有以下优缺点:
优点:
①报文交换不需要为通信双方预先建立一条专用的通信线路,不存在连接建立时延,用户可随时发送报文。
②由于采用存储转发的传输方式,使之具有下列优点:
a.在报文交换中便于设置代码检验和数据重发设施,加之交换结点还具有路径选择,就可以做到某条传输路径发生故障时,重新选择另一条路径传输数据,提高了传输的可靠性;
b.在存储转发中容易实现代码转换和速率匹配,甚至收发双方可以不同时处于可用状态。
这样就便于类型、规格和速度不同的计算机之间进行通信;
c.提供多目标服务,即一个报文可以同时发送到多个目的地址,这在电路交换中是很难实现的;
d.允许建立数据传输的优先级,使优先级高的报文优先转换。
③通信双方不是固定占有一条通信线路,而是在不同的时间一段一段地部分占有这条物理通路,因而大大提高了通信线路的利用率。
①由于数据进入交换结点后要经历存储、转发这一过程,从而引起转发时延(包括接收报文、检验正确性、排队、发送时间等),而且网络的通信量愈大,造成的时延就愈大,因此报文交换的实时性差,不适合传送实时或交互式业务的数据。
②报文交换只适用于数字信号。
③由于报文长度没有限制,而每个中间结点都要完整地接收传来的整个报文,当输出线路不空闲时,还可能要存储几个完整报文等待转发,要求网络中每个结点有较大的缓冲区。
为了降低成本,减少结点的缓冲存储器的容量,有时要把等待转发的报文存在磁盘上,进一步增加了传送时延。
4)信元交换
信元交换又叫ATM(异步传输模式),是一种面向连接的快速分组交换技术,它是通过建立虚电路来进行数据传输的。
信元交换技术是一种快速分组交换技术,它结合了电路交换技术延迟小和分组交换技术灵活的优点。
信元是固定长度的分组,ATM采用信元交换技术,其信元长度为53字节。
信元头5字节,数据48字节。
交换技术方面,经历了:
电路交换——>
报文交换——>
分组交换——>
信元交换的过程。
ATDM信元传输采用异步时分复用(AsynchronousTimeDivisionMultioles),又称统计复用(StatisticMultiptx)。
信息源随机地产生信息,因为信元到达队列也是随机的。
高速的业务信元来得十分频繁、集中,低速的业务信元来得很稀疏。
这些信元都按顺序在队列中排队,然后按输出次序复用到传输线上。
具有同样标志的信元在传输线上并不对应某个固定的时间间隙,也不是按周期出现的,信息和它在时域的位置之间没有关系,信息只是按信头中的标志来区分的。
而在同步时分复用方式(如PCM复用方式)中,信息以它在一帧中的时间位置(时隙)来区分,一个时隙对应着一条信道,不需要另外的信息头来表示信息的身份。
第二节IP地址与子网划分
1IP地址定义及相关配置
Internet上的每台主机(Host)都有一个唯一的IP地址。
IP协议就是使用这个地址在主机之间传递信息,这是Internet能够运行的基础。
IP地址的长度为32位,分为4段,每段8位,用十进制数字表示,每段数字范围为0~255,段与段之间用句点隔开。
配置主机IP地址。
主要是IP地址,如192.168.1.222;
掩码,如255.255.255.0;
默认网关,如192.168.1.1;
DNS,如202.98.198.167。
查看IP地址,ipconfig/all;
还可查看主机的MAC地址,即物理地址。
检查网卡是否有问题,可使用ping127.0.0.1。
1)32位IP地址
IP地址是一个32位的二进制数,通常被分割为4个”8位二进制数“(也就是4个字节)。
IP地址通常用”点分十进制“表示成(a.b.c.d)的形式,其中,a,b,c,d都是0~255之间的十进制整数。
例:
点分十进IP地址(100.4.5.6),实际上是32位二进制数(01100100.00000100.00000101.00000110)。
目前使用的IPV4,就是有4段数字,每一段最大不超过255
IP地址分类
最初设计互联网络时,为了便于寻址以及层次化构造网络,每个IP地址包括两个标识码(ID),即网络ID和主机ID。
同一个物理网络上的所有主机都使用同一个网络ID,网络上的一个主机(包括网络上工作站,服务器和路由器等)有一个主机ID与其对应。
Internet委员会定义了5种IP地址类型以适合不同容量的网络,即A类~E类。
其中A、B、C3类(如下表格)由InternetNIC在全球范围内统一分配,D、E类为特殊地址。
网络类别
最大网络数
第一个可用的网络号
最后一个可用的网络号
每个网络中的最大主机数
A
126
1
16777214
B
16383
128.1
191.255
65534
C
2097151
192.0.1
223.255.255
254
A类IP地址地址范围1.0.0.1-126.255.255.254(二进制表示为:
00000001000000000000000000000001-01111110111111111111111111111110)。
A类IP地址的默认子网掩码为255.0.0.0,每个网络支持的最大主机数为256的3次方-2=16777214台。
B类IP地址地址范围128.1.0.1-191.255.255.254(二进制表示为:
10000000000000010000000000000001-10111111111111111111111111111110)。
B类IP地址的默认子网掩码为255.255.0.0,每个网络支持的最大主机数为256的2次方-2=65534台。
C类IP地址范围192.0.1.1-223.255.254.254(二进制表示为:
11000000000000000000000100000001-11011111111111111111111011111110)。
C类IP地址的默认子网掩码为255.255.255.0,每个网络支持的最大主机数为256-2=254台。
除了以上三种类型的IP地址外,还有几种特殊类型的IP地址,TCP/IP协议规定,凡IP地址中的第一个字节以“lll0”开始的地址都叫多点广播地址。
因此,任何第一个字节大于223小于240的IP地址是多点广播地址;
IP地址中的每一个字节都为0的地址(“0.0.0.0”)对应于当前主机;
IP地址中的每一个字节都为1的IP地址(“255.255.255.255”)是当前子网的广播地址;
IP地址中凡是以“llll0”的地址都留着将来作为特殊用途使用;
IP地址中不能以十进制“127”作为开头,该类地址中数字127.0.0.1到127.1.1.1用于回路测试,如:
127.0.0.1可以代表本机IP地址,用“http:
//127.0.0.1”就可以测试本机中配置的Web服务器。
网络ID的第一个6位组也不能全置为“0”,全“0”表示本地网络。
D类IP地址第一个字节以“1110”开始,它是一个专门保留的地址。
它并不指向特定的网络,目前这一类地址被用在多点广播(Multicast)中。
多点广播地址用来一次寻址一组计算机,它标识共享同一协议的一组计算机。
地址范围224.0.0.1-239.255.255.254。
E类IP地址以“11110”开始,保留用于将来和实验使用。
公有地址
公有地址(Publicaddress)由InterNIC(InternetNetworkInformationCenter因特网信息中心)负责。
这些IP地址分配给注册并向InterNIC提出申请的组织机构。
通过它直接访问因特网。
私有地址
私有地址(Privateaddress)属于非注册地址,专门为组织机构内部使用。
以下列出留用的内部私有地址
A类10.0.0.0--10.255.255.255
B类172.16.0.0--172.31.255.255
C类192.168.0.0--192.16
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