数据传输方式和交换方式

@[toc] --- ## 数据传输方式 ### 按数据传输的流向和时间关系分类 1）**单工通信**：单工数据传输是两数据站之间只能沿一个指定的方向进行数据传输。即发送方和接收方固定。单向传输，仅需要一条信道（类比**广播**）  2）**半双工通信**：半双工数据传输是两数据站之间可以在两个方向上进行数据传输，但不能同时进行。即通信的双方都可以发送和接收，但不能同时发送和接收。交替传输，需要两条信道（类比**对讲机**）  3）**全双工通信**：全双工数据传输是在两数据站之间，可以在两个方向上同时进行传输。即双方可以同时发送和接收。双向同时传输（类比**打电话**）  ### 按数据传输的顺序分类 1）**串行传输**：串行传输是数据流以串行方式在一条信道上传输。该方法易于实现。缺点是要解决收、发双方码组或字符的同步，需外加同步措施。  2）**并行传输**：并行传输是将数据以成组的方式在两条以上的并行信道上同时传输。例如采用 8 单位代码字符可以用 8 条信道并行传输，一条信道一次传送一个字符。因此不需额外的措施就天然的实现了收发双方的字符同步。 缺点是传输信道多，设备复杂，成本较高，故较少采用。  ### 按数据传输的同步方式划分 1）**同步传输**：同步传输就是，数据没有被对方确认收到则调用传输的函数就不返回。接收时，如果对方没有发送数据，则线程就一直等待，直到有数据了才返回，可以继续执行其他指令 2）**异步传输**：异步传输就是，发送端调用一个函数发送数据，马上返回，可以继续处理其他事，接收时，对方有数据来，接收端会接收到一个消息，或者相关接收函数会被调用。 ## 数据交换方式 ### 什么是数据交换？为什么需要数据交换？ 数据交换（Data Switching）是指在多个数据终端设备之间，为任意两个终端设备建立数据通信临时互连通路的过程。 通俗来说**交换是就通过某些交换中心将数据进行集中和传送，传输线路为各个用户共用，从而大大节省通信线路，降低系统费用**。 如果网络规模较大，还可以把交换设备连接在一起形成交换网络。  数据交换可以分为： - 电路交换 - 报文交换 - 分组交换 ### 电路交换 所谓电路交换就是：用户之间要传输数据时，交换中心在用户之间建立一条暂时的数据电路。电路接通后，用户双方便可传输数据，并**一直占用到传输完毕拆除电路为止**。  最典型的电路交换网络：电话网络 - 优点：传输时延很小，而且交换机对数据不加处理，是这几种交换方式中最快的一种。因而适合传输实时性强和批量大的数据 - 缺点：就是建立连接时间长；信道利用率低；缺乏统一标准；灵活性差 ### 报文交换 报文交换不同于电路交换，它**无需在两个站点之间建立一条专用通路**，其数据传输的单位是报文，传送过程采用**存储转发**的方式。 所谓存储转发呢：比如说 A 发送报文给 D，需要经过 B，那么 **B 收到完整的报文并检查有无错误后进行转发给下一个节点**  显然，这个接收存储以及转发的过程显然是存在时延的 - 优点：无需建立连接；可靠性高；线路利用率高；可提供多目标服务 - 缺点：由于存储转发导致时延；对报文大小没有限制，需要较大的存储缓存空间 ### 分组交换 所谓分组，就是将一个大的数据包分成一个个更小的数据包，这些一个个更小的数据报就称为分组 分组交换同样采用**存储转发**，不同站点的数据分组可以交织在同一线路上传输，也就是说**一个大的数据包分成了若干个分组之后，这些分组不一定都沿着同一条路径进行转发**，提高了线路的利用率。当然，由于将大的数据包分割成了若干小分组，所以分组交换的速度比报文交换快得多。 不过也正是由于会分为众多的分组，传输的工作量比较大，可能会出现丢包的现象，这也是分组交换的缺点。   网络中什么时候会使用分组交换呢？ 当一个网络层的 IP 数据报从一个主机传输到另一个主机时，它可能通过不同的物理网络。每个物理网络上都有各自的最大帧的大小（即**最大传输单元 MTU**），若传输的 IP 数据报超过 MTU，此时就会对 IP 数据报进行分组。