计算机网络：数据交换

数据交换的意义：

• 解决N^2链路问题：N台主机需要N(N-1)/2条链路
• 解决连通性问题
• 扩大规模

什么是数据交换：

• 动态转接
• 
• 动态分配传输资源

数据交换类型：

• 电路交换
  • 最典型：电话网络
  • 三个阶段：
    • 建立连接
    • 通信
    • 释放连接
  • 特点：独占资源
  • 多路复用技术（简称复用）：信道共享
    • 频分多路复用（FDM）：每个用户占用的频段不一样
    • 时分多路复用（TDM）：每个用户只占用一定的时隙
    • 波分多路复用（WDM）：每个用户用光纤中不同波长的光，波分复用就是光的频分复用
    • 码分多路复用（CMD）：
      • 广泛用于无线链路共享（如蜂窝网，卫星通信）
      • 给每个用户分配一个唯一的m bit码片序列，其中“0”用“-1”表示，“1”用“+1”表示，例如：
        • S站：（-1-1+1+1-1+1+1）
      • 各用户使用相同频率的载波，利用各自码片序列编码数据
      • 编码信号=（原始数据）*（码片序列）
        • 如发送比特1，则发送自己的m bit序列
        • 如发送比特0，则发送自己的m bit序列的反码
      • 各用户码片序列相互正交
      • 解码：码片序列与编码信号内积

• 报文交换
  • 报文：发送信息的一个整体
    • 比如：一个文件
• 分组交换
  • 分组：报文分拆出来的一系列相对较小的数据包
  • 分组需要将报文拆分和重组
  • 产生额外的开销
  • 统计多路复用（按需共享电路）
  • 发送过程：存储+转发
    • 与报文交换的区别：最小单位不同，整个报文和分组的区别
    • 哪种交换更好（报文交换和分组交换）
      • 报文交换会增大路由器缓存需求，分组交换所需要的缓存，数据量/分组数
      • 在传输速度上，分组交换类似流水带操作（并行），以此来加快速度
      • 现在网络主要采用分组交换
    • 
    • 分组交换VS电路交换：
      • 分组交换优点：
        • 分组交换允许更多用户同时使用网络
        • 适用于突发数据传输网络
          • 资源充分共享
          • 简单、无需呼叫建立
          • Internet采用的是分组交换技术
      • 分组交换缺点：
        • 用户太多可能产生拥塞：分组延迟和丢失
          • 需要协议处理可靠数据传输和拥塞控制
          • 音/视频通话所需要的电路级保障