分组交换是一些计算机网络协议用于通过本地或长途连接传送数据的方法。分组交换协议的示例是帧中继,IP和X.25。
分组交换如何工作
分组交换需要将数据分成许多部分,然后将这些部分打包在称为分组的特殊格式的单元中。这些通常使用网络交换机和路由器从源路由到目的地,然后在目的地重新组装数据。
每个数据包都包含标识发送计算机和预期接收者的地址信息。使用这些地址,网络交换机和路由器确定如何最好地在路径上的“跳”之间传输数据包到目的地。有一些像Wireshark这样的免费应用程序可以帮助您在必要时捕获和查看数据。
什么是跳?
在计算机网络中,跃点表示源和目标之间的完整路径的一部分。例如,当通过因特网进行通信时,数据通过许多中间设备,包括路由器和交换机,而不是直接通过单根线路流动。每个这样的设备使数据在一个点对点网络连接和另一个点对点网络连接之间跳跃。
跳数表示给定数据包通过的设备总数。一般而言,数据包必须遍历到达目的地的跳数越多,传输延迟就越大。
ping等网络实用程序可用于确定特定目标的跳数。 Ping生成包含为跳数保留的字段的数据包。每次有能力的设备接收这些数据包时,该设备会修改数据包,将跳数增加1。此外,设备将跳数与预定限制进行比较,如果跳数过高,则丢弃该数据包。这可以防止数据包因路由错误而无休止地在网络中反弹。
分组交换的优缺点
分组交换是历史上用于电话网络并且有时具有ISDN连接的电路交换协议的替代方案。
与电路交换相比,分组交换具有以下优点和缺点:
优点
- 由于在共享链路上路由较小数据包的灵活性,可以更有效地利用整体网络带宽。
- 分组交换网络的构建通常更便宜,因为需要更少的设备。
- 可靠性。如果数据包没有按预期到达目的地,则接收计算机会检测到一个数据包丢失并要求重新发送数据包。
- 如果旅程中的任何节点发生故障,数据包交换会提供自动重新路由。
缺点
- 由于打包和路由数据包所需的时间,接收消息的延迟更长。对于许多应用来说,延迟时间不够长,但对于像实时视频这样的高性能应用,通常需要额外的服务质量(QoS)技术来达到所需的性能水平。
- 由于使用共享物理链路,存在潜在的网络安全风险。分组交换网络中的协议和其他相关元素必须与适当的安全预防措施保持一致。
- 延迟是不可预测的。