【计算机网络】数据传输和交换方式

数据传输和交换方式

一、数据传输方式

数据在信道上以何种方式进行传输的呢？

• 按数据传输顺序：并行传输和串行传输
• 按数据传输的同步方式：同步传输和异步传输
• 按数据传输的流向和时间关系：单工、半双工和全双工数据传输

1⃣️流向和时间

1.单工通信

2.半双工通信

3.全双工通信

2⃣️数据传输顺序

1.串行传输

易于实现，但要解决收发双发码组或字符的同步，需外加同步措施

2.并行传输

数据以成组的方式在两条以上的信道上进行同时传输

既然同时传输，就解决了同步的问题，因此不需要额外的措施就可以实现收发双方的字符同步

缺点是传输信道太多，设备复杂，成本较高，故很少采用

3⃣️数据同步方式

串行需要同步，并行不要同步，因此同步方式是在串行中被应用

1.同步传输

同步传输就是要求发送方和接收方的时钟要同步，以固定时钟节拍来发送数据信号，数据的传送以一个数据块为单位，因此同步传输也称为区块传输

发送端建立起始位和结束位：

• 发送端发送的数据格式：同步字符（起始字符） + 数据块 + 同步符号（结束字符）
• 接收端处理：遇到同步字符开始接收数据，直到遇到结束字符为止

可能存在的问题：数据块中可能有与同步符号相同的内容

解决办法：增加匹配同步符号的难度

优点：传输效率高

缺点：技术实现复杂，一般用于高速数据传输

2.异步传输

无同步时钟

异步传输每次传送一个字符（5～8bit）代码，前后加上起始位和终止位，字符可以连续也可以单独发送，不发送字符时，连续发送终止信号

如何区分不同字符？

起止式同步：根据字符之间的止信号到起信号的跳变来检测识别一个新字符的起信号，从而正确区分一个个字符

优点：实现简单，不需要同步时钟

缺点：每个字符添加了bit，降低传输效率，通常用于低速数据传输

二、数据交换方式

数据交换方式：电路交换、报文交换、分组交换

1.电路交换

电路交换：用户之间要传输数据时，交换中心在用户之间建立起一条暂时的数据电路，电路接通之后，用户双方就可以传输数据，并一直占用到数据传输完毕拆除电路为止（独占连接）。电路交换引入的时延很小，比较快，因此适合传输实时性强和批量大的数据

典型：电话网络

电路交换的三个阶段：

• 建立连接
• 通信
• 释放连接

2.报文交换

报文（message）：网络中交换和传输的数据单元

无需建立两个站点之间的专用通路，传送过程采用存储转发的方式

3.分组交换

概念：将大的数据报（报文）分成小的数据报，每一个小的被称为分组

在每个分组的首部写入发送端和接收端的地址

分组交换同样采用存储转发方式，不同站点的数据分组可以交织在同一线路上进行传输，也就是报文被分成分组不一定都在同一条路径进行转发，提高线路利用率，其传输速度也比报文交换更快一些

缺点：要分好多分组，工作量大，因此可能出现丢包的现象

4.三种交换方式比较

【参考】讲解很棒的网站
https://cswiki.top/