计算机网络基础知识之电路交换(CircuitSwitching)

$2.3.1 电路交换(Circuit Switching)

电话交换网是使用电路交换技术的典型例子。采用电路交换技术进行数据传输期间,在源节点与目的节点之间有一条利用中间节点构成的专用物理连接线路,直到数据传输结束。如果两个相邻节点之间的信道容量很大时,这两个相邻节点之间可以复用多条电路。用电路交换技术完成数据传输要经历以下电路建立、数据传输、电路拆除三个过程:

1.电路建立

如同打电话先要通过拨号在通话双方间建立起一条通路一样,在传输数据之前,也要先经过呼叫过程建立一条端到端(站到站)的电路。例如,H1站要与H3站建立一个连接,典型的做法是,H1站先向与之连接的A节点提出请求,然后A节点在通向C节点的路径中找到下一个支路。比如,根据路径信息,A节点选择经B节点的电路,在此电路上分配一个未用的通道(使用时分多路复用四M或频分多路复用FDM),并告诉B它还要连接C节点;B再呼叫C,建立电路BC,最后,节点C完成到H3站的连接。这样在A与C之间就有了一条专用电路ABC,用于H1站与H3站之间的数据传输。其间,会有如下几种特殊情况发生:若AB电路的通信容量已经饱和或B出故障,则A呼叫B失败,此时A就要另辟途径呼叫F,最后可能建立电路应℃;若B呼叫C失败,则B可以去呼叫E,再由E呼叫C,建立ABEC电路;若由于暂时的阻塞或永久性的故障,所有途径都试过后仍不能建立连接,那么A到C就不能传送数据。

2.数据传输

电路mc建立了以后,数据就可以从A发送到B,再由B交换到C:C也可以经B向A发送数据。这种数据传输有最短的传播延迟,并且没有阻塞的问题,除非有意外的线路或节点故障而使电路中断。在整个数据传输过程中,所建立的电路必须始终保持连接状态。

3.电路拆除

数据传输结束后,由某一方(A或C)发出拆除请求,然后逐节拆除到对方节点。被拆除的信道空闲后,就可被其它通信使用。

电路交换方式的优点是数据传输可靠、迅速,数据不会丢失且保持原来的序列。缺点是在某些情况下,电路空闲时的信道容量被浪费;另外,如数据传输阶段的持续时间不长的话,电路建立和拆除所用的时间就得不偿失。因此,它适用于系统间要求高质量的大量数据传输的情况。这种通信方式的计费方法一般按照预订的带宽、距离和时间来计算。