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分组交换

互联网采用分组交换(Packet Switching)技术作为核心数据传输机制。

基本原理

将要发送的数据分割成若干个分组(packet),每个分组包含: - 首部(Header):含源/目的地址等控制信息 - 数据部分(Payload):实际传输内容

每个分组在网络中独立路由,可能走不同路径,在目的地重组。

存储转发(Store-and-Forward)

路由器收到完整分组后,查路由表,选择下一跳,转发出去。

主机H1 ──分组1──→ 路由器A ──分组1──→ 路由器B ──分组1──→ 主机H2
       ──分组2──→          ──分组2──→          ──分组2──→

与其他交换方式对比

特征 电路交换 分组交换
资源 独占 共享(统计复用)
建立时延 有(需建立连接) 无
时延确定性 固定 可变(排队时延)
信道利用率 低(突发数据) 高
容错性 弱(路径固定) 强(可绕路)

优点

  • 高效利用网络资源(统计复用)
  • 健壮性:路径中断可重新路由
  • 适合突发性数据流量

缺点

  • 端到端时延不确定(排队时延可变)
  • 分组首部开销
  • 分组可能失序到达

参见

  • [[01-概述]] — 交换技术对比
  • [[04-网络层|IP数据报格式]] — 分组的具体格式
  • [[05-运输层|TCP流量控制]] — 应对分组时延的机制