實(shí)驗(yàn)分組交換過程

1、實(shí)驗(yàn)一分組交換過程一 實(shí)驗(yàn)名稱：分組交換過程二 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?. 深入理解分組交換的工作原理。2. 理解報(bào)文交換與分組交換的區(qū)別與聯(lián)系3. 理解電路交換和分組交換的區(qū)別三 實(shí)驗(yàn)環(huán)境：Window Server 2003，java虛擬機(jī)，分組交換Java程序四 實(shí)驗(yàn)步驟：1. 熟悉實(shí)驗(yàn)環(huán)境在實(shí)驗(yàn)之前要先設(shè)定各項(xiàng)參數(shù)。如圖1-1所示，在系統(tǒng)中可設(shè)置報(bào)文長度和分組長度（從1kb至16kb不等），可從L1、L2、L3中任選一條或多條鏈路使之具有一定的傳播時(shí)延，模擬鏈路速度可從慢至快自由調(diào)節(jié)（也可不選）。每條鏈路的傳輸速率為4kbps。在本實(shí)驗(yàn)中，A和D分別代表源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)，B和C均為中間轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，每

2、個(gè)分組從源節(jié)點(diǎn)經(jīng)過3條鏈路到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)。每個(gè)報(bào)文（小矩形隊(duì)列）中的每個(gè)小矩形代表1kb的數(shù)據(jù)，R代表接收緩沖區(qū)，B代表節(jié)點(diǎn)內(nèi)部緩沖區(qū)，T代表發(fā)送緩沖區(qū)。圖1-1 分組交換的情況2. 基本實(shí)驗(yàn)1) 該報(bào)文長度為16kb，分組長度為8kb，3條鏈路均無傳播時(shí)延，模擬速度不變。此時(shí)，報(bào)文分兩個(gè)分組發(fā)送，實(shí)驗(yàn)得到所需時(shí)間為8s（參見圖1-2）圖1-2 分組較長的情況2) 該報(bào)文長度仍為16kb，而分組長度為4kb，即報(bào)文分4段；L1、L2、L3均無傳播時(shí)延，模擬速度不變，此時(shí)所需時(shí)間為6s（參見圖1-3）圖1-3分組較短的情況3) 當(dāng)鏈路L1有1s傳播時(shí)延，其余條件與上面相同時(shí)，所需時(shí)間為7s（參見圖

3、1-4）圖1-4 有傳播時(shí)延的情況4) 設(shè)報(bào)文長度16，分組長度4，鏈路L1有1S時(shí)延，增大模擬速度，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（參見圖1-5）圖1-5 改變模擬速度的情況5) 報(bào)文交換的時(shí)間設(shè)報(bào)文長度等于分組長度，L1、L2、L3均無傳播時(shí)延，此時(shí)從傳播開始到結(jié)束，所用時(shí)間為13s（參見圖1-6）圖1-6 報(bào)文交換的情況你可以設(shè)置不同的實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并總結(jié)分組交換的規(guī)律。3. 實(shí)驗(yàn)分析在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，采用報(bào)文交換方式的傳輸交換時(shí)延比分組交換更大（上述例子中為13s）。當(dāng)采用分組交換方式時(shí)，即將一個(gè)報(bào)文分成兩個(gè)組，時(shí)延也減少了（上例中為8s）；當(dāng)一個(gè)報(bào)文被分為4個(gè)分組時(shí)，時(shí)延進(jìn)一步減少（上例中為6

4、s）。由此可以得到如下結(jié)論：采用分組交換技術(shù)比采用報(bào)文交換技術(shù)所需要的時(shí)間少；在采用分組交換技術(shù)的情況下，一個(gè)報(bào)文劃分的分組數(shù)越多，則傳輸交換所需的時(shí)間一般越少。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，評價(jià)上述結(jié)論是否正確？答：（1）分組交換技術(shù)與報(bào)文交換在傳輸?shù)倪^程中都不需要先建立聯(lián)系，由于報(bào)文交換是將整個(gè)報(bào)文先傳送到相鄰節(jié)點(diǎn)，全部存儲下來后查找轉(zhuǎn)發(fā)表，轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)；分組交換技術(shù)是將整個(gè)報(bào)文的一部分作為單個(gè)分組傳送到相鄰節(jié)點(diǎn)，存儲下來后尋找轉(zhuǎn)發(fā)表轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，所以采用分組交換技術(shù)比采用報(bào)文交換技術(shù)所需要的時(shí)間少。（2）通過實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以證明在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，分組越多傳輸所需要的時(shí)間越少，具有更好的靈活性。而

5、相同的情況增大模擬速度相同的分組傳輸所需要的時(shí)間不變。五 電路交換與分組交換比較： “電路交換”（Circuit Switching）又稱為“線路交換”，是一種面向連接的服務(wù)。兩臺計(jì)算機(jī)通過通信子網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)電路交換之前，首先要在通信子網(wǎng)中建立一個(gè)實(shí)際的物理線路連接。最普通的電路交換例子是電話系統(tǒng)。電路交換是根據(jù)交換機(jī)結(jié)構(gòu)原理實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的。其主要任務(wù)是把要求通信的輸入端與被呼叫的輸出端接通，即由交換機(jī)負(fù)責(zé)在兩者之間建立起一條物理通路。在完成接續(xù)任務(wù)之后，雙方通信的內(nèi)容和格式等均不受交換機(jī)的制約。電路交換方式的主要特點(diǎn)就是要求在通信的雙方之間建立一條實(shí)際的物理通路，并且在整個(gè)通信過程中，這條通路

6、被獨(dú)占。整個(gè)電路交換的過程包括建立線路、占用線路并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和釋放線路三個(gè)階段：（1）電路建立：如同打電話先要通過撥號在通話雙方間建立起一條通路一樣，數(shù)據(jù)通信的電路交換方式在傳輸數(shù)據(jù)之前也要先經(jīng)過呼叫過程建立一條端到端的電路。它的具體過程如下。發(fā)起方向某個(gè)終端站點(diǎn)（響應(yīng)方站點(diǎn)）發(fā)送一個(gè)請求，該請求通過中間節(jié)點(diǎn)傳輸至終點(diǎn)。如果中間節(jié)點(diǎn)有空閑的物理線路可以使用，接收請求，分配線路，并將請求傳輸給下一中間節(jié)點(diǎn)；整個(gè)過程持續(xù)進(jìn)行，直至終點(diǎn)。如果中間節(jié)點(diǎn)沒有空閑的物理線路可以使用，整個(gè)線路的連接將無法實(shí)現(xiàn)。僅當(dāng)通信的兩個(gè)站點(diǎn)之間建立起物理線路之后，才允許進(jìn)入數(shù)據(jù)傳輸階段。線路一旦被分配，在未釋放之前，

7、其他站點(diǎn)將無法使用，即使某一時(shí)刻，線路上并沒有數(shù)據(jù)傳輸。（2）數(shù)據(jù)傳輸：電路交換連接建立以后，數(shù)據(jù)就可以從源節(jié)點(diǎn)發(fā)送到中間節(jié)點(diǎn)，再由中間節(jié)點(diǎn)交換到終端節(jié)點(diǎn)。當(dāng)然終端節(jié)點(diǎn)也可以經(jīng)中間節(jié)點(diǎn)向源節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。這種數(shù)據(jù)傳輸有最短的傳播延遲，并且沒有阻塞的問題，除非有意外的線路或節(jié)點(diǎn)故障而使電路中斷。但要求在整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸過程中，建立的電路必須始終保持連接狀態(tài)，通信雙方的信息傳輸延遲僅取決于電磁信號沿媒體傳輸?shù)难舆t。（3）電路拆除：當(dāng)站點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸完畢，執(zhí)行釋放電路的動作。該動作可以由任一站點(diǎn)發(fā)起，釋放線路請求通過途經(jīng)的中間節(jié)點(diǎn)送往對方，釋放線路資源。被拆除的信道空閑后，就可被其他通信使用。試比較電路

8、交換與分組交換兩種交換技術(shù)： 答：電路交換方式的主要特點(diǎn)就是要求在通信的雙方之間建立一條實(shí)際的物理通路，并且在整個(gè)通信過程中，這條通路被獨(dú)占。整個(gè)電路交換的過程包括建立線路、占用線路并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和釋放線路三個(gè)階段：（1）電路建立；（2）數(shù)據(jù)傳輸；（3）電路拆除；而分組交換技術(shù)是將整個(gè)報(bào)文的一部分作為單個(gè)分組傳送到相鄰節(jié)點(diǎn)，存儲下來后尋找轉(zhuǎn)發(fā)表轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，所以采用分組交換技術(shù)比采用報(bào)文交換技術(shù)所需要的時(shí)間少。若要連續(xù)傳送大量的數(shù)據(jù)，且其傳送時(shí)間遠(yuǎn)大于建立連接的時(shí)間，則電路交換的傳輸速率較快。分組交換在傳送突發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)可提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的新到利用率。更較靈活高效的傳送數(shù)據(jù)。六 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析答：通

9、過本次的實(shí)驗(yàn)，了解了分組交換技術(shù)、報(bào)文交換與電路交換的區(qū)別與聯(lián)系。（1）分組交換技術(shù)與報(bào)文交換在傳輸?shù)倪^程中都不需要先建立聯(lián)系，由于報(bào)文交換是將整個(gè)報(bào)文先傳送到相鄰節(jié)點(diǎn)，全部存儲下來后查找轉(zhuǎn)發(fā)表，轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)；分組交換技術(shù)是將整個(gè)報(bào)文的一部分作為單個(gè)分組傳送到相鄰節(jié)點(diǎn)，存儲下來后尋找轉(zhuǎn)發(fā)表轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，所以采用分組交換技術(shù)比采用報(bào)文交換技術(shù)所需要的時(shí)間少。（2）通過實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以證明在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，分組越多傳輸所需要的時(shí)間越少，具有更好的靈活性。而相同的情況增大模擬速度相同的分組傳輸所需要的時(shí)間不變。電路交換方式的主要特點(diǎn)就是要求在通信的雙方之間建立一條實(shí)際的物理通路，并且在整個(gè)通信過程中，這條通路被獨(dú)占。整個(gè)電路交換的過程包括建立線路、占用線路并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和釋放線路三個(gè)階段：（1） 電路建立；（2）數(shù)據(jù)傳輸；（3）電路拆除；而分組交換技術(shù)是將整個(gè)