實(shí)驗(yàn)1分組交換過程

實(shí)驗(yàn)一分組交換過程實(shí)驗(yàn)名稱：分組交換過程實(shí)驗(yàn)?zāi)康模荷钊肜斫夥纸M交換的工作原理。理解報(bào)文交換與分組交換的區(qū)別與聯(lián)系理解電路交換和分組交換的區(qū)別實(shí)驗(yàn)環(huán)境：WindowServer2003，java虛擬機(jī)，分組交換Java程序?qū)嶒?yàn)步驟：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(zhǎng)度和分組長(zhǎng)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分組交換的情況根本實(shí)驗(yàn)該報(bào)文長(zhǎng)度為16kb，分組長(zhǎng)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(zhǎng)的情況該報(bào)文長(zhǎng)度仍為16kb，而分組長(zhǎng)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1-4〕圖1-4有傳播時(shí)延的情況設(shè)報(bào)文長(zhǎng)度16，分組長(zhǎng)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報(bào)文交換的時(shí)間設(shè)報(bào)文長(zhǎng)度等于分組長(zhǎng)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。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6s〕。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，那么傳輸交換所需的時(shí)間一般越少。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，評(píng)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(chǔ)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)文的一局部作為單個(gè)分組傳送到相鄰節(jié)點(diǎn)，存儲(chǔ)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。電路交換與分組交換比擬：“電路交換〞〔CircuitSwitching〕又稱為“線路交換〞，是一種面向連接的效勞。兩臺(tái)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：如同打先要通過撥號(hào)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。①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(qǐng)求，該請(qǐng)求通過中間節(jié)點(diǎn)傳輸至終點(diǎn)。②如果中間節(jié)點(diǎn)有空閑的物理線路可以使用，接收請(qǐng)求，分配線路，并將請(qǐng)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。③線路一旦被分配，在未釋放之前，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?！?〕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(hào)沿媒體傳輸?shù)难舆t。〔3〕電路撤除：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(dòng)作。該動(dòng)作可以由任一站點(diǎn)發(fā)起，釋放線路請(qǐng)求通過途經(jīng)的中間節(jié)點(diǎn)送往對(duì)方，釋放線路資源。被撤除的信道空閑后，就可被其他通信使用。試比擬電路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〕電路撤除；而分組交換技術(shù)是將整個(gè)報(bào)文的一局部作為單個(gè)分組傳送到相鄰節(jié)點(diǎn)，存儲(chǔ)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。假設(shè)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，那么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)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析答：通過本次的實(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?！?〕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(chǔ)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)文的一局部作為單個(gè)分組傳送到相鄰節(jié)點(diǎn)，存儲(chǔ)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?！?〕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：電路建立；〔2〕數(shù)據(jù)傳輸；〔3〕電路撤除；而分組交換技術(shù)是將整個(gè)報(bào)文的一