当前课程知识点：网络技术与应用 > 第1讲 概论 > 1.3 交换方式 > 电路交换
交换技术是最重要的网络技术
它可以分为电路交换和分组交换
那么下面 我们就来学习其中的一种交换技术 电路交换
内容主要包括 交换的本质含义 按需建立信道过程
和电路交换的特点
我们说网络的目的就是
要实现网络上任何两台终端之间的数据通信
那么为了实现这样一种数据通信
我们首先要在两个终端之间建立数据传输通路
这个传输通路建立以后
又要控制数据从源终端沿着传输通路发送到目的终端
因此 为了实现网络的这个目标必须建立这样两种机制
一个就是建立连接在网络上的任何两个终端之间的数据传输通路的机制
第二 就要控制数据沿着源终端到目的终端传输通路
完成传输过程的机制
那么我们说 交换的本质就是这两种机制的结合
首先 我们来看一下第一种 就是怎么样建立传输通道
为了说明数据传输通道的建立
我们有一个新的概念叫信道
我们知道 在两个终端之间进行数据传输的话
终端处理的是数据 它发送的是数据
而在传输过程当中 它必须转换成信号
那么我们把传输信号的通道称为信道
也就是信道就是信号的传输通道
有了这样一个传输通道以后 数据是怎么样沿着信道传输的呢
那么它应该分成这样三个步骤
首先 发送端把数据转换成信号
然后 信号沿着信道传播 到达目的终端
最后 接收终端把信号再转换成数据
那么 建立两个终端之间的数据传输通道
最简单的办法就是用信道直接两两连接两个终端
比如说 这里有五个终端
那么我们要把五个终端建立数据通道的最简单的办法
就是用信道直接连接两个终端
那么这种连接的方法的优点是非常明显的
一个就是终端可以随时通过信道传输数据
第二个 终端可以同时与其它所有终端进行通信
那么它的缺点也是很明显的
如果终端之间存在双向信道
那么n个终端 就需要建立n×（n-1）个信道
对于我们目前实际应用的网络来说 网上的终端是数以亿计的
所以这种连接方法几乎是不可能的
其实也是不需要的
因为在实际应用过程当中
每一个终端同时与其它所有终端通信的可能性几乎没有
第二个 n个终端之间同时需要相互之间
两两通信的可能性也几乎没有
因此我们可以按照这样一个思路
就是把这些终端用一个设备把它们连起来
当某两个终端需要进行通信的时候由这个设备建立信道
比如说 这是一个电路交换机
这个电路交换机由若干个端口 每一个端口可以连接一个终端
那么起始的时候交换机端口之间是没有连接的
也就是它们不存在信道
如果某两台终端需要进行通信
那么交换机就把这两个终端所连接的端口进行连接
也就是产生一个信道
那么这种连接的方法
和我们刚才的固定两两终端之间用信道连接的方法相比
两两互连的方式的信道是固定的
而这种按需建立信道的方式的信道是不固定的
那么 在这个图当中
如果终端B到终端F直接建立信道的话
那么它就有三段物理链路组成
一个就是终端B到交换机的端口2之间
还有一个是交换机端口2和端口6之间
第三个就是交换机的端口6和终端F之间
那么我们把这种由电路交换机
按需在两个终端之间动态建立信道的过程称为电路交换过程
也称为连接建立过程
两个终端之间的信道建立方式称为电路交换方式
下面总结一下刚才的内容 就是数据传输通道建立机制
主要有两点
一个就是两个终端之间进行数据传输之前
必须要建立两个终端之间的连接
那么
第二个两个终端在传输数据结束以后必须要释放连接
因为 在交换机内部
某一个终端所连接的端口和另外一个端口所连接的端口
如果建立连接以后 这个链路是独享的
某一个终端所连接的端口和另外一个端口所连接的端口
如果建立连接以后 这个链路是独享的
所以它就不可能跟其它终端再进行连接
因此这两个终端通信完了以后 必须要释放连接
这是数据传输通信的通道建立的机制
那么 在这种方式上 因为通道建立以后就是点对点的传输信道
因此 就可以直接沿着信道传输数据了
所以 我们前面讲的 这种第二种机制
就是控制数据沿着数据通道完成传输过程的机制就不需要了
所以 这种交换方式就有这样一些优点
一个就是不需要建立控制数据传输过程的机制
第二个因为终端之间的信道具有固定的数据传输速率
它非常适合于语音这样信号的传输
比如说 我们常见的公共交换电话网PSTN
它就是一个典型的电路交换网络
当它拨号的过程 即进行通话的时候
这个拨号的过程就是建立连接的过程
在建立连接完了以后 这个通路就是它独享的
就算当中过程不说话 这个链路也是归它的
那么这是建立连接的过程
那么打电话完了以后 挂机就是释放连接的过程
那么这种电路交换存在这样一些缺点
一个就是 独占两个终端之间的信道
这样导致信道经过的物理链路利用率很低
因为我们刚才说了
刚才打电话建立的链路 如果中间不说话
链路也是独享的
第二个 不能保证有多对终端之间同时进行通信
第三个 还有这样一个要求
就是信道经过的物理链路要求有相同的传输速率
这样的话 物理链路的连接方式受到严格的限制
比如说 有这样一个电路交换网
从终端A到终端H建立了信道以后 它有七段物理链路
那么这七段物理链路的传输速率要求都是一样的
如果现在终端A到终端H的传输速率要求是100M
那么有可能从终端B到终端G之间
要进行通信的话要求的传输速率是10M
那这个传输过程当中有可能在终端A到终端H之间的某一段
它是公用的
也要经过某一段链路
那么 这样的话 它的传输速率就有矛盾了
到底是用10M还是100M 要么是10M要么就是100M
所以这样的话 对于链路的建立方式就受到了严格的限制
好 最后 我们来小结一下刚才学习的内容
一个就是 交换要建立两种机制
一种就是建立数据传输通路
第二就是控制数据完成传输过程的这样两种机制
对于我们电路交换来说 只要建立数据传输通路机制
第二个 电路交换建立传输通道机制 就是按需建立信道
按需建立信道就是通过电路交换机来互连终端
然后 由电路交换机按需建立终端之间的信道
第三点 电路交换的主要特点 就是独占信道
而且比较适合语音这些信号的传输
然后 由设备根据需要建立终端之间的信道
-课程先导语
--先导语
-1.1 网络内涵
--网络内涵
-1.2 互联网发展过程
--互联网发展过程
-1.2 互联网发展过程--作业
-1.3 交换方式
--电路交换
-- 虚电路交换
--数据报交换
--三种交换方式比较
--html
-1.3 交换方式--作业
-1.4 计算机网络体系结构和协议
--分层结构
--OSI体系结构
-1.4 计算机网络体系结构和协议--作业
-第一讲内容的启示
--html
-例题分析
--例题分析
-测验--作业
-本讲内容简介
-2.1 数据传输系统
-2.1 数据传输系统--作业
-2.2 信号
--2.2 信号
-2.2 信号--作业
-2.3 编码和调制
--2.3-1 编码
--2.3-2 调制
-2.3 编码和调制--作业
-2.4 差错控制
-2.4 差错控制--作业
-2.5 传输媒体
--2.5 传输媒体
-2.5 传输媒体--作业
-2.6 Packet Tracer6.2使用说明
-第二讲内容的启示
--html
-例题分析
--例题分析
-测验--作业
-以太网发展过程与内容简介
-以太网发展过程与内容简介--作业
-3.1 总线形以太网
-3.1 总线形以太网--作业
-3.2 网桥与冲突域分割
-3.2 网桥与冲突域分割--作业
-3.3 交换式以太网与VLAN
-3.3 交换式以太网与VLAN--作业
-3.4 以太网标准
-3.4 以太网标准--作业
-第三讲内容的启示
--html
-例题分析
--例题分析
-案例设计
--案例设计
-测验--作业
-本讲内容简介
--无线局域网
-4.1 无线局域网概述
-4.1 无线局域网概述--作业
-4.2 无线局域网应用方式
-4.2 无线局域网应用方式--作业
-4.3 无线局域网MAC层
-4.3 无线局域网MAC层--作业
-4.4 终端接入无线局域网过程
-4.4 终端接入无线局域网过程--作业
-4.5 无线局域网设计和分析
-第四讲内容的启示
--html
-例题分析
--例题分析
-测验--作业
-本讲内容简介
-- IP与网络互连
-5.1 网络互连机制
-5.1 网络互连机制--作业
-5.2 网际协议
-5.2 网际协议--作业
-5.3 IP分组传输过程
-5.3 IP分组传输过程--作业
-5.4 路由表建立过程
-5.4 路由表建立过程--作业
-5.5 IP over以太网
-5.5 IP over以太网--作业
-5.6 三层交换机与VLAN间通信过程
-5.7 Internet控制报文协议
-5.7 Internet控制报文协议--作业
-第五讲内容启示
--html
-案例设计
--案例设计
-例题分析
-测验--作业
-本讲内容简介
--本讲内容简介
-6.1 Internet接入控制机制
-6.1 Internet接入控制机制--作业
-6.2 以太网和ADSL接入技术
-6.2 以太网和ADSL接入技术--作业
-6.3 家庭局域网接入方式与无线路由器
-6.3 家庭局域网接入方式与无线路由器--作业
-6.4 接入综合演示实验
-6.4 接入综合演示实验--作业
-第六讲内容的启示
--html
-例题分析
--第六讲 例题分析
-测验--作业
-本讲内容简介
--传输层
-7.1 传输层服务特性
--传输层服务特性
-7.1 传输层服务特性--作业
-7.2 端口号
--端口号
-7.3 用户数据报协议UDP
-7.3 用户数据报协议UDP--作业
-7.4 传输控制协议TCP
--TCP特点和格式
-- TCP的几点说明
-7.4 传输控制协议TCP--作业
-第七讲内容启示
--html
-例题分析
--例题分析
-测验--作业
-本讲内容简介
-- 应用层
-8.1 应用结构
--应用结构
-8.1 应用结构--作业
-8.2 域名解析
-8.2 域名解析--作业
-8.3 动态主机配置协议
-8.3 动态主机配置协议--作业
-8.4 万维网
-- 万维网
-8.4 万维网--作业
-8.5 电子邮件
--html
-8.6 文件传输协议
--html
-例题分析
--例题分析
-案例设计
--CH8 案例设计
-应用层启示
--html
-测验--作业
-本讲内容简介
-9.1 网络安全概述
-9.1 网络安全概述--作业
-9.2 网络安全基础
-9.2 网络安全基础--作业
-9.3 病毒检测与防御技术
-9.3 病毒检测与防御技术--作业
-9.4 以太网安全技术
-9.4 以太网安全技术--作业
-9.5 无线局域网安全技术
-9.5 无线局域网安全技术--作业
-9.6 防火墙
-9.6 防火墙--作业
-9.7 安全协议
--9.7 安全协议
-9.7 安全协议--作业
-例题分析
--例题分析
-防火墙演示实验
-- 防火墙演示实验
-案例设计
--案例设计
-网络安全的启示
--html
-测验--作业
-附录1：综合应用分析
--综合应用分析
-附录2：Cisco实际设备网络构建与配置
-期末考试--考试试题
