實驗分組交換過程

1、實驗一分組交換過程一 實驗名稱：分組交換過程二 實驗目的：1. 深入理解分組交換的工作原理。2. 理解報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 實驗環(huán)境：Window Server 2003，java虛擬機，分組交換Java程序四 實驗步驟：1. 熟悉實驗環(huán)境在實驗之前要先設定各項參數(shù)。如圖1-1所示，在系統(tǒng)中可設置報文長度和分組長度（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。在本實驗中，A和D分別代表源節(jié)點和目的節(jié)點，B和C均為中間轉發(fā)節(jié)點，每

2、個分組從源節(jié)點經(jīng)過3條鏈路到達目的節(jié)點。每個報文（小矩形隊列）中的每個小矩形代表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. 基本實驗1) 該報文長度為16kb，分組長度為8kb，3條鏈路均無傳播時延，模擬速度不變。此時，報文分兩個分組發(fā)送，實驗得到所需時間為8s（參見圖1-2）圖1-2 分組較長的情況2) 該報文長度仍為16kb，而分組長度為4kb，即報文分4段；L1、L2、L3均無傳播時延，模擬速度不變，此時所需時間為6s（參見圖1-3）圖1-3分組較短的情況3) 當鏈路L1有1s傳播時延，其余條件與上面相同時，所需時間為7s（參見圖

3、1-4）圖1-4 有傳播時延的情況4) 設報文長度16，分組長度4，鏈路L1有1S時延，增大模擬速度，觀察實驗結果。（參見圖1-5）圖1-5 改變模擬速度的情況5) 報文交換的時間設報文長度等于分組長度，L1、L2、L3均無傳播時延，此時從傳播開始到結束，所用時間為13s（參見圖1-6）圖1-6 報文交換的情況你可以設置不同的實驗參數(shù)進行實驗，并總結分組交換的規(guī)律。3. 實驗分析在相同的實驗條件下，采用報文交換方式的傳輸交換時延比分組交換更大（上述例子中為13s）。當采用分組交換方式時，即將一個報文分成兩個組，時延也減少了（上例中為8s）；當一個報文被分為4個分組時，時延進一步減少（上例中為6

4、s）。由此可以得到如下結論：采用分組交換技術比采用報文交換技術所需要的時間少；在采用分組交換技術的情況下，一個報文劃分的分組數(shù)越多，則傳輸交換所需的時間一般越少。根據(jù)實驗結果，評價上述結論是否正確？答：（1）分組交換技術與報文交換在傳輸?shù)倪^程中都不需要先建立聯(lián)系，由于報文交換是將整個報文先傳送到相鄰節(jié)點，全部存儲下來后查找轉發(fā)表，轉發(fā)到下一個節(jié)點；分組交換技術是將整個報文的一部分作為單個分組傳送到相鄰節(jié)點，存儲下來后尋找轉發(fā)表轉發(fā)到下一個節(jié)點，所以采用分組交換技術比采用報文交換技術所需要的時間少。（2）通過實驗的結果可以證明在相同的實驗條件下，分組越多傳輸所需要的時間越少，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。兩臺計算機通過通信子網(wǎng)進行數(shù)據(jù)電路交換之前，首先要在通信子網(wǎng)中建立一個實際的物理線路連接。最普通的電路交換例子是電話系統(tǒng)。電路交換是根據(jù)交換機結構原理實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的。其主要任務是把要求通信的輸入端與被呼叫的輸出端接通，即由交換機負責在兩者之間建立起一條物理通路。在完成接續(xù)任務之后，雙方通信的內(nèi)容和格式等均不受交換機的制約。電路交換方式的主要特點就是要求在通信的雙方之間建立一條實際的物理通路，并且在整個通信過程中，這條通路

6、被獨占。整個電路交換的過程包括建立線路、占用線路并進行數(shù)據(jù)傳輸和釋放線路三個階段：（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)起方向某個終端站點（響應方站點）發(fā)送一個請求，該請求通過中間節(jié)點傳輸至終點。如果中間節(jié)點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；整個過程持續(xù)進行，直至終點。如果中間節(jié)點沒有空閑的物理線路可以使用，整個線路的連接將無法實現(xiàn)。僅當通信的兩個站點之間建立起物理線路之后，才允許進入數(shù)據(jù)傳輸階段。線路一旦被分配，在未釋放之前，

7、其他站點將無法使用，即使某一時刻，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)點發(fā)送到中間節(jié)點，再由中間節(jié)點交換到終端節(jié)點。當然終端節(jié)點也可以經(jīng)中間節(jié)點向源節(jié)點發(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)點故障而使電路中斷。但要求在整個數(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：當站點之間的數(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發(fā)起，釋放線路請求通過途經(jīng)的中間節(jié)點送往對方，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： 答：電路交換方式的主要特點就是要求在通信的雙方之間建立一條實際的物理通路，并且在整個通信過程中，這條通路被獨占。整個電路交換的過程包括建立線路、占用線路并進行數(shù)據(jù)傳輸和釋放線路三個階段：（1）電路建立；（2）數(shù)據(jù)傳輸；（3）電路拆除；而分組交換技術是將整個報文的一部分作為單個分組傳送到相鄰節(jié)點，存儲下來后尋找轉發(fā)表轉發(fā)到下一個節(jié)點，所以采用分組交換技術比采用報文交換技術所需要的時間少。若要連續(xù)傳送大量的數(shù)據(jù)，且其傳送時間遠大于建立連接的時間，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)時可提高整個網(wǎng)絡的新到利用率。更較靈活高效的傳送數(shù)據(jù)。六 實驗結果分析答：通

9、過本次的實驗，了解了分組交換技術、報文交換與電路交換的區(qū)別與聯(lián)系。（1）分組交換技術與報文交換在傳輸?shù)倪^程中都不需要先建立聯(lián)系，由于報文交換是將整個報文先傳送到相鄰節(jié)點，全部存儲下來后查找轉發(fā)表，轉發(fā)到下一個節(jié)點；分組交換技術是將整個報文的一部分作為單個分組傳送到相鄰節(jié)點，存儲下來后尋找轉發(fā)表轉發(fā)到下一個節(jié)點，所以采用分組交換技術比采用報文交換技術所需要的時間少。（2）通過實驗的結果可以證明在相同的實驗條件下，分組越多傳輸所需要的時間越少，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間不變。電路交換方式的主要特點就是要求在通信的雙方之間建立一條實際的物理通路，并且在整個通信過程中，這條通路被獨占。整個電路交換的過程包括建立線路、占用線路并進行數(shù)據(jù)傳輸和釋放線路三個階段：（1） 電路建立；（2）數(shù)據(jù)傳輸；（3）電路拆除；而分組交換技術是將整個