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【计算机考研考点】计算机网络-分组交换及相关练习题

发布日期：2021-11-09 11:37:48 来源：四川中公考研

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分组交换知识点是考研计算机网络历年考题的常考内容，会经常结合电路交换、报文交换等知识点综合考察。所以要求同学们重点掌握分组交换的工作原理和特点。
一、分组交换原理
分组交换采用存储转发方式，而且解决了报文交换中大报文传输的问题。发送报文前，把大的数据块划分为更小的等长数据块，再加上一些必要的控制信息（如源地址、目的地址和编号信息等），构成了分组。网络结点根据控制信息把分组送到下一结点，下一结点接收到分组后，暂时保存下来并排队等待传输，然后根据分组控制信息选择的它下一个结点，直到达到目的结点。
二、优缺点
分组交换的数据传输方式有如下的优缺点：
（一）优点
1. 无建立时延
不需要为通信双方预先建立一条专用的通信线路，不存在连接建立时延，用户可随时发送分组。
2. 简化了存储管理
因为分组的长度固定，相应的缓冲区的大小也固定，在交换结点中存储器的管理通常被简化为对缓冲区的管理，相对比较容易。
3. 加速传输
分组时逐个传输，可以使后一个分组的存储操作与前一个分组的转发操作并行，这种流水方式减少了报文的传输时间。此外，传输一个分组所需的缓冲比传输一次报文所需的缓冲区小得多，这样因缓冲区不足而等待发送的几率及时间也必然少得多。
4. 减少了出错几率和重发数据量
因为分组较短，其出错几率必然减少，所以每次重发的数据量也就大大减少，这样不仅提高了可靠性，也减少了传输时延。
（二）缺点
1. 存在传输时延
尽管分组交换比报文交换的传输时延少，但相对于电路交换仍存在存储转发时延，而且其结点交换机必须具有更强的处理能力。
2. 需要传输额外的信息量
每个小数据块都要加上源、目的地址和分组编号等信息，从而构成分组，是传送的信息量大约增大5%~10%，一定程度上降低了通信效率，增加了处理的时间，使控制复杂，时延增加。
3. 需要额外工作
当分组交换采用数据报服务时，可能出现失序、丢失或重复分组，分组到达目的结点时，要对分组按编号进行排序等工作，增加了麻烦。若采用虚电路服务，虽然无失序问题，但是有呼叫建立、数据传输和虚电路释放三个过程。
三、题目再现
1. （2013-35）主机甲通过1个路由器（存储转发方式）与主机乙互联，两段链路的数据传输速率均为10Mbps，主机甲分别采用报文交换和分组大小为10kb的分组交换向主机乙发送1个大小为8Mb（1M=106）的报文。若忽略链路传播延迟、分组头开销和分组拆装时间，则两种交换方式完成该报文传输所需的总时间分别为（）。
A. 800 ms、1600 ms
B. 801 ms、1 600 ms
C. 1600 ms、800 ms
D. 1600 ms、801 ms
答案：D
解析：在采用报文交换时，完成报文传输所需要的总时间分成两部分。第一部分是甲到路由器的传输时间，第二部分是路由器到乙的传输时间。
2*（8Mb/10Mbps）=1600ms
采用分组交换时，完成报文传输所需要的总时间分成两部分。第一部分为分组个数乘以每个分组的传输时间。第二部分为链路个数减一乘以一个分组的时间，在本题中有两条链路。
(10kb/10Mbps)*（8Mb/10kb）=800ms 1*10kb/10Mbps=1ms
所以采用分组交换技术发送8Mb的报文，总共用801ms。
注：报文交换时间=（主机数+设备数-1）*一个报文发送时延
分组交换时间=（分组数+设备数）*一个分组的发送时延

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