在電腦網路系統中，大型主機或工作站彼此互相連結，利用網路傳輸設備來互相通訊交換資料。因電腦之間連結方式不同，產生不同的連接形狀稱之為『網路拓樸(Network Topology)』
不同的網路拓樸除對網路傳輸設備、通訊軟體協定、擴充性、安全性及架設成本都有影響。
網路拓樸(Network Topology)：a.實體拓樸 b.邏輯拓樸
實體拓樸是指節點的安置方法及其間的實體連線方式(網路實體設計的形狀)。
邏輯拓樸是從實體線路傳送資料方法，指一個網路將資料框從一個節點node傳送至下一個節點node的方法。
實體拓樸
匯流排拓樸 ( Bus Topology )。
星狀拓樸 ( Star Topology )。
環狀拓樸 ( Ring Topology )。
樹狀拓樸 ( Tree Topology )。
網狀拓樸 ( Mesh Topology )。
混合式拓樸(Hybrid Topology)。
點對點:通常使用於WAN or 家中兩台電腦跳線對接。
乙太網路(ethernet)用於 bus star，不能用於 ring。
FDDI規格(以光纜作為傳輸介質)用於 Ring Star，不能用於 bus。
邏輯拓樸 由(IEEE)協會定義
IEEE802.2 邏輯鏈接控制
IEEE802.3 10Mb(10Base-T) 乙太網路
IEEE802.3u 100Mb(100Base-T) 乙太網路
IEEE 802.3x 全雙工 乙太網路
802.3x是網路設備兩端針對全雙工流量控制(flow-crontrol)的協定
IEEE 802.3x是全雙工乙太網路資料連結層的流控方法
兩種控制流量的方式：
1，在半雙工方式下，即半雙工背壓控制，是通過反向壓力（backpressure）即我們通常說的背壓計數實現的，這種計數是通過向發送源發送jamming信號使得資訊源降低發送速度。
2，在全雙工方式下，流量控制一般遵循IEEE 802.3X標準，是由交換機向資訊源發送“pause frame”幀令其暫停發送。
ieee802.3z 1Gb 乙太網路
ieee802.11 無線LAN
邏輯拓樸使用三種產生工作站連結：電路交換 訊息交換 封包交換
電路交換技術 (circuit switching technique)
在資料發送端與接收端建立一條實質的通訊路徑。
電路交換技術的優點：
a.傳輸速率固定。
b.建立連線後資料不會有延遲的現象。
c.傳輸通道為專用，並不需要重新要求建立。
電話交換技術的缺點：
a.成本費用較為高昂。
b.使用率較差。
c.抗損壞性差。
ex：電話系統、ATM switch
信息交換技術 (message switching technique)
a.不會在資料發送端與接收端建立實質通訊路徑，而視視網路通訊情況選擇傳輸路徑。
b.傳遞的資料包含來源位址與目的地位址。
c.網路中間裝置會將訊息先儲存再傳送出去。(store and forward)
d.傳輸路徑為動態的選擇
訊息交換技術的優點：
有效的網路管理。
成本費用較為低廉。
傳輸通道使用率高。
降低網路壅塞情況。
非同步傳輸。
抗損壞性高。
ex： mail server
分封交換技術 (packet switching technique)
a.為電路交換技術與訊息交換技術的綜合體
b.具有電路交換技術與訊息交換技術的優點
c.將資料切割成小型資料區塊傳送。
d.資料區塊較訊息交換技術資料封包小，可直接在記憶體中執行，不需要先儲存後傳送
e.獨立傳送：資料沿著不同路徑傳送，網路易於管理且抗損壞性高
封包交換技術的種類：
a.資料區塊封包交換：與訊息交換技術相似;
將資料切割成一系列的小型資料區塊,資料在到達中間網路裝置時，中間網路裝置會依照當時的網路情況來動態的選擇傳輸路徑 將資料傳送出去
b.虛擬電路封包交換：與電路交換技術相似;
在資料傳輸之前，發送端與接收端會先建立起一條虛擬傳輸通道與所需的傳輸參數。建立好之後雙方就利用此虛擬傳輸通道傳送資料。
使用封包交換技術的優點
與電路交換技術相比
a.許多裝置可共用相同的傳輸通道。
b.改善傳輸通道的使用率。
c.抗損壞性高。
與訊息交換技術相比：
延遲時間較訊息交換技術短。
ex： X.25 switch
電報傳輸技術 (datagrame technique)
ex：Internet Protocol (IP)
交換技術的種類：
電路交換技術（Circuit Switching）
在資料發送端與接收端建立一條實質的通訊路徑
訊息交換技術（message Switching）
不會在資料發送端與接收端建立實質通訊路徑，依網路通訊情況選擇傳輸路徑
封包交換技術（packet Switching）
為電路交換技術與訊息交換技術的綜合體
電路交換(Circuit Switching)簡介
所謂電路交換：在兩通信端之間建立一條專用的 (dedicated) 實際路徑。此路徑由發送端開始，一站一站往目的端串聯起來，一旦建立兩端之間的連線後，它一直維持專用狀態 (即他人無法使用)。直到通信結束之後，這條專用路徑才停止使用，並讓出供他人繼續使用。目前的電話與電報交換系統就是使用這種技術。
當由甲地拿起話筒並撥出對方號碼，電信局的交換中心立即從此處往收話端建立一條專用線路，其中可能要經過多個交換中心，甚至經由衛星轉接 (如國際線路)。待建立完成後，於兩端通信期間，此路線維持專用與有效，直到某一端掛掉電話，專用線路亦告終止。
1.在電路交換技術中，傳送節點和接收節點必須在做資料通信之前，先完成實際電路連線。
2.在建立連線之後，兩個節點可以單獨且連續地使用這個電路，直到完成資料通訊為止 (佔用該連線)。
3.一但完成資料通訊，這條電路會斷線並提供給其他需要連線的節點作實際的電路連線。
電路交換優點：
可靠性高：通訊之前便建立連線再通訊，兩端傳送資料不易遺失。
即時性高：連線後該線路已被佔有且獨享該線路，不與其他人分享，所以可以作即時資傳送料。
連續性高：佔有固定線路，且依該線路傳送，因此傳送到對方之封包次序不會錯亂(out of order)。
錯誤率低：依固定線路傳送，錯誤率較低。
電路交換缺點：
線路佔有時間過長：建立連線後不一定連續傳送資料，對線路佔有時間太長，成本費用太高。
線路使用率低：建立連線後，又佔有該連線。如連線距離太遠，在傳送資料時，大部分連線區段皆空閒，所以線路使用率降低。
廣播困難：電路交換是點對點間的連線，對於廣播或多點傳送不易實現。
訊息交換(message exchange)簡介
如果傳送的資料屬於連續性 (如語音、偵測訊號等)，電話交換是一種易於使用的技術。不過，它仍有下列兩點限制：
(1) 兩通信端必須同時能夠交換資料 (如處於閒置狀態)。
(2) 線路維持專用。
另一種用於數位資料傳輸的交換方式，稱為訊息交換 (message switching)。電報、電子郵遞 (electronic mail，E-mail) 、電腦檔案與交易 (transaction) 的查詢與回應均是應用實例。
1.非連接方式 (connectionless)：電腦間傳送資料前並未建立連線，當訊息傳送到任一端點再尋找下一空閒路徑傳送。
2.儲存再走 (store -and-forward)：當訊息傳送至某一端點(node)，因下一個路徑並未尋出，因此儲存在端點之儲存空間(store)內，當尋找出下一個路徑在往前送(forward)。
3.訊息封包 (message packet)：每經過一個路徑是將整個訊息傳送，並未進行分割。
4.錯誤控制 (error control)：訊息每經過一個端點如發生錯誤，便請求前一個傳送端重新傳送，一般採用檢查集(check sum)方法。
對訊息交換而言，兩通信端並不需建立一條專用路徑。傳送端送出訊息時，必須將目的地 (destination) 的地址附加在訊息之上，由網路節點扮演著交換中心的角色，依序一站一站送往目的地。
訊息交換優點：
1.線路使用率高：傳送中才佔有線路。
2.錯誤檢查完整：經過每一個端點皆做錯誤檢查，當到達目的地時應該沒有錯誤。
3.適合近距離傳送：較適合近距離、可靠性較低的通訊用。
訊息交換缺點：
1.即時性低：當開始傳送前：，未能預估某一時間內可傳送到對方。
2.重新傳送機率高：每次整個訊息(message)傳送，如果訊息太大(如10Mbps)，如在訊息中任何位元(bit)發生錯誤，則整個訊息必須重新重送(re-transmit)，對整體來講效率太低。
3.無效傳送率高：傳送前並未確實可達到目的地，如果網路太大，則傳送到半途失敗率高。
4.大量儲存空間：對每一個端點來講，必須儲存前一端點傳送過來的整個訊息，如果網路非常忙碌，則停留在端點上的訊息增加，因此每一端點必須預留大量的儲存空間。
5.大網路系統(如網際網路)不適合，大部分應用小的區域網路內。
分封交換(packet switching) 簡介
連接導向方式(connection-oriented)：兩端傳送資料前先建立連線。
虛擬電路(virtual circuit)：兩端建立連只有在各端點上註冊，而並未佔有連線；爾後傳送資料時依建立路線傳送，但不保證路徑空閒。
儲存再走(store-and-forward)：不保證路徑空閒，因此封包可能儲存(store)於某一端點，等待路徑 (已建立之連線) 空閒再往前送(forward)。
分封包裝(packet encapsulation)：訊息傳送前將其分割成數個封包，提高線路使用率，亦降機重新傳送機率。
錯誤控制(error control)：端點之間傳送便有偵測錯誤功能，一般採用檢查集(check sum)方法。
依順序傳送(in-order)：依照固定路線傳送到達目的地，封包次序不會混亂(out-order)。
exp：A工作站傳送資料給B工作站。首先建立連線，經對方同意後再依建立路徑傳送。封包有可能停留在端點(node)上(store-and-forward)。
分封交換優點：
綜合電路交換和訊息交換技術的優點。
可靠性高：連線後傳送，可靠性較高。
線路使用率高：連線後並未佔有，線路使用率高。
沒有留言:
張貼留言