1.1.2 交换网络
好在两个节点之间的连通性并不一定要求它们之间采用直接物理连接来实现连通,我们可以通过一系列中间节点(intermediate node)的合作来实现任意两个端节点(end node)之间的连通性。
下面通过图1-2给出的例子说明如何使计算机之间实现间接连通。
图1-2 交换网络
在图1-2中,中间节点即网络设备(如交换机或路由器)之间通过点到点链路或多路访问链路相互连通,端节点(如计算机)和中间节点之间也通过点到点链路或多路访问链路直接连接。中间节点将从某条链路接收到的数据转发到另一条链路,从而完成任意两个端节点之间的连通。上述中间节点形成一个交换网络(switched network)。
交换网络的组网方式可以基于不同的交换技术。最常见的交换网络是用于电话系统的电路交换网络(circuit-switching network)和用于计算机网络的分组交换网络(packet-switching network)。本书将重点介绍用于计算机网络的分组交换网络。
分组交换网络一般采用存储-转发(store-and-forward)方式,因此分组交换网络也称为存储-转发网。正如其名字一样,存储-转发网中的每个中间节点先接收数据,并将其存储在中间节点中,然后将其转发给下一个节点。与分组交换网络不同的是,电路交换网络首先会在发送端和接收端之间建立一条专用电路,然后通过这条专用电路将发送端的数据发送给接收端。计算机网络使用分组交换技术而不使用电路交换技术的主要原因是资源的利用效率高,后面将重点讨论此问题。
图1-2中云形图内的中间节点通常称为交换机,它的唯一功能就是存储和转发数据,而云形图之外的节点就是计算机,用于运行用户程序。还要注意,图1-2中的云形图是计算机网络中最重要的图标之一。通常我们用云形图来表示任何类型的网络。无论网络是一条点到点链路、一条多路访问链路,还是一个交换网络,都可以用云形图来表示。这样,可以把本书中任何一个图中的云形图看作一种网络技术的表示。