电路交换，报文交换，分组交换简介与优缺点

数据通信网的交换

    对于计算机和终端之间的通信，交换是一个重要的问题。如果我们想使用任何遥远的计算机 ，若没有交换机，只能采用点对点的通信。为避免建立多条点对点的信道，就必须使计算机 和某种形式的交换设备相连。交换又称转接，这种交换通过某些交换中心将数据进行集中和转送，可以大大节省通信线路。在当前的数据通信网中，有三种交换方式，那就是电路交换 、报文交换和分组交换。一个通信网的有效性、可靠性和经济性直接受网中所采用的交换方式的影响。

一、电路交换
    在数据通信网发展初期，人们根据电话交换原理，发展了电路交换方式。当用户要发信息时 ，由源交换机根据信息要到达的目的地址，把线路接到那个目的交换机。这个过程称为线路 接续，是由所谓的联络信号经存储转发方式完成的，即根据用户号码或地址(被叫)，经局间 中继线传送给被叫交换局并转被叫用户。线路接通后，就形成了一条端对端(用户终端和被 叫用终端之间)的信息通路，在这条通路上双方即可进行通信。通信完毕，由通信双方的某 一方，向自己所属的交换机发出拆除线路的要求，交换机收到此信号后就将此线路拆除，以 供别的用户呼叫使用。

 由于电路交换的接续路径是采用物理连接的，在传输电路接续后，控制电路就与信息传输 无关，所以电路交换方式的主要优点是：

 ①信息传输延迟小，就给定的接续路由来说，传输延迟是固定不变的；

 ②信息以数字信号的形式在数据信道上进行“透明”传输，交换机对用户的数据信息不存储、处理，交换机在处理方面的开销比较小，对用户的数据信息不用附加控制信息，使信息的传送效率较高

电路交换的主要缺点是：

      1.电路接续时间长

      2.线路的利用率低

      3.限不同速率、不同代码格式、不同控制方式的相互直通

 

二、报文交换

     60年代和70年代，在数据通信中普遍采用报文交换方式，目前这种技术仍普遍应用在某些领 域(如电子信箱等)。为了获得较好的信道利用率，出现了存储—转发的想法，这种交换方式 就是报文交换。它的基本原理是用户之间进行数据传输，主叫用户不需要先建立呼叫，而先 进入本地交换机存储器，等到连接该交换机的中继线空闲时，再根据确定的路由转发到目的 交换机。由于每份报文的头部都含有被寻址用户的完整地址，所以每条路由不是固定分配给 某一个用户，而是由多个用户进行统计复用。

 报文交换中，若报文较长，需要较大容量的存储器，若将报文放到外存储器中去时，会造成 响应时间过长，增加了网路延迟时间。另一方面报文交换通信线路的使用效率仍不高。

优点:

     1.不同的终端接口之间可以相互直通

     2.无呼损

     3.利用动态的复用技术，线路的利用率较高。

缺点:

     1.传输时延大，而且变化的范围比较大

     2.利用“存储-转发”，所以要求交换系统有较高的处理速度和大的存储能力

     3.实时性较差。

 

三、分组交换

 交换技术的发展历史看，数据交换经历了电路交换、报文交换、分组交换和综合业务数字交换的发展过程。分组交换实质上是在“存储—转发”基础上发展起来的。它兼有电路交换和报文交换的优点。分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据—分组。每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。到达接收端，再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。

优点:

     1.可以对不同的接口终端进行匹配

     2.网络轻载情况下，传输时延较小，且比较稳定

     3.线路利用率高

     4.可靠性高

     5.经济效益好

缺点:

     1.网络系统附加了大量的控制信息，对于报文较长的信息传输率低

      2.技术实现复杂