电路交换与分组交换：特点和区别

1.电路交换

电话通信系统通常采用电路交换的方式，即通话之前必须先拨号呼叫，通过程控交换机将拨号信令送到被叫用户所在地的程控交换机，向用户话机发出电话振铃信号。在被叫用户摘机、摘机信令回传到主叫方的交换机后，呼叫即成功。此时，从主叫端到被叫端就建立了一条物理通路，双方可以开始通话；通话结束，主叫方挂机，释放连接通路。这种“呼叫—确认—通信—挂机—释放”的通信方法，称为面向连接的电路交换技术。这种通信方式，通信双方都要在线工作，并且必须运用“确认、通信、释放”三阶段的发送接收服务。

用电路交换方法传送计算机数据时，线路的传输效率是不高的。因为计算机是以突发方式向传输线路发送数据的，因此线路上真正用来传送数据的时间往往不到10%，甚至仅为1%，绝大部分时间内，通信线路实际上是空闲的。

2.分组交换

为提高线路的传输效率，计算机数据通信采用的是分组交换（Packet Switching）技术。分组交换的概念是采用存储转发的交换方法。将需发送的全部数据信息（称为报文Message）划分成一个个更小的等长数据段，例如，每个数据段为2¹⁰=1024bit。在每个数据段前面加上一些必要的控制信息组成首部（Header），首部和数据段构成一个分组数据包，分组（Packet）又称为“打包”，并以分组数据包作为传送单位。分组的首部也称为“包头”，包头包含了诸如目的地址和源地址等重要控制信息，有了它才能使每个分组在分组交换网络中独立地选择路由，如图4-16所示。

首部是分组交换的一种标记（Label-based），进行分组交换时，在传递数据之前可以不用首先建立一条连接线路。这种不需先建立连接而随时可发送数据的联网方式，即没有“确认、通信、释放”三阶段的发送接收服务，称为无连接（Connectionless）传输。

图4-16 分组交换技术的数据包组成

分组交换方法，实际上是采用了数据通信过程中的动态分配传输线带宽的策略。对突发式发送的计算机数据通信来说，大大提高了通信线路的利用率。

（1）分组交换的优点。

1）高效：动态分配传输线带宽，对通信链路实行逐段占用。

2）灵活：每个节点具有智能功能，可为每个分组数据包选择转发路由。

3）迅速：以分组数据包作为传送单位，可以不用先建立连接就可向其他主计算机发送分组数据包。(www.xing528.com)

4）可靠：完善的网络协议，分布式的路由分组交换网，使网络具有极好的残存性。

（2）分组交换的缺点。

1）延时较大：分组数据包在传输网络各节点存储转发时需排队，造成一定的延时。

2）各分组数据包必须携带一个作为控制用的“首部”（包头）。数据包的首部描述了它的源地址和目的地址，以便确定将这个数据包发送到哪一条链路和哪个目的地址。但增加了数据传输的开销（Overhead）。

3）整个分组交换网需要专门的管理和控制机制。

3.计算机数据通信网络

计算机数据通信网络的定义有三个主要含义：

（1）计算机数据通信网络是指具有独立自主功能的计算机的互联集合。

自主计算机的概念排除了网络系统中的主从关系，即网络中各计算机之间的关系是平等的，都可以强制启动、停止或控制另一台计算机。因此，如果由一台主控机和多台从属机组成的系统就不能称为计算机网络。一台带有远程打印机和终端打印机的系统也不能称为计算机网络。

（2）计算机互联必须遵循约定的通信协议，并通过相应的软硬件实现。

（3）计算机互联既可使用铜缆、光纤等有线传输介质，也可借助于微波、卫星等无线传输介质。