交换的概念最早来自电话系统。当用户进行拨号时，电话系统中的交换机（telephone-switch）在呼叫者的电话与接收者的电话之间建立一条实际物理线路（常用物理线路包括双绞线、同轴电缆、光纤或无线电等传输介质，或是经过多路复用得到的带宽），通话便建立起来，此后两端的电话拥有该专用线路，直到通话结束。
数据在通信线路上进行传输，最简单的形式是用传输线直接将两个终端相连进行数据通信，即点对点通信。但采用这种技术，要实现网络中所有设备之间通信是不现实的。这是因为，对于n个终端，要有n×（n-l）/n条双工链路，且每个终端还要有（n-l）个I/O端口，这将使系统成本大为增加，同时效率也很低。
为降低通信线路造价，大型骨干网络主要采用部分连接（不规则形）方式的拓扑结构。通常，两个端结点之间的通信连接一般都要通过中间结点的转接，中间结点要在其所连接的几条线路中选择一条进行接续，中间结点用传输链路相互连接，构成具有某种交换能力的网络，从而实现两个互连终端间的通信。这就像电话交换网能为通话双方接续线路一样，该过程被称为交换。在通信网络中，信源要经过中间结点将数据逐点传送到信宿，数据从一个结点传到另一个结点，直至到达目的地，这就是数据交换原理。
在电路交换系统中，物理线路的带宽是预先分配好的。这种方式，即使通信双方都没有数据要交换，线路带宽也不能为其他用户所用，从而造成带宽的浪费。当然，对于占用信道的用户来说，其可靠性和实时响应能力都得到保证。
实现数据交换的方式可分为两大类：一是电路交换（Circuit Switch，CS）方式；二是存储转发方式。其中，存储转发方式按照被转接的信息单位长度大小的不同，又分为报文交换（Message Switch，MS）和报文分组交换（Packet Switch，PS）。(www.xing528.com)
从交换原理上看，电路交换是电路传输模式，又称同步传送模式；而报文交换、分组交换与电路交换方式完全不同，采用的是存储/转发模式，所以又称为异步传送模式。
目前数据通信网已广泛采用快速分组交换技术，帧中继就是以分组交换技术为基础的高速分组交换技术，针对X.25分组交换通信协议进行了简化与改进。而ATM交换是在快速分组交换基础上结合电路交换优点而产生的另一种高速异步传送模式。
本节主要介绍电路交换、报文交换与分组交换技术，重点分析报文交换与分组交换技术，因为计算机通信主要采用后两种技术。
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