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电路交换

电路交换三个步骤：

1. 建立连接（分配通信资源）
2. 通话（一直占用通信资源）
3. 释放（连接归还通信资源）

当使用电路交换来传送计算机数据时,其线路的传输效率往往很低。

因为用户在通话过程中一直占用资源，该资源也不能被其他用户使用，浪费了很多资源，所以传输效率低

所以，计算机网络一般采用分组交换，而不是电路交换

分组交换

通常我们将表示消息的整块数据称为报文，在发送消息前，先将报文拆成一个个更小的等长数据段，在数据段前加上首部（一些信息，如目的地址等），构成一个分组，其简称为包，相应的首部也称为包头

路由器为分组交换机：

• 缓存分组
• 转发分组

发送方任务为：

• 构造分组（将较长）
• 发送分组

接收方任务：

• 接收分组
• 还原报文

报文交换

同分组交换类似，报文交换中交换节点也采用存储转发方式，但区别是：报文交换对报文大小没有限制。 这就要求交换节点需要更多缓存空间，报文交换一般用于早期电报通信网，现在计算机更多使用分组交换。

电路交换、报文交换、分组交换对比

这张图清晰展示了三者之间的区别，纵轴为时间，横轴ABCD为传输路径上四个节点交换机（不禁感叹，太妙了这张图）

电路交换优点：

1. 通信时延小（通信线路为双方用户专用，数据直达，通信时延小）
2. 有序传输（通信双方专用线路，数据只在这条线路上传输，不会出现失序问题）
3. 没有冲突（不同通信双方具有不同信道，不会出现争用物理信道问题）
4. 适用范围广（适用于传输模拟信号、数字信号）
5. 实时性强（时延小）
6. 控制简单

电路交换缺点：

1. 建立连接时间长（分配通信资源时间长）
2. 线路独占，使用效率低（物理通路被通信双方独占，即便通信线路空闲，其他用户不能使用【类似于很早以前的电话】）
3. 灵活性差（任何一点出现故障就要建立新的连接）
4. 难以规格化

报文交换优点：

1. 无需建立连接
2. 动态分配线路（交换机存储整条报文，选择空闲线路直接发送出去）
3. 提高线路可靠性（某条路径故障，会重新选择另一条）
4. 提高线路利用率（线路不固定）
5. 提供多目标服务（一个报文可同时发送多个目的地址）

报文交换缺点：

1. 引起转发时延（报文需要在交换机上存储再转发）
2. 需要交换机具有较大存储缓存空间（报文交换对报文大小没有限制）
3. 需要传输额外信息量（报文需要携带报头：目标地址、源地址等信息）

分组交换优点：

1. 无需建立连接（同报文）
2. 线路利用率高（通信双方在不同时间部分占用物理线路，详情见上图）
3. 简化了存储管理（相对报文而言）
4. 加速传输（分组逐个传输，所以后一个分组的存储与前一个分组的转发可以同时进行）
5. 减少出错概率和重发数据量（因为分组比报文小，所以出错概率小；出错后只需重传出错的部分）

分组交换缺点：

1. 引起了转发时延（同报文，交换机存储再转发）
2. 需要传输额外信息量（将报文分成若干数据块，每个数据块都要携带报头：目标地址、源地址等信息）
3. 对于数据报服务，存在失序、丢失或重复分组的问题;对于虚电路服务，存在呼叫建立、数据传输和虚电路释放三个过程

链接: 湖科大教书匠：计算机网络微课堂
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