电话交换和分组交换

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电路交换

电路交换（英语：Circuit Switching）是相对于报文交换（或称分组交换）的一个概念。电路交换要求必须首先在通信双方之间建立连接通道。在连接建立成功之后，双方的通信活动才能开始。通信双方需要传递的信息都是通过已经建立好的连接来进行传递的，而且这个连接也将一直被维持到双方的通信结束。在某次通信活动的整个过程中，这个连接将始终占用着。连接建立开始时，通信系统分配给它的资源（通道、带宽、时隙、码字等等），这也体现了电路交换区别于报文交换的本质特征。

通话[编辑]

对于呼叫建立和控制(以及其他相关用途)，它使用一个单独的信号通道从终端节点连接到网络。 ISDN就是一种这样的服务，它使用的是普通老式电话服务（POTS）不使用的一个单独的信号通道。 建立连接，并监测其进展，并通过网络终端的方法，也可以利用在电话机使用CCS7分组交换信令协议进行通信的呼叫建立和控制信息和使用的TDM之间的联系的情况下作为单独的控制通道运输实际电路中的数据。 早期的电话机是一个电路交换的合适例子。订阅人将要求运营商连接到另一个用户，无论是在同另一家运营商交换或通过纽带的交流。在任何情况下，最终的结果是在呼叫的时候由物理性的电子连接两个用户。用于连接的铜线不能在同一时间进行其他用途，即使用户实际上没有说话。

与报文交换相比[编辑]

报文交换与电路交换相比是将数据划分成更小的单位称为数据包。报文交换可共享多个通信会话的可用网络带宽。 复用在同一物理导体多个电信连接已经很长一段时间，但然而每个通道上的复用的链接要么致力于一次通话，或者是闲置之间的通话。 在电路交换，虚电路交换，路由和带宽预留从源到目的地。电路交换可以相对低效的，因为能力是保证建立连接，但不连续使用，而是暂时的。然而，连接是立即可用，同时成立。 报文交换是分割的消息/被分成几个较小的数据包传输数据的过程。每个数据包都标有其目的和订购相关的数据包的序列号，解除需要一个专用的路径，以帮助找到包到其目的地的方式。每个数据包调度独立，每个人都可以通过不同的路径传送。在目的地，原始邮件将被以正确的顺序重组，根据数据包的数量。报文交换网络不需要建立一个电路，并允许许多双节点同时在同一通道进行通信。

 

分组交换

在计算机网络和通讯中，分组交换（英语：Packet switching）是一种相对于电路交换的通信范例，分组（又称消息、或消息碎片）在节点间单独路由，不需要在传输前先建立通信路径。

分组交换是数据通信中一种新的且重要的概念，现在是世界上互联网通讯、数据和语音通信中最重要的基础。在此之前，数据通信是基于电路交换的想法，就像在传统的电话电路一样，在通话前先建立专有线路，通信双方要在电路的两端。

分组交换技术是在1960年代末出现的，当时美国高级研究计划局（简称ARPA）为实现远程计算机之间的信息交换，资助建设一个试验性的网络，该网络被称为ARPANET。ARPANET的主要研究成果之一就是开发一种新的网络协议，在ARPANET网络上对话必须使用这种网络协议。该协议采用一种新的网络信息传输技术，这就是分组交换技术。

概述[编辑]

分组交换由Donald Davies和保罗·巴兰在1960年代早期发明。有人认为伦纳德·克兰罗克也是分组交换的发明者，但是Davies在去世之前争辩这一点并指出，克兰罗克的研究实际上是关于排队论，也就是分组交换的关键理论基础。克兰罗克出版的著作中未显著提到过把用户消息分割成段，并通过网络分别发送他们，这是巴兰和Davies最重要的创新。

分组是由一块用户数据和必要的地址和管理信息组成，保证网络能够将数据传递到目标。类似于从邮局发送的包裹上注明的地址一样,只有提供给网络这些信息，网络（邮局）才能把分组（包裹）往正确的地址传送。

分组通过最佳路径（取决于 路由算法）路由到目标。但并不是所有在相同两个主机之间传送的分组（即使是来自同一消息的那些分组）一定要沿着相同的路径传送。

一个数据连接通常传送数据的分组流，它们将不必全部以相同的方式路由过物理网络。目的计算机把收到的所有报文按照适当的顺序重新排列，就能合并恢复出原来的内容。

分组交换模型最著名的使用是互联网，它是一个分组交换网络，在多种网络技术上运行网络层互联网协议。以太网，X.25和帧中继都是分组交换网的数据链路层国际标准。新的移动电话技术像GPRS和 i-mode也是使用分组交换。

分组交换也可分为连接导向（Connection oriented）和无连接（Connectionless）传输，如互联网就是分组交换、无连接的（PS/CO）传输。其所应用的是虚拟连接（Virtual Path）。

应当指出，从本质上讲，这种断续分配传输带宽的储存转发原理并非是完全新的概念。自古代就有的邮政通信，就其本质来说也是属于储存转发方式。而在20世纪40年代，电报通信也采用了基于储存转发原理的报文交换。分组交换虽然也采用储存转发原理，但由于使用了计算机进行处理，这就使分组的转发非常迅速。这样，分组交换虽然采用了某些古老的交换原理，但实际上已经变成了一种崭新的交换技术。

优势[编辑]

在分组交换中，一个系统可以将数据组装到报文中使用一条通信链路与多台机器通信。不仅链路是可以共享的，而且每个报文可以独立于其他报文进行路由。这是分组交换最主要的优势。

报文交换

报文交换（英语：Message switching），又称存储转发交换，是数据交换的三种方式之一，报文整个地发送，一次一跳。报文交换是分组交换的前身，是由由莱昂纳多·克莱洛克于1961年提出的。

报文交换的主要特点是：

• 存储接受到的报文，判断其目标地址以选择路由，最后，在下一跳路由空闲时，将数据转发给下一跳路由。报文交换系统现今都由分组交换或电路交换网络所承载。
• 每一条报文都作为互不相干的实体进行处理。每一条报文都包含地址信息, 一次交换后,报文中的信息会被读取并且下一次交换的传输路径将被确定。
• 根据网络状况,通信选择的传输路径也会不同。 每一条报文都会在下一次交换前被存储(在硬盘上存储时,会受到RAM的限制)。

 

 总结:

电路交换和分组交换是对于数据传输控制的方式，其根本都是保证数据从源到目的的传输方式.目前以太网都是数据报服务交换方式。

电路交换的优点主要包括以下几个方面：

• 通信时延小。通信双方通过专用线路进行通信，数据可以直达。当数据传输量较大时，优点将十分显著。
• 线路独占，没有冲突。
• 实时性强。一旦通信线路建立，双方可以实时通信。

电路交换的缺点主要包括以下几个方面：

• 线路独占，利用率太低。
• 连接建立时间过长。

 

报文交换

报文交换以报文作为数据传输单位，携带有源地址和目的地址等信息。

报文交换的优点主要包括以下几个方面：

• 无需建立连接。
• 动态分配线路。
• 线路利用率高。

报文交换的缺点主要包括以下几个方面：

• 报文交换对报文的大小没有限制，需要网络节点有足够的缓存空间。
• 报文交换在节点处要经历存储、转发等操作，从而引起一定时延。

分组交换

分组交换是将大的数据块分割成小的分组，并添加源地址、目的地址和分组编号等信息。

分组交换的优点主要包括以下几个方面：

• 无需建立连接。
• 线路利用率高。
• 相对报文交换，分组长度固定，缓冲区容易管理。
• 分组比报文小，因此传输时间更短。

分组交换的缺点主要包括以下几个方面：

• 仍然存在时延。
• 需要传输包括源地址、目的地址、分组编号等额外信息。
• 分组可能遇到失序、丢失、重复等问题。

分组交换还可以进一步细分为数据报方式和虚电路方式。 数据报为网络层提供无连接服务，不同分组到达目的节点可能会乱序、重复或丢失。分组在交换节点时，可能会带来一定的时延。数据报方式适用于突发性通信，不适合长报文、会话式通信。 虚电路方式将数据报方式与电路交换结合，发挥两者优点。虚电路在源节点和目的节点建立一条逻辑链路，与电路交换不同的地方在于虚电路并不是独占链路资源的。虚电路方式避免了分组的乱序、重复和丢失等问题。

下面总结一下数据报服务和虚电路服务的区别：

• 建立连接：数据报服务不要建立连接，虚电路服务需要建立连接。
• 目的地址：数据报服务的每个分组有完整的目的地址，虚电路服务只在建立连接时使用目的地址，当连接建立完成后使用长度较短的虚电路号。
• 路由选择：数据报服务的每个分组都是独立进行路由选择与转发的，虚电路服务属于同一条虚电路的分组按同一路由进行转发。
• 分组顺序：数据报服务不保证分组顺序，虚电路服务保证分组有序到达。
• 可靠性：数据报服务不保证可靠通信，由用户主机保证可靠性，虚电路可靠性由网络来保证。
• 对网络故障的适应性：数据报服务出故障的节点丢失分组，其他分组路径变化可正常传输，虚电路服务所有经过故障节点的虚电路都不能工作。
• 差错处理和流量控制：数据报服务由用户主机进行流量控制，不保证数据可靠性，虚电路服务可由分组交换网或用户主机负责差错处理及流量控制。

 

 

 

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