1、背景

网络交换技术共经历了四个发展阶段:

• 电路交换技术(19世纪末)
• 报文交换技术(20世纪中期)
• 分组交换技术(1970年)
• ATM交换技术(1983、1984年)

典型交换技术包括:

• 1.电路交换
• 2.分组交换
• 3.报文交换等

目前，互联网的数据转发采用了 分组交换技术

2、电路交换

传统电话网使用电路交换

“交换" (switching)的含义就是转接-------把一条电话线转接到另一条电话线，使它们连通起来

从 通信资源的分配角度 来看，"交换"就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源

2.1、电路交换的特点

电路交换是面向连接的

• 电路交换的三个阶段

• 1、建立连接: 建立-条专用的物理通路，以保证双方通话时所需的通信资源在通信时不会被其他用户占用
• 2、通信: 主叫和被叫双方互相通电话
• 3、释放连接: 释放刚才使用的这条专用的物理通路(释放刚才占用的所有通信资源)
  
  

2.2、电路交换的缺点

• 建立专用物理连接线路，不够灵活，不能自动适应网络变化
• 计算机数据具有突发性。这导致在传送计算机数据时，通信线路的
  利用率很低(用来传送数据的时间往往不到10%甚至不到1% )

电路交换不适合传输计算机数据!

3、分组交换

3.1、分组交换的主要特点

• 分组交换则采用 存储转发 技术
• 在发送端，先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段
  
  
  
  

3.2、分组交换的传输单元

• 每一个分组的首部都含有地址(诸如目的地址和源地址)等控制信息
• 分组交换网中的结点交换机根据收到的分组首部中的地址信息，把分组转发到下个结点交换机
• 每个分组在互联网中独立地选择传输路径
• 用这样的存储转发方式，最后分组就能到达最终目的地

3.3、分组交换的优点

3.4、分组交换的缺点

• 分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延
• 分组必须携带的首部(里面有必不可少的控制信息)也造成了一定的开销

4、报文交换

• 在20世纪40年代，电报通信也采用了基于存储转发原理的报文交换
  (message switching)
• 报文交换是分组交换的前身 ，列奥纳德克莱因饶克于1961年提出
• 采用"存储-转发方式进行传送
• 缺点: 延迟时间长且不定、对中间节点的要求高、通信不可靠、失序等，不适合计算机网络
• 现在报文交换已经很少有人使用了

5、三种报文的区别

• 若要连续传送大量的数据，且其传送时间远大于连接建立时间，则电路交换的传输速率较快
• 报文交换和分组交换不需要预先分配传输带宽，在传送突发数据时可提高整个网络的信道利用率
• 由于一个分组的长度往往远小于整个报文的长度，因此 分组交换比报文交换的时延小 ，同时也 具有更好的灵活性