电路交换与分组交换

在传统的电路交换中，两个通信节点间需要建立一个专用通路，这会导致电路利用率较低。而报文交换以报文作为数据交换的单位，携带目标地址、源地址等信息，在节点间采用存储转发的方式，不需要建立专门的通信线路，可以大大提高通信线路的利用率。分组交换是报文交换的特殊情形，下面我们来介绍一下电路交换和分组交换。

电路交换

传统的电话都是基于电路交换的。由于电路交换在通信之前要在通信双方之间建立一条被双方独占的物理通路（由通信双方之间的交换设备和链路逐段连接而成），因而有以下优缺点。

电路交换的优点：

由于通信线路为通信双方用户专用，数据直达，所以传输数据的时延非常小。

通信双方之间的物理通路一旦建立，双方可以随时通信，实时性强。

双方通信时按发送顺序传送数据，不存在失序问题。

电路交换既适用于传输模拟信号，又适用于传输数字信号。

进电路交换的设备（交换机等）及控制均较简单。

电路交换的缺点：

电路交换的平均连接建立时间对计算机通信来说较长。

建立电路交换连接后，物理通路被通信双方独占，即使通信线路空闲，也不能供其他用户使用，因而信道利用率低。

在进行电路交换时，数据直达，不同类型、不同规格、不同速率的终端很难相互进行通信，也难以在通信过程中进行差错控制。

分组交换

我们熟悉的IP交换采用的就是分组交换的方式。它仍采用存储转发的传输方式，但将一个长报文先分割为若干个较短的分组，然后把这些分组（携带源、目的地址和编号信息）逐个地发送出去，因此分组交换除了具有报文交换的优点外，与报文交换相比其还有以下优缺点。交换相比其还有以下优缺点。

分组交换的优点：

·加快了数据在网络中的传输速度。因为分组是逐个传输，可以使后一个分组的存储操作与前一个分组的转发操作并行，这种流水线式传输方式减少了报文的传输时间。此外，传输一个分组所需的缓冲区比传输一份报文所需的缓冲区小得多，这样因缓冲区不足而等待发送的几率及等待的时间也必然少得多。

·简化了存储管理。因为分组的长度固定，故相应的缓冲区的大小也固定，在交换节点中存储器的管理通常被简化为对缓冲区的管理，相对比较容易。

·减少了出错几率和重发数据量。因为分组较短，其出错几率必然减少，每次重发的数据量也就大大减少，这样不仅提高了可靠性，也减少了传输时延。

·由于分组短小，更适用于采用优先级策略，便于及时传送一些紧急数据，因此对于计算机之间的突发式的数据通信，分组交换显然更为合适些。

分组交换的缺点：

·尽管分组交换比报文交换的传输时延少，但仍存在存储转发时延，而且其节点交换机必须具有更强的处理能力。

·分组交换与报文交换一样，每个分组都要加上源、目的地址和分组编号等信息，使传送的信息量增大5%～10%，这在一定程度上降低了通信效率，增加了处理的时间，使控制复杂、时延增加。

·当分组交换采用数据报服务时，可能出现失序、丢失或重复分组，分组到达目的节点时，要对分组按编号进行排序等工作，增加了麻烦。若采用虚电路服务，虽无失序问题，但有呼叫建立、数据传输和虚电路释放三个过程。

总之，若要传送的数据量很大，且其传送时间远大于呼叫时间，则采用电路交换较为合适；当端到端的通路有很多段的链路组成时，采用分组交换传送数据较为合适。从提高整个网络的信道利用率上看，报文交换和分组交换优于电路交换，其中分组交换比报文交换的时延小，尤其适合计算机之间的突发式的数据通信。