电路交换、报文交换、分组交换方式及优缺点
计算机网络课后习题及解答
第一章概述1-03 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答：（1）电路交换：端对端通信质量因约定了通信资源获得可靠保障，对连续传送大量数据效率高。
（2）报文交换：无须预约传输带宽，动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效率高，通信迅速。
（3）分组交换：具有报文交换之高效、迅速的要点，且各分组小，路由灵活，网络生存性能好。
1-12 因特网的两大组成部分（边缘部分与核心部分）的特点是什么？它们的工作方式各有什么特点？答：边缘部分：由各主机构成，用户直接进行信息处理和信息共享;低速连入核心网。
核心部分：由各路由器连网，负责为边缘部分提供高速远程分组交换。
1-17 收发两端之间的传输距离为1000km，信号在媒体上的传播速率为2×108m/s。
试计算以下两种情况的发送时延和传播时延：（1）数据长度为107bit,数据发送速率为100kb/s。
（2）数据长度为103bit,数据发送速率为1Gb/s。
从上面的计算中可以得到什么样的结论？解：（1）发送时延：ts=107/105=100s传播时延tp=106/(2×108)=0.005s（2）发送时延ts =103/109=1μs传播时延：tp=106/(2×108)=0.005s结论：若数据长度大而发送速率低，则在总的时延中，发送时延往往大于传播时延。
但若数据长度短而发送速率高，则传播时延就可能是总时延中的主要成分。
1-21 协议与服务有何区别？有何关系？答：网络协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。
由以下三个要素组成：（1）语法：即数据与控制信息的结构或格式。
（2）语义：即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。
（3）同步：即事件实现顺序的详细说明。
协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。
在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务，而要实现本层协议，还需要使用下面一层提供服务。
计算机网络 第1-3章 作业答案
第一章概述1-03 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答：（1）电路交换：端对端通信质量因约定了通信资源获得可靠保障，对连续传送大量数据效率高。
（2）报文交换：无须预约传输带宽，动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效率高，通信迅速。
（3）分组交换：具有报文交换之高效、迅速的要点，且各分组小，路由灵活，网络生存性能好。
1-17 收发两端之间的传输距离为1000km，信号在媒体上的传播速率为2×108m/s。
试计算以下两种情况的发送时延和传播时延：（1）数据长度为107bit,数据发送速率为100kb/s。
（2）数据长度为103bit,数据发送速率为1Gb/s。
从上面的计算中可以得到什么样的结论？解：（1）发送时延：ts=107/105=100s传播时延tp=106/(2×108)=0.005s（2）发送时延ts =103/109=1µs传播时延：tp=106/(2×108)=0.005s结论：若数据长度大而发送速率低，则在总的时延中，发送时延往往大于传播时延。
但若数据长度短而发送速率高，则传播时延就可能是总时延中的主要成分。
1-18 假设信号在媒体上的传播速度为2×108m/s.媒体长度L分别为：（1）10cm（网络接口卡）（2）100m（局域网）（3）100km（城域网）（4）5000km（广域网）试计算出当数据率为1Mb/s和10Gb/s时在以上媒体中正在传播的比特数。
解：（1）传播时延=0.1/(2×108)=5×10-101Mb/s:比特数=5×10-10×1×106=5×10-41Gb/s: 比特数=5×10-10×1×109=5×10-1（2）传播时延=100/(2×108)=5×10-71Mb/s:比特数=5×10-7×1×106=5×10-11Gb/s: 比特数=5×10-7×1×109=5×102(3) 传播时延=100000/(2×108)=5×10-41Mb/s:比特数=5×10-4×1×106=5×1021Gb/s: 比特数=5×10-4×1×109=5×105(4) 传播时延=5000000/(2×108)=2.5×10-21Mb/s:比特数=2.5×10-2×1×106=5×1041Gb/s: 比特数=2.5×10-2×1×109=5×1071-19 长度为100字节的应用层数据交给传输层传送，需加上20字节的TCP首部。
电路交换、报文交换、分组交换的比较
注意分组路径的变化！
H2 向 H6 发送分组 H1 向 H5 发送分组
C H3
4.分组交换的优点
(1)高效 动态分配传输带宽，对通信链路 是逐段占用。 (2)灵活 以分组为传送单位和查找路由。 (3)迅速 不必先建立连接就能向其他主机 发送分组；充分使用链路的带宽。 (4)可靠 完善的网络协议；自适应的路由 选择协议使网络有很好的生存性。
3.6 数据交换技术
名词解释 “交换”的含义
在这里，“交换”(switching)的含义是： – 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。
在两个远距离计算机之间建立专用的点对 点通信线路是很不经济的,也是不必要的.在 广域网的情况下,网络节点是部分连接,因此 对于那些没有直接互联的节点间的通信,必 须经过中转节点的转换才能实现. 目前实现交换的技术有很多,下面介绍线路 交换、报文交换和分组交换三种技术。
报文
1101000110101010110101011100010011010010
假定这个报文较长 不便于传输
（2）每一个数据段前面添加上首部构成分 报文 组。
数 分组 1 据 首部 分组 2 首部 分组 3 首部 数 据 数 据
请注意：现在左边是“前面”
（3）分组交换网以“分组”作为数据传输 单元。依次把各分组发送到接收端（假 定接收端在左边）。
这里我们假定分组在传输过程中没有出 现差错，在转发时也没有被丢弃。
2.分组首部的重要性
（1）每一个分组的首部都含有地址等控制 信息。 （2）分组交换网中的结点交换机根据收到 的分组的首部中的地址信息，把分组转 发到下一个结点交换机。 （3）用这样的存储转发方式，最后分组就 能到达最终目的地。
电路互换报文互换分组互换区别及优缺点
1．电路互换技术网络互换技术共经历了四个进展阶段，电路互换技术、报文互换技术、分组互换技术和ATM技术。
公众电话网（PSTN网）和移动网（包括GSM网和CDMA网）采用的都是电路互换技术，它的大体特点是采用面向连接的方式，在两边进行通信之前，需要为通信两边分派一条具有固定带宽的通信电路，通信两边在通信进程中将一直占用所分派的资源，直到通信结束，而且在电路的成立和释放进程中都需要利用相关的信令协议。
这种方式的长处是在通信进程中能够保证为用户提供足够的带宽，而且实时性强，时延小，互换设备本钱较低，但同时带来的缺点是网络的带宽利用率不高，一旦电路被成立无论通信两边是不是处于通话状态，分派的电路都一直被占用。
2．报文互换技术报文互换技术和分组互换技术类似，也是采用存储转发机制，但报文互换是以报文作为传送单元，由于报文长度不同专门大，长报文可能致使专门大的时延，而且对每一个节点来讲缓冲区的分派也比较困难，为了知足各类长度报文的需要而且达到高效的目的，节点需要分派不同大小的缓冲区，不然就有可能造成数据传送的失败。
在实际应用中报文互换主要用于传输报文较短、实时性要求较低的通信业务，如公用电报网。
报文互换比分组互换出现的要早一些，分组互换是在报文互换的基础上，将报文分割成份组进行传输，在传输时延和传输效率上进行了平衡，从而取得普遍的应用。
3．分组互换技术电路互换技术主要适用于传送话音相关的业务，这种网络互换方式对于数据业务而言，有着专门大的局限性。
第一数据通信具有很强的突发性，峰值比特率和平均比特率相差较大，若是采用电路互换技术，若按峰值比特率分派电路带宽则会造成资源的极大浪费，若是依照平均比特率分派带宽，则会造成数据的大量丢失。
第二是和语音业务比较起来，数据业务对时延没有严格的要求，但需要进行无过失的传输，而语音信号能够有必然程度的失真但实时性必然要高。
分组互换技术就是针对数据通信业务的特点而提出的一种互换方式，它的大体特点是面向无连接而采用存储转发的方式，将需要传送的数据依照必然的长度分割成许多小段数据，并在数据之前增加相应的用于对数据进行选路和校验等功能的头部字段，作为数据传送的大体单元即分组。
计算机网络简答题和论述题
计算机网络题库中简答题与综合题大全1.简述电路交换、分组交换、报文交换的优缺点电路交换必须经过“建立连接——〉通信-—〉释放连接”三个步骤，在通话的全部时间内，通话的两个用户始终占用端到端的固定传输带宽，当其中的一段链路出现故障,则整个通信电路就要中断.分组交换具有高效,灵活,迅速,可靠等特点，在分组传输的过程中动态分配传输带宽，对通信链路逐段占用，每个结点均有智能,为每一个分组独立地选择转发路由,以分组作为传送单位,可以不先建立连接就能向其他主机发送分组，网络使用高速链路，完善的网络协议，分布式多路由的分组交换网，使网络有很好的生存性。
报文交换是不分组的分组交换，具有存储转发的优点.2.论述分组在网络上传输可能出现的延迟以及影响这些延迟的原因传输延迟：由带宽决定，是计算机节点发送数据到链路上所需要的时间传播延迟：数据从链路的一端到另一端所需要花的时间，由物理链路的长度和物理链路的传播速度决定.排队延迟,数据到达路由器的输入队列,等待路由器处理的等待时间,由网络拥塞程度决定节点处理延迟，路由器处理数据选择路由所花的时间,由路由器的性能决定3.请简述计算机网络TCP/IP体系结构的基本工作原理，包括如何分层，为什么分层，每层如何协同工作？计算机网络TCP/IP协议体系结构。
分为5层是目前internet的分层标准，即TCP/IP参考模型，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层，(2分）每层功能上相互独立,下层对上层提供一个服务访问点，实现透明传输,网络协议分层有利于把设计问题划分成较小的易于处理的片断，当某一层的协议的改变不会影响其他的协议。
各层功能的描述:物理层:涉及到通信在信道上传输的原始比特流，这里的设计主要是处理机械的、电气的、过程的接口，以及物理层下面的物理传输介质问题.数据单元是比特。
数据链路层:指定在网络上沿着网络链路在相邻节点之间移动数据的技术规范，数据单元是帧，主要处理一段链路上的帧的可靠传输问题,以及解决流量问题，对共享信道的访问等问题.HDLC，PPP,等都属于这一层的协议.网络层：最关键的问题是确定分组从源端到目的端的路由,包括静态路由和一些动态路由协议，如RIP，OSPF,BGP等还包括IP地址的格式，ICMP协议,组播协议等。
线路交换、报文交换、分组交换
存储转发（Store and Forward）是计算机网络领域使用得最为广泛的技术之一，以太网交换机的控制器先将输入端口到来的数据包缓存起来，先检查数据包是否正确，并过滤掉冲突包错误。确定包正确后，取出目的地址，通过查找表找到想要发送的输出端口地址，然后将该包发送出去。正因如此，存储转发方式在数据处理时延时大，这是它的不足，但是它可以对进入交换机的数据包进行错误检测，并且能支持不同速度的输入／输出端口间的交换，可有效地改善网络性能。它的另一优点就是这种交换方式支持不同速度端口间的转换，保持高速端口和低速端口间协同工作。实现的办法是将10Mbps低速包存储起来，再通过100Mbps速率转发到端口上。
（6）增加了差错检测功能，避免出错数据的无谓传输等。
报文交换的不足之处：
（1）由于“存储－转发”和排队，增加了数据传输的延迟；
（2）报文长度未作规定，报文只能暂存在磁盘上，磁盘读取占用了额外的时间；
（3）任何报文都必须排队等待：不同长度的报文要求不同长度的处理和传输时间，即使非常短小的报文（例如：交互式通信中的会话信息）；
（4）报文交换难以支持实时通信和交互式通信的要求。
3、分组交换
分组交换技术是在计算机技术发展到一定程度，人们除了打电话直接沟通，通过计算机和终端实现计算机与计算机之间的通信，在传输线路质量不高、网络技术手段还较单一的情况下，应运而生的一种交换技术。
分组交换也称包交换，它是将用户传送的数据划分成一定的长度，每个部分叫做一个分组。在每个分组的前面加上一个分组头，用以指明该分组发往何地址，然后由交换机根据每个分组的地址标志，将他们转发至目的地，这一过程称为分组交换。进行分组交换的通信网称为分组交换网。从交换技术的发展历史看，数据交换经历了电路交换、报文交换、分组交换和综合业务数字交换的发展过程。分组交换实质上是在“存储—转发”基础上发展起来的。它兼有电路交换和报文交换的优点。分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据—分组。每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。到达接收端，再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。
(完整版)试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点
1-03、试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点？答：（1）电路交换：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。
优点：①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。
②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。
③双方通信时按发送顺序传送数据，不存在失序问题。
④电路交换既适用于传输模拟信号，也适用于传输数字信号。
⑤电路交换的交换的交换设备（交换机等）及控制均较简单。
缺点：①电路交换的平均连接建立时间对计算机通信来说嫌长。
②电路交换连接建立后，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，因而信道利用低。
③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。
（2）报文交换：报文交换是以报文为数据交换的单位，报文携带有目标地址、源地址等信息，在交换结点采用存储转发的传输方式，因而有以下优缺点：优点：①报文交换不需要为通信双方预先建立一条专用的通信线路，不存在连接建立时延，用户可随时发送报文。
②由于采用存储转发的传输方式，使之具有下列优点：a.在报文交换中便于设置代码检验和数据重发设施，加之交换结点还具有路径选择，就可以做到某条传输路径发生故障时，重新选择另一条路径传输数据，提高了传输的可靠性；b.在存储转发中容易实现代码转换和速率匹配，甚至收发双方可以不同时处于可用状态。
这样就便于类型、规格和速度不同的计算机之间进行通信；c.提供多目标服务，即一个报文可以同时发送到多个目的地址，这在电路交换中是很难实现的；d.允许建立数据传输的优先级，使优先级高的报文优先转换。
③通信双方不是固定占有一条通信线路，而是在不同的时间一段一段地部分占有这条物理通路，因而大大提高了通信线路的利用率。
缺点：①由于数据进入交换结点后要经历存储、转发这一过程，从而引起转发时延（包括接收报文、检验正确性、排队、发送时间等），而且网络的通信量愈大，造成的时延就愈大，因此报文交换的实时性差，不适合传送实时或交互式业务的数据。
网络中三种交换方式的比较
网络中三种交换方式的比较网络中三种交换方式的比较引导语：网络交换是指通过一定的设备，如交换机等，将不同的信号或者信号形式转换为对方可识别的信号类型从而达到通信目的的一种交换形式，常见的有:数据交换，线路交换，报文交换，分组交换。
以下是店铺整理的网络中三种交换方式的比较，欢迎参考阅读!网络中三种交换方式的比较篇1（1）电路交换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。
优点：①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。
②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。
③双方通信时按发送顺序传送数据，不存在失序问题。
④电路交换既适用于传输模拟信号，也适用于传输数字信号。
⑤电路交换的交换的交换设备（交换机等）及控制均较简单。
缺点：①电路交换的平均连接建立时间对计算机通信来说嫌长。
②电路交换连接建立后，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，因而信道利用低。
③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。
（2）报文交换报文交换是以报文为数据交换的单位，报文携带有目标地址、源地址等信息，在交换结点采用存储转发的传输方式，因而有以下优缺点：优点：①报文交换不需要为通信双方预先建立一条专用的通信线路，不存在连接建立时延，用户可随时发送报文。
②由于采用存储转发的传输方式，使之具有下列优点：a.在报文交换中便于设置代码检验和数据重发设施，加之交换结点还具有路径选择，就可以做到某条传输路径发生故障时，重新选择另一条路径传输数据，提高了传输的可靠性；b.在存储转发中容易实现代码转换和速率匹配，甚至收发双方可以不同时处于可用状态。
这样就便于类型、规格和速度不同的计算机之间进行通信；c.提供多目标服务，即一个报文可以同时发送到多个目的地址，这在电路交换中是很难实现的；d.允许建立数据传输的优先级，使优先级高的报文优先转换。
计算机网络第1-3章部分课后习题参考答案
第一章概述1-03 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答：（1）电路交换的优点：适用于连续传送大量数据。
电路交换的缺点：电路建立时间长，线路利用率低。
（2）报文交换的优点：采用了存储转发技术，线路使用率高。
报文交换的缺点：延迟长。
（3）分组交换的优点：高效——动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用。
灵活——以分组为传送单位和查找路由。
迅速——不必先建立连接就能向其他主机发送分组。
可靠——保证可靠性的网络协议；分布式的路由选择协议使网络有很好的生存性。
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。
同时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。
1-12 因特网的两大组成部分（边缘部分与核心部分）的特点是什么？它们的工作方式各有什么特点？答：边缘部分：由所有连接在因特网上的主机组成。
由用户直接使用。
核心部分：由大量网络和连接这些网络的路由器组成。
为边缘部分提供服务。
工作方式：（1）边缘部分：采用客户服务器方式和对等通信方式。
（2）核心部分：采用电路交换、分组交换。
1-13 客户服务器方式与对等通信方式的主要区别是什么？有没有相同的地方？答：相同之处：两者所描述的都是进程之间服务和被服务的关系。
1-18 假设信号在媒体上的传播速度为2×108m/s.媒体长度L分别为：（1）10cm（网络接口卡）（2）100m（局域网）（3）100km（城域网）（4）5000km（广域网）试计算出当数据率为1Mb/s和10Gb/s时在以上媒体中正在传播的比特数。
解：即求传播时延带宽积。
结果见书上课后参考答案。
1-25 试举出日常生活中有关“透明”这种名词的例子。
答：这种例子有很多。
比如日常家用电器，我们并不知道家用电器具体工作原理，但只要清楚某按钮可以完成什么功能，就可以使用家用电器为日常生活服务。
第二章物理层2-04 试解释以下名词：数据，信号，模拟数据，模拟信号，基带信号，带通信号，数字数据，数字信号，码元，单工通信，半双工通信，全双工通信，串行传输，并行传输。
电路交换,报文交换和分组交换的概念
电路交换,报文交换和分组交换的概念
电路交换是指在通信双方建立连接后，数据流经过一条特定的物理路径进行传输，直到连接释放。
这种交换方式具有专线性，传输速度较快，但建立连接需要时间，且连接始终保持占用状态，资源利用率较低。
报文交换是指在通信双方之间传输数据时，将数据封装为一个完整的报文后进行传输。
目的节点在接收到完整的报文后进行解包，对报文内容进行处理。
这种交换方式具有灵活性和稳定性，但传输时需要先传输报头和校验码，传输效率相对较低。
分组交换是指将数据分成固定长度的数据包，称为分组，在网络中进行传输。
在传输时，每个分组通过网络按不同路径路由到目的节点，然后再进行重新组合。
这种交换方式具有高效性、稳定性和灵活性，但需要一定的处理时间和传输时延。
线路交换、报文交换、分组交换[整理版]
![线路交换、报文交换、分组交换[整理版]](https://img.taocdn.com/s3/m/d1f09321a22d7375a417866fb84ae45c3b35c2b9.png)
线路交换、报文交换、分组交换线路交换、报文交换、分组交换1、线路交换（电路交换）以电路联接为目的的交换方式是电路交换方式。
电话网中就是采用电路交换方式。
我们可以打一次电话来体验这种交换方式。
打电话时，首先是摘下话机拨号。
拨号完毕，交换机就知道了要和谁通话，并为双方建立连接，等一方挂机后，交换机就把双方的线路断开，为双方各自开始一次新的通话做好准备。
因此，我们可以体会到，电路交换的动作，就是在通信时建立(即联接)电路，通信完毕时拆除(即断开)电路。
至于在通信过程中双方传送信息的内容，与交换系统无关。
线路交换的特点：1、独占性：建立线路之后、释放线路之前，即使站点之间无任何数据可以传输，整个线路仍不允许其它站点共享，因此线路的利用率较低，并且容易引起接续时的拥塞。
2、实时性好：一旦线路建立，通信双方的所有资源（包括线路资源）均用于本次通信，除了少量的传输延迟之外，不再有其它延迟，具有较好的实时性；3、线路交换设备简单，不提供任何缓存装置；4、用户数据透明传输，要求收发双方自动进行速率匹配。
2、报文交换中间结点由具有存储能力的计算机承担，用户信息可以暂时保存在中间结点上。
报文交换无需同时占用整个物理线路。
如果一个站点希望发送一个报文（一个数据块），它将目的地地址附加在报文上，然后将整个报文传递给中间结点；中间结点暂存报文，根据地址确定输出端口和线路，排队等待线路空闲时再转发给下一结点，直至终点。
报文交换的特点：（1）“存储－转发”；（2）不独占线路，多个用户的数据可以通过存储和排队共享一条线路；（3）无线路建立的过程，提高了线路的利用率；（4）可以支持多点传输（一个报文传输给多个用户，在报文中增加“地址字段”，中间结点根据地址字段进行复制和转发）；（5）中间结点可进行数据格式的转换，方便接收站点的收取；（6）增加了差错检测功能，避免出错数据的无谓传输等。
报文交换的不足之处：（1）由于“存储－转发”和排队，增加了数据传输的延迟；（2）报文长度未作规定，报文只能暂存在磁盘上，磁盘读取占用了额外的时间；（3）任何报文都必须排队等待：不同长度的报文要求不同长度的处理和传输时间，即使非常短小的报文（例如：交互式通信中的会话信息）；（4）报文交换难以支持实时通信和交互式通信的要求。
电路交换 分组交换 报文交换 比较表格
电路交换、分组交换和报文交换是网络通信领域中常见的三种交换方式。
它们分别具有不同的特点和适用场景，对网络通信的效率和灵活性有着不同的影响。
下面我将从深度和广度的角度，通过比较表格的形式，对这三种交换方式进行全面评估和讨论，并撰写一篇有价值的文章。
一、电路交换1. 概念：电路交换是一种在通信会话期间，通过建立独占的物理通路来进行数据传输的方式。
2. 特点：(1) 通路独占：在通话的整个过程中，通信双方的通路是独占的，不会被其他用户占用。
(2) 时延固定：数据传输的时延固定，适合传输实时性要求较高的数据，如语音和视频等。
(3) 适用范围：主要应用于通信方式通信等实时性要求较高的场景。
二、分组交换1. 概念：分组交换是一种将数据划分为多个较小的数据包进行传输的方式，每个数据包都包含了目标位置区域等信息。
2. 特点：(1) 灵活性高：数据包可以根据网络状况进行动态路由选择，适应了网络拓扑结构的变化。
(2) 时延不固定：数据传输的时延不固定，适合传输非实时性要求较高的数据，如文件传输等。
(3) 适用范围：主要应用于互联网等需要大规模数据传输的场景。
三、报文交换1. 概念：报文交换是一种将信息整合成格式化的报文进行传输的方式，报文中包含了数据、控制信息和错误检测等内容。
2. 特点：(1) 可靠性高：通过控制信息和错误检测，能够保证传输数据的可靠性，在一定程度上降低了数据传输的错误率。
(2) 带宽利用率低：由于需要发送控制信息等内容，导致报文交换的带宽利用率相对较低。
(3) 适用范围：主要应用于需要保证数据传输可靠性的场景，如电流信箱传输等。
通过上面的对比表格，我们可以清晰地看到电路交换、分组交换和报文交换这三种交换方式各自的特点和适用范围。
从总体来看，电路交换适用于实时性要求高的场景，分组交换适用于非实时性要求高的场景，而报文交换适用于需要保证数据可靠性的场景。
在个人观点上，我认为随着网络通信技术的不断发展，分组交换在互联网等大规模数据传输场景中的优势将会更加明显。
三种交换技术
1．电路交换技术网络交换技术共经历了四个发展阶段，电路交换技术、报文交换技术、分组交换技术和ATM技术。
公众电话网（PSTN网）和移动网（包括GSM网和CDMA网）采用的都是电路交换技术，它的基本特点是采用面向连接的方式，在双方进行通信之前，需要为通信双方分配一条具有固定带宽的通信电路，通信双方在通信过程中将一直占用所分配的资源，直到通信结束，并且在电路的建立和释放过程中都需要利用相关的信令协议。
这种方式的优点是在通信过程中可以保证为用户提供足够的带宽，并且实时性强，时延小，交换设备成本较低，但同时带来的缺点是网络的带宽利用率不高，一旦电路被建立不管通信双方是否处于通话状态，分配的电路都一直被占用。
2．报文交换技术报文交换技术和分组交换技术类似，也是采用存储转发机制，但报文交换是以报文作为传送单元，由于报文长度差异很大，长报文可能导致很大的时延，并且对每个节点来说缓冲区的分配也比较困难，为了满足各种长度报文的需要并且达到高效的目的，节点需要分配不同大小的缓冲区，否则就有可能造成数据传送的失败。
在实际应用中报文交换主要用于传输报文较短、实时性要求较低的通信业务，如公用电报网。
报文交换比分组交换出现的要早一些，分组交换是在报文交换的基础上，将报文分割成分组进行传输，在传输时延和传输效率上进行了平衡，从而得到广泛的应用。
3．分组交换技术电路交换技术主要适用于传送话音相关的业务，这种网络交换方式对于数据业务而言，有着很大的局限性。
首先数据通信具有很强的突发性，峰值比特率和平均比特率相差较大，如果采用电路交换技术，若按峰值比特率分配电路带宽则会造成资源的极大浪费，如果按照平均比特率分配带宽，则会造成数据的大量丢失。
其次是和语音业务比较起来，数据业务对时延没有严格的要求，但需要进行无差错的传输，而语音信号可以有一定程度的失真但实时性一定要高。
分组交换技术就是针对数据通信业务的特点而提出的一种交换方式，它的基本特点是面向无连接而采用存储转发的方式，将需要传送的数据按照一定的长度分割成许多小段数据，并在数据之前增加相应的用于对数据进行选路和校验等功能的头部字段，作为数据传送的基本单元即分组。
试从多个方面比较电路交换
103 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答：（1）电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时，一方发起呼叫，独占一条物理线路。
当交换机完成接续，对方收到发起端的信号，双方即可进行通信。
在整个通信过程中双方一直占用该电路。
它的特点是实时性强，时延小，交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低，电路接续时间长，通信效率低，不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文，经常使用的固定用户之间的通信。
（2）报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。
当所需要的输出电路空闲时，再将该报文发向接收交换机或终端，它以“存储——转发”方式在网内传输数据。
报文交换的优点是中继电路利用率高，可以多个用户同时在一条线路上传送，可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显而易见的。
以报文为单位进行存储转发，网络传输时延大，且占用大量的交换机内存和外存，不能满足对实时性要求高的用户。
报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信，如公用电报网。
（3）分组交换分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。
每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。
把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。
到达接收端，再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。
分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。
109 计算机网络中的主干网和本地接入同各有何特点？答：主干网络一般是分布式的，具有分布式网络的特点：其中任何一个结点都至少和其它两个结点直接相连；本地接入网一般是集中式的，具有集中式网络的特点：所有的信息流必须经过中央处理设备（交换结点），链路从中央交换结点向外辐射。
电路交换和分组交换的区别及优缺点
从多方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。
答：一、电路交换的优点：
1.在通话的全部时间内用户独占分配的传输线路，采用的静态分配策略
2.通信双方建立的通路中任何一点出现故障，就需要重新拨号建立连接才可以继续通话
3.计算机网络中传输的数据往往是突发式的，并且通信时线路上的很多时候都是空闲的，会造成资源的浪费。
另外，由于各异的计算机和终端的传输数据的速率不相同，采用电路交换就很难相互通信。
电路交换的缺点：
1、虽然信息传输的时延较小，但是电路的接续时间较长
电路资源被通信双方独占，整个电路利用率低
3、有呼损，即可能出现由于对方用户终端设备忙或交换网负载过重而呼叫不通
二、报文交换的优点：
1、报文交换是以报文为单位的存储转发原理，根据目的地址的不同转发到不同线路上发送
2、在报文交换的过程中，没有电路接续的过程，来自不同用户的报文可以在一条线路上以报文为单位进行多路复用，线路可以以它的最高传输能力工作，大大提高线路的利用率
3、无须预约传输带宽，动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效率高，通信迅速。
报文交换的缺点：
1、信息通过交换机的时延大，并且时延的变化也大
2、交换机要有能力对报文进行存储。
其中有的报文可能很长，要求交换机要有较强的处理能力和存储容量。
3、报文交换不运用于即时交互式数据通信
三、分组交换的优点： 1、
分组交换的缺点：
1、分组在各路由器存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延。
此外还无法确保通信时端到端所需要的带宽。
2、个分组必须携带的控制信息也造成一定的花销。
整个分组交换网还需要专门的管理和控制机制。
电话交换、报文交换、分组交换三种交换方式的优缺点
传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信
分组交换
分组交换兼有电路交换和报文交换的优点，比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。
高效、灵活、迅速、可靠
分组存储转发需要排队造成时延，无法确保通信时端到端所需的带宽，控制信息造成一定开销，分组交换网需要专门的管理和控制机制
计算机网络
优点
缺点
适用
电话交换
实时性强，时延小，交换设备成本较低
线路利用率低，电路接续时间长，通信效率低，不同类型终端用户之间不能通信
信息量大、长报文，经常使用的固定用户之间的通信
报文交换
中继电路利用率高，可以多个用户同时在一条线路上传送，可实现不同速率、不同规程的终端间互通
网络传输时延大，且占用大量的交换机内存和外存，不能满足对实时性ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ求高的用户
分组交换是否可以采取其他工作方式？有什么样的优缺点？
分组交换是否可以采取其他⼯作⽅式？有什么样的优缺点？分为：电路交换，报⽂交换，和分组交换。
电路交换分为三个阶段：⼀建⽴连接（呼叫/电路建⽴）⼆：通信三：释放连接（拆除电路）。
电路交换最⼤的特点是独占资源。
更适合于实时数据传输。
电路交换⽹络通过多路复⽤来共享中继线。
电路交换⼜分为：频分多路复⽤（每个⽤户占⽤不同的频率带宽），时分多路复⽤（将时间划分为等长的时间复⽤帧，每个⽤户占⽤的时隙是周期性出现的，，每个⽤户是在不同的时间占⽤相同的带宽），波分多路复⽤（是光的频分复⽤也就是说也可以划分到频分复⽤）和码分多路复⽤（⼴泛应⽤于⽆线链路共享）报⽂交换：（源（应⽤）发送信息整体）⽐如⼀个⽂件。
分组交换：报⽂分拆出来的⼀系列相对较⼩的数据包： 分组交换需要报⽂的拆分和重组。
每个分组⽂件由头部+数据两个部分。
这个⾥⾯乘以8是为了把bps转换成bts分组交换除了存储转发之外，还可以直通转发。
优点：①加速了数据在⽹络中的传输。
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机率及等待的时间也必然少得多。
②简化了存储管理。
因为分组的长度固定，相应的缓冲区的⼤⼩也固定，在交换结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。
③减少了出错机率和重发数据量。
因为分组较短，其出错机率必然减少，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。
④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。
缺点：①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，⽽且其结点交换机必须具有更强的处理能⼒。
②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，使传送的信息量⼤约增⼤5%～10%，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。
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电路交换、报文交换、分组交换方式及优缺点
目录
1 电路交换 (2)
1.1 电路交换过程 (2)
1.2 电路交换优缺点 (3)
2 报文交换 (3)
2.1 电路交换过程 (3)
2.2 报文交换优缺点 (4)
3 分组交换 (4)
3.1分组交换过程 (4)
3.2 分组交换优缺点 (5)
3.3.分组交换网与电路交换网比较 (6)
“交换”(switching)的含义就是转接——把一条线路转接到另一条线路，使它们连通来。
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。
在计算机网络及通信系统中常谈到的交换方式有电路交换（CS: Circuit Switching）、报文交换(MS: Message switching)、分组交换（PS: Packet Switching）等。
本文先介绍这三种交换方式。
1电路交换
1.1电路交换过程
电路交换是通信网中最早出现的一种交换方式，也是应用最普遍的一种交换方式，主要应用于电话通信网中如图（1），完成电话交换，已有100多年的历史。
电路交换过程包括(1)建立连接、(2)通信、（3）释放连接。
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）、电路交换一旦建立，就占用一条中继线路，即使我们不传送信息，别人也不能使用。
电路交换举例
图(1) 电路交换
电路交换优点:(1)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。
(2)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。
(3)双方通信时按发送顺序传送数据，不存在失序问题。
(4)电路交换既适用于传输模拟信号，也适用于传输数字信号。
(5)电路交换的交换的交换设备（交换机等）及控制均较简单。
电路交换缺点：(1)电路交换的平均连接建立时间对计算机通信来说比较长。
(2)电路交换连接建立后，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，因而信道利用低。
（3）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。
2 报文交换
2.1 电路交换过程
报文交换是一种以报文为数据传送单位，采用存储转发的信息传递方式。
报文交换不要求在两个通信结点之间建立专用通路。
结点把要发送的信息组织成一个数据包--报文，该报文中含有目标地址、源地址等信息完整的报文在网络中一站一站地向前传送。
交换结点对各个方向上收到的报文排队，对找下一个转结点，然后再转发出去，这些都带来了排队等待延迟。
每一个结点接收整个报文，检查目标结点地址，然后根据网络中的交通情况在适当的时候转发到下一个结点。
经过多次的存储——转发，最后到达目标，因而这样的网络叫存储——转发网络。
其中的交换结点要有足够大的存储空间（一般是磁盘），用以缓冲收到的长报文。
报文交换的优点是不建立专用链路，线路利用率较高，这是由通信中的等待时延换来的。
电子邮件系统（E-mail）适合采用报文交换方式。
报文交换优点：(1)报文交换不需要为通信双方预先建立一条专用的通信线路，不存在连接建立时延，用户可随时发送报文(2)由于采用存储转发的传输方式，使之具有下列优点：a.在报文交换中便于设置代码检验和数据重发设施，加之交换结点还具有路径选择，就可以做到某条传输路径发生故障时，重新选择另一条路径传输数据，提高了传输的可靠性；b.在存储转发中容易实现代码转换和速率匹配，甚至收发双方可以不同时处于可用状态,这样就便于类型、规格和速度不同的计算机之间进行通信；c.提供多目标服务，即一个报文可以同时发送到多个目的地址，这在电路交换中是很难实现的；d.允许建立数据传输的优先级，使优先级高的报文优先转换。
(3)通信双方不是固定占有一条通信线路，而是在不同的时间一段一段地部分占有这条物理通路，因而大大提高了通信线路的利用率。
报文交换缺点：(1)由于数据进入交换结点后要经历存储、转发这一过程，从而引起转发时延（包括接收报文、检验正确性、排队、发送时间等），而且网络的通信量愈大，造成的时延就愈大，因此报文交换的实时性差，不适合传送实时或交互式业务的数据。
(2)报文交换只适用于数字信号。
(3)由于报文长度没有限制，而每个中间结点都要完整地接收传来的整个报文，当输出线路比较忙时，还可能要存储几个完整报文等待转发，要求网络中每个结点有较大的缓冲区。
为了降低成本，减少结点的缓冲存储器的容量，有时要把等待转发的报文存在磁盘上，进一步增加了传送时延。
3 分组交换
3.1分组交换过程
分组交换也称为包交换,它将用户通信的数据划分成多个更小的等长数据段，在每个数据段的前面加上必要的控制信息（携带源、目的地址和编号信息）作为数据段的首部，每个带有首部的数据段就构成了一个分组。
首部指明了该分组发
送的地址，当交换机收到分组之后，将根据首部中的地址信息将分组转发到目的地，这个过程就是分组交换。
分组交换的本质就是存储转发，它将所接受的分组暂时存储下来，在目的方向路由上排队，当它可以发送信息时，再将信息发送到相应的路由上，完成转发。
其存储转发的过程就是分组交换的过程。
分组交换的思想来源于报文交换，报文交换也称为存储转发交换，它们交换过程的本质都是存储转发，所不同的是分组交换的最小信息单位是分组，而报文交换则是一个个报文。
由于以较小的分组为单位进行传输和交换，所以分组交换比报文交换快。
报文交换主要应用于公用电报网中。
图(2) 分组数据
3.2 分组交换优缺点
分组交换优点：(1)加速了数据在网络中的传输。
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机率及等待的时间也必然少得多。
(2)简化了存储管理。
因为分组的长度固定，相应的缓冲区的大小也固定，在交换结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。
(3)减少了出错机率和重发数据量。
因为分组较短，其出错机率必然减少，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。
(4)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。
分组交换缺点：(1)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，，而且其结点交换机必须具有更强的处理能力。
(2)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，使传送的信息量大约增大5%～10%，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。
(3)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，分组到达目的结点时，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，尤其适合于计算机之间的突发式的数据通信。
分组交换提供的业务:
(1)交换虚电路——指在两个用户之间建立的临时逻辑连接。
(2) 永久虚电路——指在两个用户之间建立的永久性的逻辑连接。
用一开机，一条永久虚电路就自动建立起来了。
3.3.分组交换网与电路交换网比较
优点: (1)线路利用率更高：因为结点到结点的单个链路可以由很多分组动态共享。
分组被排队，并被尽可能快速地在链路上传输。
(2)一个分组交换网络可以实行数据率的转换：两个不同数据率的站之间能够交换分组，因为每一个站以它的自己的数据率连接到这个结点上。
(3)排队制：当电路交换网络上负载很大时，一些呼叫就被阻塞了。
在分组交换网络上，分组仍然被接受，只是其交付时延会增加。
(4)支持优先级：在使用优先级时，如果一个结点有大量的分组在排队等待传送，它可以先传送高优先级的分组。
这些分组因此将比低优先级的分组经历更少的时延。
缺点: (1)时延：一个分组通过一个分组交换网结点时会产生时延，而在电路交换网中则不存在这种时延。
(2)时延抖动：因为一个给定的源站和目的站之间
的各分组可能具有不同的长度，可以走不同的路径，也可以在沿途的交换机中经历不同的时延，所以分组的总时延就可能变化很大。
这种现象被称为抖动。
抖动对一些应用来讲是不希望有的（例如：电话话音和实时图像等实时应用中）。
(3)额外开销大：要将分组通过网络传送，包括目的地址在内的额外开销信息和分组排序信息必须加在每一个分组里。
这些信息降低了可用来运输用户数据的通信容量。
在电路交换中，一旦电路建立，这些开销就不再需要。
另外，分组交换网络是一个分布的分组交换结点的集合，在理想情况下，所有的分组交换结点应该总是了解整个网络的状态。
但是，不幸的是，因为结点是分布的，在网络一部分状态的改变与网络其他部分得知这个改变之间总是有一个时延。
此外，传递状态信息需要一定的费用，因此一个分组交换网络从来不会“完全理想地”运行。