分组交换

分组交换技术原理

在电话出现后不久，人们便认识到，在所有电话机之间架设直达的线路不仅对资源是极大的浪费，而且也是不可能的，必须依靠电话交换机实现用户之间的互连。电话交换机虽然经历了几次的变革，但本质始终不变，都是采用电路交换技术。即通话前经过拨号接通双方的线路（建立一条物理路线），通话后再释放（拆线）。电路交换的特点：在通话的全部时间内用户始终占用端到端的传输信道。

计算机网络也是通信网络的一种，它连接着许多相互通信的计算机，计算机发送和接收二进制编码的数据。为了把源计算机发出的数据传输到目的计算机去，如果仍像电话那样使用电路交换技术是行不通的。因为计算机传送数据具有突发性，线路上真正用来传输数据的时间不到10%甚至1%，绝大多数时间里线路是空闲的，使用效率太低。另外，由于不同计算机和终端设备的传输速度很不一样，采用电路交换时，不同类型，不同速率的设备很难直接进行通信。解决的方案是采用分组交换技术。

分组交换技术也称为包交换，它是针对数据通信特点而提出的一种交换技术。所谓交换，从通信资源分配的角度来看，就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。采用分组交换方式进行数据通信时，源计算机把需要传输的数据划分为若干适当大小的块，为每块信息附加上地址、编号、校验等有关信息，组成一个包，然后以包为单位通过网络向目的计算机发送。到达目的计算机之后，由目的计算机接收和处理。

架设A向B发送一个文件，该文件被分为3个包，然后依次送回网络。网络中有若干分组交换机，它们之间连接着许多通信链路。数据包在网络中被分组交换机一站一站地向前传输，每个包经过的途径不一定完全相同，到达目的地的先后次序也可能发生变化。当这些包全部到达目的计算机之后，由目的计算机剥去其头部，然后将它们按编号顺序重新合并成为原来的数据文件。

上面的通信过程中，通信双方不需要预先建立连接，所传输的数据包也不一定都经过相同的路径进行传播，分组交换网所提供的这种服务方式称为无连接设备。它灵活方便，也比较迅速，缺点是不能防止包的丢失、重复或失序。

还有一种方式称为面向连接服务。通信双方必须先建立连接，再进行数据传输，全部传播完毕后再释放连接。传输过程中包是顺序传达的，每个包的头部只需标明使用哪一条链接进行传送，不需要再包含目的计算机地址。面向连接服务的可靠性比无连接服务要高，但效率要低一些。这与电路交换的许多特性很相似，所以也称为虚电路服务。