三種交換方式：電路交換，分組交換，報文交換

在對因特網（《因特網概述》）有了簡單的瞭解之後，下面來看三種基本的交換方式：電路交換，分組交換，報文交換

電路交換

當電話出現之後，如果要讓兩部電話連線起來，只要一根線，但是如果是多個電話兩兩相連，需要多少線呢？（

）

很顯然，這種連線方式是不現實的，所以人們想到另一種方式，就是在電話機之間設定一箇中間裝置：電話交換機，可以看做是一個開關器，可以將任意兩個電話之間的線路按需接通。

電話交換機接通電話線的方式稱為電路交換

從通訊自由的分配角度來看，交換（switching）就是按照某種方式動態的分配傳輸線路的資源

電路交換的三個步驟：

建立連線（分配通訊資源）

通話（一直佔用通訊資源）

釋放連線（歸還通訊資源）

電話與交換機之間的線路是使用者線，只能有一個通訊線路，交換機與交換機之間的線路是中繼線，中繼線可以有多個通訊線路，直到被佔滿

如果用這樣的線路作為計算機的通訊線路，是否可行？

首先，肯定能夠使得雙方通訊，但是這樣的通訊效率會很低，計算機的通訊為突發式的，造成大量的通訊頻寬被浪費，所以計算機常常採用分組交換。

分組交換

在因特網中，最重要的交換機就是路由器，它負責將各個網路連線起來，並對接收到的分組轉發，也就是進行分組交換。

假設某使用者要傳送資料，這個資料稱為報文，在傳送之前，將報文分成較小的報文，並新增必要的頭部資訊，也就構成了分組，也可簡稱為包，首部稱為包頭，首部包含了目的地址。

交換機接收到分組後，先將分組暫時儲存下來，再檢查首部，按照目的地址查錶轉發，找到轉發介面，將該分組轉發給下一個交換機。

源主機將各個分組透過交換機轉發出去，最終到達目的主機。目的主機接收到所有分組後，去掉首部，將各個資料段組合成原始報文。

從源主機到目的主機：

各個分組可以走不同的路徑（不同路由）

分組亂序（分組到達的順序不一定按次序）

上述儲存轉發過程中：

傳送方需要完成：構造分組，傳送分組

路由器需要完成：快取分組，轉發分組

接收方需要完成：接收分組，還原報文

報文交換與分組交換類似，採用儲存轉發的方式，但是報文交換對報文大小沒有限制，需要交換機有較大的快取空間。

三種交換方式的對比

假設A、B、C、D是四個交換機，縱座標為時間，三種不同交換方式中，報文的轉發方式對比

電路交換：

通訊之前建立連線

資料傳送

釋放連線，歸還建立連線佔用的資源

特點：位元流直達終點

報文交換：

隨時發生報文，不需要事先建立連線

報文傳送到相鄰節點交換機，全部儲存下來之後，查錶轉發

特點：報文快取轉發，交換機需要較大的快取空間

分組交換：

隨時發生報文，不需要事先建立連線

構成原始報文的分組，依次在交換機上儲存轉發

交換機在轉發分組的同時還可以快取接收分組

特點：各個分組在交換機上儲存轉發，減少了轉發時延

相關內容，參考目錄：《計算機網路基礎筆記彙總》