2.7 数据交换方式
2.7.1 线路交换
2.7.2 报文交换
2.7.3 分组交换
2.7.4 高速交换
第 2章 数据通信
2
2.7.1 线路交换
对于交换网，数据交换方式按照网络结点对途经的数据流
所转接的方法不同来分类。目前广泛采用的交换方式有两大
类：
?线路交换 （ Circuit Switching）
网络结点内部完成对通信线路（在空间上或时间上）
的连通，为数据流提供专用的传输通路。线路交换也
称电路交换。
?存储转发交换 （ Store-and-forward Exchanging）
网络结点运用程序先将途经的数据流按传输单元接收并
存储下来，然后选择一条合适的链路将它转发出去，在逻辑
上为数据流提供了传输通路。
第 2章 数据通信
3
2.7.1 线路交换
1,线路交换的 三个阶段
① 线路建立阶段,通过呼叫完成逐个结点的接续过程，建
立起一条端到端的直通线路。
② 数据传输阶段,在端到端的直通线路上建立数据链路连
接并传输数据。
③线路拆除阶段,数据传输完成后，拆除线路连接，释放
结点和信道资源。
第 2章 数据通信
4
2.7.1 线路交换
第 2章 数据通信
5
2.7.1 线路交换
2,线路交换的 特点
在数据传送开始之前必须先设置一条专用的通路。
在线路释放之前，该通路由一对用户完全占用。对于
突发式的通信，电路交换效率不高。
第 2章 数据通信
6
2.7.2 报文交换
1,报文交换的原理
报文交换 的数据传输单位是 报文,报文就是站点一次要发
送的数据块，其长度不限。 当一个站要发送报文时，它将一
个目的地址附加到报文上，网络结点根据报文上的目的地址
信息，把报文发送到下一个结点，一直逐个结点地转送到目
的结点。 每个结点在收到整个报文并检查无误后，就暂存这
个报文，然后利用路由信息找出下一个结点的地址，再把整
个报文传送给下一个结点。因此,端与端之间无需先通过呼
叫建立连接 。
第 2章 数据通信
7
2.7.2 报文交换
第 2章 数据通信
8
2.7.2 报文交换
2,报文交换的特点
报文交换方式的 特点 是报文从源点传送到目的地采用 "存
储 — 转发 "方式，在传送报文时，一个时刻仅占用一段通道；
在交换结点中需要缓冲存储，报文需要排队，故 报文交换不
能满足实时通信的要求 。
第 2章 数据通信
9
2.7.3 分组交换
1.数据报分组交换
在 数据报分组交换 中，每个分组的传送是被单独处理
的。每个分组称为一个数据报，每个数据报自身携带足够的
地址信息。一个结点收到一个数据报后，根据数据报中的地
址信息和结点所储存的路由信息，找出一个合适的链路，把
数据报原样地发送到下一结点。
第 2章 数据通信
10
2.7.3 分组交换
P1,H1 — A— B — C — H3
P2,H1 — A— B — E — D — C — H3
P3,H1 — A— F — C — H3
第 2章 数据通信
11
2.7.3 分组交换
2.虚电路分组交换
在 虚电路分组交换 中，为了进行数据传输，网络的源
结点和目的结点之间要先建一条逻辑通路。每个分组除了包
含数据之外还包含一个虚电路标识符。在预先建好的路径上
的每个结点都知道把这些分组引导到哪里去，不再需要路由
选择判定。最后，由某一个站用清除请求分组来结束这次连
接。它之所以是, 虚, 的，是因为这条电路不是专用的，可
以被共享。
第 2章 数据通信
12
2.7.3 分组交换
P1,P2,P3
P1,P2,P3
第 2章 数据通信
13
2.7.3 分组交换分组交换
数据报方式与虚线路方式的主要区别如表 2-2所示。
表 2-2 数据报与虚线路的比较
第 2章 数据通信
14
2.7.3 分组交换
各种交换方式的比较如下图所示。
第 2章 数据通信
15
2.7.3 分组交换
?电路交换,在数据传输之前必须先设置一条完全的通
路 。 在线路拆除 (释放 )之前, 该通路由一对用户完全
占用 。 电路交换效率不高,但是实时性好 。
?报文交换,报文从源点传送到目的地采用存储转发的
方式, 报文需要排队 。 因此报文交换不适合于交互式
通信, 不能满足实时通信的要求 。
?分组交换,分组交换方式和报文交换方式类似, 但报
文被分成分组传送, 并规定了最大长度 。 分组交换技
术是在数据网中最广泛使用的一种交换技术, 适用于
交换中等或大量数据的情况 。
分组交换
第 2章 数据通信
16
2.7.4高速交换
1,帧中继交换
帧中继交换 是在 X.25分组交换的基础上，简化了差错控制、
流量控制和路由选择功能而形成的一种新型交换技术。它利
用光纤高传输速率和低误码率的特点，减少了结点处理的时
间，以帧为单位进行传输。 X.25分组交换与帧中继交换的比
较如表 2-4所示。
第 2章 数据通信
17
2.7.4高速交换
表 2-4 X.25分组交换与帧中继交换的比较
2.048Mbsp
第 2章 数据通信
18
2.7.4高速交换
2,异步传输模式 ATM
异步传输模式 ATM主要采用了 信源交换 和 统计时分复用多
路 技术，动态分配时隙，包的大小降为 53byte --信元。前已
指出，统计时分多路复用不固定时隙，每个时隙的信息中都
带有地址信息,将数据分成定长 53字节的信元,一个信源占
用一个时隙，时隙分配不固定，更充分的利用了线路的通信
容量和带宽。
第 2章 数据通信
19
2.7.4高速交换
图 2.33 固定时隙交换
图 2.34 ATM的传输与交换
输出
2.7.1 线路交换
2.7.2 报文交换
2.7.3 分组交换
2.7.4 高速交换
第 2章 数据通信
2
2.7.1 线路交换
对于交换网，数据交换方式按照网络结点对途经的数据流
所转接的方法不同来分类。目前广泛采用的交换方式有两大
类：
?线路交换 （ Circuit Switching）
网络结点内部完成对通信线路（在空间上或时间上）
的连通，为数据流提供专用的传输通路。线路交换也
称电路交换。
?存储转发交换 （ Store-and-forward Exchanging）
网络结点运用程序先将途经的数据流按传输单元接收并
存储下来，然后选择一条合适的链路将它转发出去，在逻辑
上为数据流提供了传输通路。
第 2章 数据通信
3
2.7.1 线路交换
1,线路交换的 三个阶段
① 线路建立阶段,通过呼叫完成逐个结点的接续过程，建
立起一条端到端的直通线路。
② 数据传输阶段,在端到端的直通线路上建立数据链路连
接并传输数据。
③线路拆除阶段,数据传输完成后，拆除线路连接，释放
结点和信道资源。
第 2章 数据通信
4
2.7.1 线路交换
第 2章 数据通信
5
2.7.1 线路交换
2,线路交换的 特点
在数据传送开始之前必须先设置一条专用的通路。
在线路释放之前，该通路由一对用户完全占用。对于
突发式的通信，电路交换效率不高。
第 2章 数据通信
6
2.7.2 报文交换
1,报文交换的原理
报文交换 的数据传输单位是 报文,报文就是站点一次要发
送的数据块，其长度不限。 当一个站要发送报文时，它将一
个目的地址附加到报文上，网络结点根据报文上的目的地址
信息，把报文发送到下一个结点，一直逐个结点地转送到目
的结点。 每个结点在收到整个报文并检查无误后，就暂存这
个报文，然后利用路由信息找出下一个结点的地址，再把整
个报文传送给下一个结点。因此,端与端之间无需先通过呼
叫建立连接 。
第 2章 数据通信
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2.7.2 报文交换
第 2章 数据通信
8
2.7.2 报文交换
2,报文交换的特点
报文交换方式的 特点 是报文从源点传送到目的地采用 "存
储 — 转发 "方式，在传送报文时，一个时刻仅占用一段通道；
在交换结点中需要缓冲存储，报文需要排队，故 报文交换不
能满足实时通信的要求 。
第 2章 数据通信
9
2.7.3 分组交换
1.数据报分组交换
在 数据报分组交换 中，每个分组的传送是被单独处理
的。每个分组称为一个数据报，每个数据报自身携带足够的
地址信息。一个结点收到一个数据报后，根据数据报中的地
址信息和结点所储存的路由信息，找出一个合适的链路，把
数据报原样地发送到下一结点。
第 2章 数据通信
10
2.7.3 分组交换
P1,H1 — A— B — C — H3
P2,H1 — A— B — E — D — C — H3
P3,H1 — A— F — C — H3
第 2章 数据通信
11
2.7.3 分组交换
2.虚电路分组交换
在 虚电路分组交换 中，为了进行数据传输，网络的源
结点和目的结点之间要先建一条逻辑通路。每个分组除了包
含数据之外还包含一个虚电路标识符。在预先建好的路径上
的每个结点都知道把这些分组引导到哪里去，不再需要路由
选择判定。最后，由某一个站用清除请求分组来结束这次连
接。它之所以是, 虚, 的，是因为这条电路不是专用的，可
以被共享。
第 2章 数据通信
12
2.7.3 分组交换
P1,P2,P3
P1,P2,P3
第 2章 数据通信
13
2.7.3 分组交换分组交换
数据报方式与虚线路方式的主要区别如表 2-2所示。
表 2-2 数据报与虚线路的比较
第 2章 数据通信
14
2.7.3 分组交换
各种交换方式的比较如下图所示。
第 2章 数据通信
15
2.7.3 分组交换
?电路交换,在数据传输之前必须先设置一条完全的通
路 。 在线路拆除 (释放 )之前, 该通路由一对用户完全
占用 。 电路交换效率不高,但是实时性好 。
?报文交换,报文从源点传送到目的地采用存储转发的
方式, 报文需要排队 。 因此报文交换不适合于交互式
通信, 不能满足实时通信的要求 。
?分组交换,分组交换方式和报文交换方式类似, 但报
文被分成分组传送, 并规定了最大长度 。 分组交换技
术是在数据网中最广泛使用的一种交换技术, 适用于
交换中等或大量数据的情况 。
分组交换
第 2章 数据通信
16
2.7.4高速交换
1,帧中继交换
帧中继交换 是在 X.25分组交换的基础上，简化了差错控制、
流量控制和路由选择功能而形成的一种新型交换技术。它利
用光纤高传输速率和低误码率的特点，减少了结点处理的时
间，以帧为单位进行传输。 X.25分组交换与帧中继交换的比
较如表 2-4所示。
第 2章 数据通信
17
2.7.4高速交换
表 2-4 X.25分组交换与帧中继交换的比较
2.048Mbsp
第 2章 数据通信
18
2.7.4高速交换
2,异步传输模式 ATM
异步传输模式 ATM主要采用了 信源交换 和 统计时分复用多
路 技术，动态分配时隙，包的大小降为 53byte --信元。前已
指出，统计时分多路复用不固定时隙，每个时隙的信息中都
带有地址信息,将数据分成定长 53字节的信元,一个信源占
用一个时隙，时隙分配不固定，更充分的利用了线路的通信
容量和带宽。
第 2章 数据通信
19
2.7.4高速交换
图 2.33 固定时隙交换
图 2.34 ATM的传输与交换
输出
