[计算机网络] 电路交换、报文交换、分组交换的对比

1.电路交换

对于电路交换，通信之前首先要建立连接；
连接建立好之后，便可以使用已建立好的连接进行数据传送；
数据传送结束后，需要释放连接，以归还之前建立连接所占用的通信线路资源

1.1 优点

1）通信时延小：由于通信线路为通信双方用户专用，数据直达，因此通信时延非常小，当连续传送大量数据的时候，这一优点非常明显
2）有序传输：这是由于通信双方只有一条通信线路，数据只在这一条线路上传输，因此不存在失序问题。
3）没有冲突：不同的通信双方拥有不同的通信道路，不会存在争用物理信道的问题
4）使用范围广：电路交换既适用于传输模拟信号，也适用于传送数字信号
5）实时性强：这主要得益于通信时延小的优点
6）控制简单：电路交换的结点交换机及其控制都比较简单

1.2 缺点

1）建立连接时间长：电路交换的平均连接建立时间对于计算机通信来说太长
2）线路独占，使用效率低：电路交换一旦建立连接，物理通路就被通信双方独占，即使通信线路空闲，也不能被其他用户所用，因此信道效率低
3）灵活性差：只要连接所建立的物理通路中的任何一点出现了故障，就必须重新拨号建立连接
4）难以规格化：不同类型、不同规格、不同速率的终端很难进行通信

报文交换

随时可以发送报文，并且不需要事先建立连接；
整个报文先传送到相邻结点交换机，全部存储下来后进行查表转发；
由于不限制报文的大小，因此各节点交换机都需要较大的缓存空间；

2.1 优点

1）无需建立连接，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，不存在建立连接的时延，用户可以随时发送报文
2）动态分配线路：当发送方把报文传送给结点交换机时，结点交换机先存储整个报文，然后选择一条合适的空闲线路，将报文发送出去
3）提高线路的可靠性：当某条线路出现问题，可以选择其他空闲线路进行传送，从而提高了传输的可靠性
4）提高线路的利用率：通信双方不是固定占用一条通信线路，而是在不同的时间分段部分占用物理线路。
5）提供多目标服务：一个报文可以发送给多个目标地址

2.2 缺点

1）引起了转发时延：这是由于报文在结点交换机上要经历存储转发的过程
2）需要较大的存储缓存空间：这是由于报文交换对报文的大小没有限制
3）需要传输额外的信息量：这是因为报文需要携带目标地址、源地址等信息

3. 分组交换

首先构成原始报文的一个个分组，再在各个节点交换机上进行存储转发
相比报文交换，减少了转发时延，而且可以避免过长的报文长时间的占用链路，同时有利于进行差错控制

3.1 优点

1）无需建立连接
2）线路利用率高
3）简化了存储管路：这是相对报文交换而言的，因为分组的长度固定 ，相应交换机的缓冲区的大小也固定，管理起来相对容易
4）加速传输：由于分组是单个传输的，这就使得后一个分组的传输可以与前一个分组的传输同时进行
5）减少了出错概率和重发数据量：因为分组比报文小，当分组出错，也只需传送出错的分组

3.2 缺点

1）引起了转发时延
2）需要传输额外的信息量
3）对于数据报服务，存在失序、丢失或者重复分组的问题，对于虚电路服务，存在呼叫建立、数据传输和虚电路释三个过程。