1.2.4 按交换技术分类

根据数据在计算机网络内的传输交换方式的不同，计算机网络可分为电路交换网和存储转发交换网，其中后者又可分为报文交换和分组交换，分组交换有数据报和虚电路两种方式。

1.电路交换网

电路交换网又称为线路交换网，它基于电路（线路）交换技术。电路交换技术是通信网中最早出现的一种数据交换方式，其工作方式属于直接交换方式。通信过程可以分为电路建立、数据传输和电路拆除3个阶段。

1）电路建立阶段：两台计算机进行数据交换之前，一方呼叫另一方，建立一个真正的物理电路通路（建立电路连接）。

2）数据传输阶段：电路连接建立完成后，双方在该条电路上完成数据交换，通常为全双工传输。数据传输期间双方独占该条电路，因此，电路交换属于独占式数据交换。

3）电路拆除阶段：双方数据传输完毕，妥善释放连接的电路，释放占用的资源。

电路交换方式属于交互式通信，采用专用信道通信，实时性较强，数据传输迅速且可靠。但由于独占电路，因此电路利用率较低。此外，该方式不具备存储数据的能力、不能平衡通信量、不具备差错控制能力，并且无法发现与纠正传输过程中发生的差错。

2.报文交换网

报文交换网采用存储转发技术。存储转发技术不需要在两个通信节点之间建立专用线路，中间交换节点将收到的数据存储在缓冲区中，根据目的地址寻找下一个连接节点并将缓冲数据转发出去。

在报文交换网中，当源节点向目的节点发送数据时，首先将需要传送的所有数据封装成一个报文，然后一次性传送出去，不论报文长度如何。

报文交换的优点是采用存储转发方式，可以共享通信线路，线路的利用率高；其缺点是先存储后转发的方式会产生时延，尤其是长报文传输，所以该方式不适合实时通信。

3.分组交换网

分组交换又称为包交换，也是采用存储转发方式进行数据传输。报文交换方式存在的时延问题与报文长度有密切关系，因此在现代计算机网络中，源节点通常会将长报文分为若干数据块，称为分组。在分组交换网中，源节点发出的数据被分成若干个分组，以分组为单位在通信线路中进行传输，当所有分组均到达目的节点时，再将所有分组重组成原来的数据。分组交换技术较好地解决了报文交换中的时延问题。分组具有统一的格式和长度，便于在中间节点上存储和处理。分组交换方式又分为数据报和虚电路两种工作方式。

（1）数据报方式

在数据报方式中，分组传输前不需要预先在源节点与目的节点间建立连接，源节点发送的每个分组均可独立选择一条传输路径，每个分组在通信子网中可能通过不同的传输路径到达目的节点。

因为分组独立选择传输路径，所以可以提高线路利用率、实现均衡负载，但同一报文的各分组到达目的节点时可能出现乱序、重复与丢失现象。此外，由于各分组独立传输，因此各分组都必须带有目的地址与源地址，传输延迟较大。数据报方式适用于突发性通信，不适用于长报文、会话式通信。

（2）虚电路方式

虚电路方式是将数据报与电路交换相结合的数据传输方式。虚电路方式在分组发送前，发送方和接收方需要建立一条称为虚电路的逻辑连接（类似电路交换的电路建立）。虚电路方式的工作过程分为虚电路建立、数据传输与虚电路拆除3个阶段。

虚电路方式在传输之前源节点与目的节点间建立一条逻辑连接，本次通信的所有分组都通过该虚电路顺序传输，因此分组不必带目的地址、源地址等信息，分组到达目的节点时不会出现丢失、重复与乱序的现象，对分组只需要进行差错检测，不需要做路由选择。在通信子网中，每个节点可以与任何节点建立多条虚电路连接。