分組交換技術(Packet switching technology)也稱包交換技術，是將用戶傳送的數據劃分成一定的長度，每個部分叫做一個分組，通過傳輸分組的方式傳輸信息的一種技術。它是通過計算機和終端實現計算機與計算機之間的通信，在傳輸線路質量不高、網絡技術手段還較單一的情況下，應運而生的一種交換技術。每個分組的前面有一個分組頭，用以指明該分組發(fā)往何地址，然后由交換機根據每個分組的地址標志，將他們轉發(fā)至目的地，這一過程稱為分組交換。
分組交換技術是在計算機技術發(fā)展到一定程度，人們除了打電話直接溝通，分組交換在每個分組的前面加上一個分組頭，用以指明該分組發(fā)往何地址，然后由交換機根據每個分組的地址標志，將他們轉發(fā)至目的地，這一過程稱為分組交換。進行分組交換的通信網稱為分組交換網。從交換技術的發(fā)展歷史看，數據交換經歷了電路交換、報文交換、分組交換和綜合業(yè)務數字交換的發(fā)展過程。分組交換實質上是在“存儲—轉發(fā)”基礎上發(fā)展起來的。它兼有電路交換和報文交換的優(yōu)點。分組交換在線路上采用動態(tài)復用技術傳送按一定長度分割為許多小段的數據—分組。每個分組標識后，在一條物理線路上采用動態(tài)復用的技術，同時傳送多個數據分組。把來自用戶發(fā)端的數據暫存在交換機的存儲器內，接著在網內轉發(fā)。到達接收端，再去掉分組頭將各數據字段按順序重新裝配成完整的報文。分組交換比電路交換的電路利用率高，比報文交換的傳輸時延小，交互性好。分組交換網是繼電路交換網和報文交換網之后一種新型交換網絡，它主要用于數據通信。分組交換是一種存儲轉發(fā)的交換方式，它將用戶的報文劃分成一定長度的分組，以分組為存儲轉發(fā)，因此，它比電路交換的利用率高，比報文交換的時延要小，而具有實時通信的能力。分組交換利用統計時分復用原理，將一條數據鏈路復用成多個邏輯信道，最終構成一條主叫、被叫用戶之間的信息傳送通路，稱之為虛電路(V.C)實現數據的分組傳送。分組交換網具有如下特點：(1)分組交換具有多邏輯信道的能力，故中繼線的電路利用率高;(2)可實現分組交換網上的不同碼型、速率和規(guī)程之間的終端互通;(3)由于分組交換具有差錯檢測和糾正的能力，故電路傳送的誤碼率極小;(4)分組交換的網絡管理功能強。分組交換的基本業(yè)務有交換虛電路(SVC)和永久虛電路(PVC)兩種。交換虛電路如同電話電路一樣，即兩個數據終端要通信時先用呼叫程序建立電路(即虛電路)，然后發(fā)送數據，通信結束后用拆線程序拆除虛電路。永久虛電路如同專線一樣，在分組網內兩個終端之間在申請合同期間提供永久邏輯連接，無需呼叫建立與拆線程序，在數據傳輸階段，與交換虛電路相同。分組交換數據網是由分組交換機、網路管理中心、遠程集中器、分組裝拆設備以及傳輸設備等組成。
分組交換由Donald Davies和保羅·巴蘭在1960年代早期發(fā)明。有人認為倫納德·克蘭羅克也是分組交換的發(fā)明者，但是Davies在去世之前爭辯這一點并指出，克蘭羅克的研究實際上是關于排隊論，也就是分組交換的關鍵理論基礎。克蘭羅克出版的著作中未顯著提到過把用戶消息分割成段，并通過網絡分別發(fā)送他們，這是巴蘭和Davies最重要的創(chuàng)新。
電路交換電路交換就是計算機終端之間通信時，一方發(fā)起呼叫，獨占一條物理線路。當交換機完成接續(xù)，對方收到發(fā)起端的信號，雙方即可進行通信。在整個通信過程中雙方一直占用該電路。它的特點是實時性強，時延小，交換設備成本較低。但同時也帶來線路利用率低，電路接續(xù)時間長，通信效率低，不同類型終端用戶之間不能通信等缺點。電路交換比較適用于信息量大、長報文，經常使用的固定用戶之間的通信。
報文交換將用戶的報文存儲在交換機的存儲器中。當所需要的輸出電路空閑時，再將該報文發(fā)向接收交換機或終端，它以“存儲——轉發(fā)”方式在網內傳輸數據。報文交換的優(yōu)點是中繼電路利用率高，可以多個用戶同時在一條線路上傳送，可實現不同速率、不同規(guī)程的終端間互通。但它的缺點也是顯而易見的。以報文為單位進行存儲轉發(fā)，網絡傳輸時延大，且占用大量的交換機內存和外存，不能滿足對實時性要求高的用戶。報文交換適用于傳輸的報文較短、實時性要求較低的網絡用戶之間的通信，如公用電報網。
分組交換分組交換實質上是在“存儲——轉發(fā)”基礎上發(fā)展起來的。它兼有電路交換和報文交換的優(yōu)點。分組交換在線路上采用動態(tài)復用技術傳送按一定長度分割為許多小段的數據——分組，每個分組獨立進行傳送。到達接受端口，再重新組裝為一個完整的數據報文。分組交換比電路交換的傳輸效率高，比報文交換的時延小。
異步傳輸模式綜合業(yè)務數字網是集語音、數據、圖文傳真、可視電話等各種業(yè)務為一體的網絡，適用于不同的帶寬要求和多樣的業(yè)務要求。異步傳輸模式ATM(Asynchronous Transfer Mode)就是用于寬帶綜合業(yè)務數字網的一種交換技術。ATM是在分組交換基礎上發(fā)展起來的。它使用固定長度分組，并使用空閑信元來填充信道，從而使信道被等長的時間小段。由于光纖通信提供了低誤碼率的傳輸通道，因而流量控制和差錯控制便可移到用戶終端，網絡只負責信息的交換和傳送，從而使傳輸時延減小。所以ATM適用于高速數據交換業(yè)務。
下載文檔
