数据交换技术

一、数据交换技术——电路交换
电路交换（Circuit Switching）也叫线路交换，是数据通信领域最早使用的交换方式。通过电路交换进行通信，就是要通过中间交换节点在两个站点之间建立一条专用的通信线路。最普通的电路交换例子是电话通信系统。电话交换系统利用交换机，在多个输入线和输出线之间通过不同的拨号和呼号建立直接通话的物理链路。物理链路一旦接通，相连的两站点即可直接通信。在该通信过程中，交换设备对通信双方的通信内容不做任何干预，即对信息的代码、符号、格式和传输控制顺序等没有影响。利用电路交换进行通信包括建立电路、传输数据和拆除电路三个阶段。
二、电路交换通信的三个阶段
（1）建立电路
传输数据之前，必须建立一个端到端的物理连接，这个连接过程实际上就是一个个站（节）点的接续过程。
（2）传输数据
在通信线路建立之后，两个通信节点即可进行数据传输。
（3）释放电路
数据传输结束后，要释放（拆除）该物理链路。释放动作可由两个通信节点中的任一通信节点发起并完成，释放信号必须传送到电路经过的各个节点，以便重新分配资源。
三、电路交换的特点和优点
（1）线路交换中的每个节点都是电子式或电子机械式的交换设备，它不对传输的信息进行任何处理；
（2）数据传输开始前必须建立两个工作站之间实际的物理连接，然后才能通信；
（3）通道在连接期间是专用的，线路利用率较低；
（4）除链路上的传输延时外，不再有其他的延时，在每个节点的延时是很小的；
（5）整个链路上有一致的数据传输速率，连接两端的通信节点必须同时工作。
电路交换的优点是实时性好，由于通道专用，通信速率较高；缺点是线路利用率低，不能连接不同类型的线路组成链路，通信双方必须同时工作。
四、报文存储转发交换
报文交换（Message Exchanging）与线路交换不同，它采取的是“存储-转发”（Store-and-Forward）方式，不需要在通信的两个节点之间建立专用的物理线路。数据以报文（Message）的方式发出，报文中除包括用户所要传送的信息外，还有源地址和目的地址等信息。报文从源节点发出后，要经过一系列的中间节点才能到达目的节点。各中间节点收到报文后，先暂时存储起来，然后分析目的地址、选择路由并排队等候，待需要的线路空闲时才将它转发到下一个节点，并最终到达目的节点。其中的交换节点要有足够大的存储空间，用以缓冲收到的长报文。交换节点对各个方向上收到的报文排队，寻求下一个转发节点，然后再转发出去，这些都带来了排队等待延迟。
五、报文交换的特点
（1）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；
（2）在交换节点中需要缓冲存储，报文需要排队，所以报文交换不能满足实时通信的要求。
六、报文交换的优缺点
（1）线路利用率高，因为有许多报文可以分时共享一条节点到节点的通道；
（2）不需要同时启动发送器和接收器来传输数据，网络可以在接收器启动之前，暂存报文信息；
（3）在通信容量很大时，交换网络仍可接收报文，只是传输延迟会增加；
（4）报文交换系统可把一份报文发往多个目的地；
（5）交换网络可以对报文进行速度和代码等的转换（如将ASCII码转换为EBCDIC码）。
报文交换的缺点
（1）不能满足实时或交互式的通信要求，报文经过网络的延迟时间长且不定；
（2）当节点收到过多的数据而无空间存储或不能及时转发时，就不得不丢弃报文，且发出的报文将不按顺序到达目的地。