电路交换与包交换区别与优缺点

刘家宇 20110801126 计算机科学与技术 1 班

摘要：从传输技术来说，电话网是采用电路交换方式，即电话通信的电路一旦接通后，电话用户就占用了一个信道，无论用户是否在讲话，只要用户不挂断，信道就一直被占用着。一般情况下，通信双方并不同时讲话，且讲话途中也会有停顿。因此用电路交换方式时线路利用率很低，至少有50%以上的时间被浪费掉。而因特网的信息传送是采用分组交换方式，所谓分组交换，是把数字化的信息，按一定的长度“分组”、打“包”，每个“包”加上地址标识和控制信息，在网络中以“存储—转发“的方式传送，即遇到电路有空就传送，并不占用固定的电路或信道，因此被称为是“无连接”的方式。这种方式可以在一个信道上提供多条信息通路。因此，利用因特网传送语音信息要比电话网传送语音的线路利用率提高许多倍。本文主要目的就是简单阐述这两种交换技术的区别及优缺点。

关键词：电路交换;分组交换; 信息传输 

Abstract:From the transmission technologies, the use of the telephone network is a circuit switching mode, once the circuit switched telephone communication , the telephone user occupies one channel , whether the user is talking, as long as the user does not hang up , the channel has been occupied with . Under normal circumstances, the two sides did not speak at the same communication and speech on the way there will be a pause . Therefore, when using circuit-switched line utilization is very low, at least more than 50 % of the time is wasted . The information transfer is the use of the Internet packet exchange, the so-called packet switching, is the digital information , according to a certain length " grouping " fight " package" , each " package" together address identification and control information in the network in "Storage - forward" way to send that whenever you encounter circuit transmission, does not occupy a fixed circuit or channel , it is called a "no connection " approach. This way you can provide multiple information channels in a channel. Therefore, line utilization using the Internet to transmit voice information than the telephone network to transmit voice improved many times over. The main purpose of this paper is to briefly discusses the difference between these two switching technology and the advantages and disadvantages between them .

Keywords:Circuit Switching ， Packet switching

引言？

1.电路交换 

每部电话都连接到交换机上，而交换机使用交换的方法，让电话用户之间可以很方便地通信。当电话机数量增多，就使用彼此连接起来的交换机来完成全网的交换工作。这种交换机采用了电路交换的方式，后来的分组交换也是采用了一样的电信网，只是不一样类型的交换机（当然协议也不同）。 

从通信资源的分配角度来看，“交换”就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。 在使用电路交换打电话之前，先拨号建立连接：当拨号的信令通过许多交换机到达被叫用户所连接的交换机时，该交换机就向用户的电话机振铃；在被叫用户摘机且摘机信号传送回到主叫用户所连接的交换机后，呼叫即完成，这时从主叫端到被叫端就建立了一条连接。通话过程。通话结束挂机后，挂机信令告诉这些交换机，使交换机释放刚才这条物理通路。这种必须经过“建立连接--通信--释放连接”三个步骤的连网方式称为面向连接的。电路交换必定是面向连接的。 

用户到交换机之间的叫用户线，归电话用户专用。交换机之间、许多用户共享的叫中继线，拥有大量的话路，正在通话的用户只占用其中的一个话路，在通话的全部时间里，通话的两个用户始终占用端到端的固定传输带宽。 

以电路联接为目的的交换方式是电路交换方式。电话网中就是采用电路交换方式。我们可以打一次电话来体验这种交换方式。打电话时，首先是摘下话机拨号。拨号完毕，交换机就知道了要和谁通话，并为双方建立连接，等一方挂机后，交换机就把双方的线路断开，为双方各自开始一次新的通话做好准备。因此，我们可以体会到，电路交换的动作，就是在通信时建立(即联接)电路，通信完毕时拆除(即断开)电路。至于在通信过程中双方传送信息的内容，与交换系统无关。  

在电话通信中，由于讲话双方总是一个在说，一个在听，因此电路空闲时间占大约50%。 电路交换就是通信的过程中维持的是实际的电子电路（物理线路），这条电子电路建立后用户始终占用从发送端到接收端的固定传输带宽 

2.分组交换

分组交换技术是在计算机技术发展到一定程度，人们除了打电话直接沟通，通过计算机和终端实现计算机与计算机之间的通信，在传输线路质量不高、网络技术手段还较单一的情况下，应运而生的一种交换技术。 

分组交换也称包交换，它是将用户传送的数据划分成一定的长度，每个部分叫做一个分组。在每个分组的前面加上一个分组头，用以指明该分组发往何地址，然后由交换机根据每个分组的地址标志，将他们转发至目的地，这一过程称为分组交换。进行分组交换的通信网称为分组交换网。从交换技术的发展历史看，数据交换经历了电路交换、报文交换、分组交换和综合业务数字交换的发展过程。分组交换实质上是在“存储—转发”基础上发展起来的。它兼有电路交换和报文交换的优点。分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据—分组。每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。到达接收端，再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。 

在分组交换方式中，由于能够以分组方式进行数据的暂存交换，经交换机处理后，很容易地实现不同速率、不同规程的终端间通信。分组交换的特点主要有： 

*线路利用率高：分组交换以虚电路的形式进行信道的多路复用，实现资源共享，可在一条物理线路上提供多条逻辑信道，极大地提高线路的利用率。使传输费用明显下降。 *不同种类的终端可以相互通信：分组网以X.25协议向用户提供标准接口，数据以分组为单位在网络内存储转发，使不同速率终端，不同协议的设备经网络提供的协议变换功能后实现互相通信。 

*信息传输可靠性高：在网络中每个分组进行传输时，在节点交换机之间采用差错校验与重发的功能，因而在网中传送的误码率大大降低。而且在网内发生故障时，网络中的路由机制会使分组自动地选择一条新的路由避开故障点，不会造成通信中断。 

*分组多路通信：由于每个分组都包含有控制信息，所以分组型终端可以同时与多个用户终端进行通信，可把同一信息发送到不同用户。 

*计费与传输距离无关：网络计费按时长、信息量计费，与传输距离无关，特别适合那些非实时性，而通信量不大的用户。 

分组交换的网络结构一般由分组交换机、网络管理中心、远程集中器、分组装拆设备、分组终端/非分组终端和传输线路等基本设备组成。分组交换机功能： 

提供网络的基本业务：交换虚电路和永久虚电路及其他补充业务，如闭和用户群，网路用户识别等。在端到端计算机之间通信时，进行路由选择，以及流量控制。能提供多种通信规程，数据转发，维护运行，故障诊断，计费与一些网络的统计等。 用户进网方式有： 

电话拨号入网：用户采用X.28规程或X.32规程，用一个调制解调器通过公用电话网(PSTN)连到分组交换网上。 

专线入网：专线用户可租用市话模拟线或数字数据专线，采用X.28或X.25规程。方便地进入CHINAPAC。CHINAPAC向用户提供两种基本业务功能： 交换虚电路——指在两个用户之间建立的临时逻辑连接。 

永久虚电路——指在两个用户之间建立的永久性的逻辑连接。用户一开机，一条永久虚电路就自动建立起来了。 

在两台通信主机之间不会一条链路作为一个唯一的电路连接，源主机会将整个信息逐一分组，而每 

个分组都会加上足够的相关协议信息以使他们能够被路由选择到正确的目标主机上 分组交换相对于电路交换的优点是什么？ 

分组发送的信息不会占用固定的带宽，可以使线路上建立更多的连接

3.电路交换的优缺点： 

优点：

1.在通话的全部时间内用户独占分配的传输线路，采用的静态分配策略 

2.通信双方建立的通路中任何一点出现故障，就需要重新拨号建立连接才可以继续通话 

3.计算机网络中传输的数据往往是突发式的，并且通信时线路上的很多时候都是空闲的，会造成资源的浪费。另外，由于各异的计算机和终端的传输数据的速率不相同，采用电路交换就很难相互通信。   

缺点：

1、虽然信息传输的时延较小，但是电路的接续时间较长 电路资源被通信双方独占，整个电路利用率低 

2、有呼损，即可能出现由于对方用户终端设备忙或交换网负载过重而呼叫不通

4.分组交换的优缺点：

分组交换的优点：

1.高效

在分组传输的过程中动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用。

2.灵活

为每一个分组独力地选择转发路由。 

3.迅速

以分组为为传送单位，可以不先建立连接就能向其他主机发送分组。

4.可靠 

保证可靠性的网络协议，分布式多路由的分组交换网，使网络有很好的生存性。

分组交换的缺点：

1.分组在各路由器存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延。

此外还无法确保通信时端到端所需要的带宽。

2.每个分组必须携带的控制信息也造成一定的花销。整个分组交换网

还需要专门的管理和控制机制。

参考文献：

1)：电路交换和分组交换的区别及优缺点。http://wenku.baidu.com/link?url=qAwgcrCUIjFirBvvIHcyVBtadoduM-9ue5EeS22OFMoTHUxQmSJqEaw4ps6JM55WpKIP3Rf3UGIS3EhtyXqla3m3oy3SciwGYfRx9L9qPAC

2)：电路交换个分组交换（包交换）的基本原理和区别。http://wenku.baidu.com/link?url=cFW6zB5k9yF4P580RvOM42Hn882oct6iU5i4kATd7I4h01b7TAIuFA8j1_qzmsDbH72u2tfn5gvtJrhwPtzQRC0yOuNgsh3e88yFv4BrzhS