大家好，前面我們學習了多種複用技術，通過這個技術可以提高傳輸線路的利用率。同時我們也注意到，如果在出現衆多的用戶彼此之間需要進行通信的時候，那麼我們不可能在任意兩個用戶之間都直接鋪設通信線路，那怎麼去解決這個問題？這就是要用到我今天要給大家介紹的數據交換技術。

1.電路交換技術

就像我們現在看到的這樣，如果隻有兩個用戶來進行通信，可以采用點對點直接連線的方式，需要一對傳輸線路。随着用戶數的增加，如果是五個用戶，彼此之間仍然兩兩相連，那麼就需要10對傳輸線路。随着用戶數的進一步增多，這種實現通信的方式顯然費用很高，并且線路利用率也比較低。

實踐表明，采用數據交換技術是一種有效并且經濟的解決方法，交換是一個集中和轉接的概念，首先把來自不同用戶的數據先集中起來，再按照目的地的不同去轉發到不同的地方，比如我們把剛才的多台彼此之間需要通信的主機中間加上一台數據交換設備，每台主機都和交換設備連在一起，就形成了一個新型的計算機網絡。從圖上可以看出，既實現了彼此之間能夠通信，又減少了通信線路的數量。

如果用戶數比較多相距比較遠，我們可以采用多台交換設備來實現，就像我們現在看到的這樣，一般要通過一個多個就由多個節點組成的通信子網來把數據從原點然後轉發到目的點，以此來實現通信。通信子網不關心所傳輸數據的内容，而隻是為這些數據從一個節點到另外一個節點，一直到達目的節點來提供交換的功能，因此通信子網也叫交換網絡，組成交換網絡節點叫交換節點，交換節點是泛指通信網内各類的交換機，比如我們後面要學習的以太網交換機，在幀中繼網中還用到的幀中繼交換機等等。

剛剛我們講過一個通信網絡是由許多交換節點組成，數據在網絡中的傳輸要經過一系列的交換節點，然後從一條線路轉換到另外一條線路，最終到達目的地。

交換節點轉發數據的方式就稱為交換方式，常用的數據交換方式有電路交換方式和存儲交換方式兩大類。存儲交換又可分為報文交換和分組交換兩種方式。那下面我們首先來簡單了解一下電路交換。

電路交換是數據通信領域最早使用的交換方式，通過電路交換進行通信，就是要通過中間交換節點，在源和目的之間建立一條專用的通信線路。最普通的電路交換例子就是電話網，傳統的移動網也是采用電路交換技術，所有電路交換的基本處理過程都包括連接建立、數據傳送、連接釋放三個階段。

我們對打電話的過程都很熟悉，假如一個福建三明市的手機用戶和一個江蘇南京市的手機用戶之間利用電路交換技術來進行通信。

通過剛剛的動畫演示，我們注意到主叫撥号以後，在若幹台交換設備的轉接下被叫聽證鈴音主叫聽回鈴音被叫接電話以後就在兩者之間建立了一條物理連接，然後雙方就進入到通信階段。所謂的物理連接是指在這條連接上所涉及到的線路資源是由主被叫所獨享的，在連接沒有被釋放之前，你去撥打主叫的号碼或者撥打被叫的号碼都會提示忙音，因為主叫到交換機A或者交換機C到被叫的線路資源都被剛剛這個物理連接占用了。

還要提醒大家注意，在交換機A和交換機B以及交換機B和交換C之間的通信線路，從時間上分層了很多子信道，其中給主被叫固定的分配了子信道，也就是采用了我們前面介紹的靜态時分複用技術。

在連接沒有被釋放之前，即使自信道是空閑的，其他用戶也不能使用。通過前面時分複用技術的學習，我們知道這是它的一個缺點，就是線路的利用率會比較低一些。當主叫或者是被叫任一方挂機，就進入到連接釋放階段，這條連接上所涉及到的極端線路資源就被釋放出來，可以被其他用戶使用了。

在計算機網絡中應用的電路交換和電話交換系統工作原理是相似的，隻不過電話交換系統是以話音通信為主，而計算機網絡中的電路交換是面向數據業務，組成電路交換的公用數據網。

我們再來簡單了解一下電路交換的主要特點

• 在通信之前需要在主被叫用戶之間建立一條物理連接。
• 由于采用了靜态的時分複用是預分配資源或者預分配帶寬，數據到達的交換機是不需要排隊等待，這樣做的優點是總的時延小，适用于對實時性要求高的話音通信，那缺點是即使雙方無數據傳送也白白占用線路，所以說線路利用率低。
• 在傳送數據的時候它沒有任何差錯控制措施，所以說不利于傳輸可靠性要求高的突發性的數據業務。

剛剛介紹的是電路交換技術，希望大家一定要理解它是一種面向連接的交換技術，也就是在數據傳輸之前，我們需要為這個主教和這個被叫之間建立一條物理連接。

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