說完了多路復用技術之後，咱們再聊一聊資料交換技術。既然是資料交換，自然就要有接收方和傳送方以及處於中間負責資訊轉換地交換裝置。在乙個資料交換的網路拓撲裡面，常常是這樣的：即傳送方與接收方統稱為網路站點，網路站點之間是不直接連線的，二者之間的資料交換需要中間的網路結點來進行連線，網路結點只承擔交換任務，不關心傳輸的資料內容。我們看一下圖：
資料交換可以分為兩大類，分別是線路交換和儲存**交換，而且細分的話，儲存**交換又可以分為報文交換和分組交換，那麼咱們先來了解一下線路交換。線路交換的實質就是電路交換，它類似於**系統，希望通訊的計算機之間提前建立好連線，線路的交換過程大致可以認為是建立線路、占用線路並進行資料傳輸、電路拆除三個階段。
1、電路建立：在傳輸任何資料之前，要先經過呼叫過程建立一條端到端的電路。如圖所示,若pc1站要與pc2站連線，典型的做法是，pc1站先向與其相連的a節點提出請求，然後a節點在通向c節點的路徑中找到下乙個支路。比如a節點擊擇經b節點的電路，在此電路上分配乙個未用的通道，並告訴b它還要連線c節點；b再呼叫c，建立電路bc，最後，節點c完成到pc2站的連線。這樣a與c之間就有一條專用電路abc，用於pc1站與pc2站之間的資料傳輸。
2、資料傳輸：線路abc之間建立連線之後，在整個的資料傳輸過程中，所建立的電路必須保持連線狀態，本次建立起的物理鏈路資源屬於主機pc1和主機pc2兩個站點，且僅次於本次通訊，在該物理鏈路被釋放之前，哪怕線路上沒有資料傳輸，其他站點也無法使用該線路。
3、電路拆除：資料傳輸結束之後，由某一方發出拆除請求，然後逐結點拆除，以便重新分配資源。
總結：前面已經說了，線路建立之後，會出現線路占用，資源利用率不高，同時建立連線的過程長，如果僅僅需要傳輸很短時間的資料，但是建立連線的時間卻大於傳輸資料的時間就有些得不償失了，因此不適合那種突發性通訊，電路交換適用於高負荷的持續通訊和實時性要求較強的場合。
為什麼會有儲存**交換呢？因為前面 我已經說了電路交換會存在乙個問題就是線路占用，哪怕此時建立的線路沒有資料傳輸，那麼該線路也不會被其他站點使用，這樣其實就造成了一定程度上的資源浪費，尤其是當端點之間的資料由隨機性和突發性時，採用電路交換的方式就會浪費通道容量和有效時間，所以才有了儲存**交換方式。
儲存**交換的原理是在交換的過程中，交換的裝置將收到的資料首先儲存到緩衝區，然後等待通道空閒時再**出去，，這種交換方式就可以動態的使用線路，大大提公升線路的利用率。根據交換的資料單位的不同，儲存**又可以分為報文交換和報文分組交換。
1、報文交換：報文交換(message switching )又稱為儲存**交換，與電路交換的原理不同，不需要提供通訊雙方的物理連線，而是將所接收的報文暫時儲存。報文中除了使用者要傳送的資訊以外，還有目的位址和源位址。
優點：①報文交換不需要為通訊雙方預先建立一條專用的通訊線路，不存在連線建立時延，使用者可隨時傳送報文。
②由於採用儲存**的傳輸方式，使之具有下列優點：a.在報文交換中便於設定**檢驗和資料重發設施，加之交換結點還具有路徑選擇，就可以做到某條傳輸路徑發生故障時，重新選擇另一條路徑傳輸資料，提高了傳輸的可靠性；b.在儲存**中容易實現**轉換和速率匹配，甚至收發雙方可以不同時處於可用狀態。這樣就便於型別、規格和速度不同的計算機之間進行通訊；c.提供多目標服務，即乙個報文可以同時傳送到多個目的位址，這在電路交換中是很難實現的；d.允許建立資料傳輸的優先順序，使優先順序高的報文優先轉換。
③通訊雙方不是固定占有一條通訊線路，而是在不同的時間一段一段地部分占有這條物理通路，因而大大提高了通訊線路的利用率。
缺點：①由於資料進入交換結點後要經歷儲存、**這一過程，從而引起**時延（包括接收報文、檢驗正確性、排隊、傳送時間等），而且網路的通訊量愈大，造成的時延就愈大，因此報文交換的實時性差，不適合傳送實時或互動式業務的資料。
②報文交換只適用於數碼訊號。
③由於報文長度沒有限制，而每個中間結點都要完整地接收傳來的整個報文，當輸出線路不空閒時，還可能要儲存幾個完整報文等待**，要求網路中每個結點有較大的緩衝區。為了降低成本，減少結點的緩衝儲存器的容量，有時要把等待**的報文存在磁碟上，進一步增加了傳送時延。
2、報文分組交換
分組交換仍採用儲存**傳輸方式，但將乙個長報文先分割為若干個較短的分組，然後把這些分組（攜帶源、目的位址和編號資訊）逐個地傳送出去，因此分組交換除了具有報文的優點外，與報文交換相比有以下優缺點：
①加速了資料在網路中的傳輸。因為分組是逐個傳輸，可以使後乙個分組的儲存操作與前乙個分組的**操作並行，這種流水線式傳輸方式減少了報文的傳輸時間。此外，傳輸乙個分組所需的緩衝區比傳輸乙份報文所需的緩衝區小得多，這樣因緩衝區不足而等待傳送的機率及等待的時間也必然少得多。
②簡化了儲存管理。因為分組的長度固定，相應的緩衝區的大小也固定，在交換結點中儲存器的管理通常被簡化為對緩衝區的管理，相對比較容易。
③減少了出錯機率和重發資料量。因為分組較短，其出錯機率必然減少，每次重發的資料量也就大大減少，這樣不僅提高了可靠性，也減少了傳輸時延。
④由於分組短小，更適用於採用優先順序策略，便於及時傳送一些緊急資料，因此對於計算機之間的突發式的資料通訊，分組交換顯然更為合適些。
缺點：①儘管分組交換比報文交換的傳輸時延少，但仍存在儲存**時延，而且其結點交換機必須具有更強的處理能力。
②分組交換與報文交換一樣，每個分組都要加上源、目的位址和分組編號等資訊，使傳送的資訊量大約增大5%～10%，一定程度上降低了通訊效率，增加了處理的時間，使控制複雜，時延增加。
③當分組交換採用資料報服務時，可能出現失序、丟失或重複分組，分組到達目的結點時，要對分組按編號進行排序等工作，增加了麻煩。若採用虛電路服務，雖無失序問題，但有呼叫建立、資料傳輸和虛電路釋放三個過程。
計算機網路 資料交換 電路交換
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