交換電路

1. 試比較電路交換和分組交換的異同。

答：電路交換的特點：數據傳輸前需要建立一條端到端的物理通路，要經過線路建回立、數據通信、答釋放連接三個階段；在通話的全部時間內用戶始終佔用端到端的固定傳輸帶寬；沒有沖突的危險，不存在擁塞。 分組交換的特點： 信息以分組為單位傳輸；並不在發送方和接收方之間提前建立實際的銅線連接，而是採用存儲轉發的方式；轉發延時短；數據傳輸靈活（每個分組可按不同路徑不同順序到達）；轉發差錯少；在目的結點要對分組進行重組，增加了復雜性。

2. 現代交換比較電路交換中電路和分組交換中虛電路的不同點

答：電路交換的特點：數據傳輸前需要建立一條端到端的物理通路，要經過線路內建立、數據通信、容釋放連接三個階段；在通話的全部時間內用戶始終佔用端到端的固定傳輸帶寬；沒有沖突的危險，不存在擁塞。分組交換的特點：信息以分組為單位傳輸；並不在發送方和接收方之間提前建立實際的銅線連接，而是採用存儲轉發的方式；轉發延時短；數據傳輸靈活（每個分組可按不同路徑不同順序到達）；轉發差錯少；在目的結點要對分組進行重組，增加了復雜性。

3. 交換虛電路和永久虛電路有什麼區別

虛電路是指位於兩台網路設備之間的連接，是由 OSI 網路層為發送和接收數據內而建立的邏輯通信路徑。具容有虛電路性能的網路包括 X.25 連接、幀中繼以及 ATM 網路。 虛電路分為兩種：一種永久虛電路（PVC）；另一種為交換虛電路（SVC）。 永久虛電路（PVC）是指通信雙方的電路在用戶看來是永久連接的虛電路。PVC 由網管預先定義。PVC 適用於通過路由器維持恆定連接，從而便於在動態網路環境下傳輸路由選擇信息的電路。載波信號為各用戶分配 PVC，從而降低網路開銷並提高網路性能。 交換虛電路（SVC）是指通信雙方的電路在用戶看來是由獨立節點臨時且動態連接的虛電路。一旦通信會話完成，便取消虛電路。

4. 請教電路交換的概念

電路交換是獨占物理鏈路的，但有時候看怎麼理解了，我覺得在核心網中，情況也內有可能是像你說的只容佔用一定帶寬，但是佔用的帶寬是不能共享的，它和虛擬電路有區別。電路交換的帶寬是獨占的，比如一根100M的鏈路，一個電路連接佔了5M，那麼在這個連接沒有釋放之前，無論這5M的使用率如何，其它用戶可用的帶寬只有95M；而虛擬電路的本質還是分組交換，比如一根100M的鏈路中建立了一個5M的虛擬電路連接，當虛擬電路的雙方通信量很大的時候，鏈路可以為其保證5M的帶寬，當雙方通信量很小的時候，這5M的帶寬其它用戶也是可以用的。

5. 什麼是電路交換技術

電路交換是通信網中最早出現的一種交換方式，也是應用最普遍的一種交回換方式，主要應用於電話通信網答中，完成電話交換，已有100多年的歷史。
電話通信的過程是：首先摘機，聽到撥號音後撥號，交換機找尋被叫，向被叫振鈴同時向主叫送回鈴音，此時表明在電話網的主被叫之間已經建立起雙向的話音傳送通路；當被叫摘機應答，即可進入通話階段；在通話過程中，任何一方掛機，交換機毀拆除已建立的通話通路，並向另一方送忙音提示掛機，從而結束通話。
從電話通信過程的描述可以看出，電話通信分為三個階段：呼叫建立、通話、呼叫拆除。電話通信的過程，即電路交換的過程，因此，相應的電路交換的基本過程可分為連接建立、信息傳送和連接拆除三個階段。
特點：

1、信息傳送的最小單位是時隙；
2、面向連接；
3、同步時分復用；
4、信息傳送無差錯控制；
5、基於呼叫損失的流量控制；
6、信息具有透明性。

6. 電路交換、報文交換、分組交換的異同

三種交換技術的簡介

1．電路交換技術

網路交換技術共經歷了四個發展階段，電路交換技術、報文交換技術、分組交換技術和ATM技術。公眾電話網（PSTN網）和移動網（包括GSM網和CDMA 網）採用的都是電路交換技術，它的基本特點是採用面向連接的方式，在雙方進行通信之前，需要為通信雙方分配一條具有固定帶寬的通信電路，通信雙方在通信過 程中將一直佔用所分配的資源，直到通信結束，並且在電路的建立和釋放過程中都需要利用相關的信令協議。這種方式的優點是在通信過程中可以保證為用戶提供足 夠的帶寬，並且實時性強，時延小，交換設備成本較低，但同時帶來的缺點是網路的帶寬利用率不高，一旦電路被建立不管通信雙方是否處於通話狀態，分配的電路 都一直被佔用。

2．報文交換技術

報文交換技術和分組交換技術類似，也是採用存儲轉發機制，但報文交換是以報文作為傳送單元，由於報文長度差異很大，長報文可能導致很大的時延，並且對每個 節點來說緩沖區的分配也比較困難，為了滿足各種長度報文的需要並且達到高效的目的，節點需要分配不同大小的緩沖區，否則就有可能造成數據傳送的失敗。在實 際應用中報文交換主要用於傳輸報文較短、實時性要求較低的通信業務，如公用電報網。報文交換比分組交換出現的要早一些，分組交換是在報文交換的基礎上，將 報文分割成分組進行傳輸，在傳輸時延和傳輸效率上進行了平衡，從而得到廣泛的應用。

3．分組交換技術

電路交換技術主要適用於傳送話音相關的業務，這種網路交換方式對於數據業務而言，有著很大的局限性。首先數據通信具有很強的突發性，峰值比特率和平均比特 率相差較大，如果採用電路交換技術，若按峰值比特率分配電路帶寬則會造成資源的極大浪費，如果按照平均比特率分配帶寬，則會造成數據的大量丟失。其次是和 語音業務比較起來，數據業務對時延沒有嚴格的要求，但需要進行無差錯的傳輸，而語音信號可以有一定程度的失真但實時性一定要高。分組交換技術就是針對數據 通信業務的特點而提出的一種交換方式，它的基本特點是面向無連接而採用存儲轉發的方式，將需要傳送的數據按照一定的長度分割成許多小段數據，並在數據之前 增加相應的用於對數據進行選路和校驗等功能的頭部欄位，作為數據傳送的基本單元即分組。採用分組交換技術，在通信之前不需要建立連接，每個節點首先將前一 節點送來的分組收下並保存在緩沖區中，然後根據分組頭部中的地址信息選擇適當的鏈路將其發送至下一個節點，這樣在通信過程中可以根據用戶的要求和網路的能 力來動態分配帶寬。分組交換比電路交換的電路利用率高，但時延較大。

分組交換提供的業務
交換虛電路——指在兩個用戶之間建立的臨時邏輯連接。
永久虛電路——指在兩個用戶之間建立的永久性的邏輯連接。用戶一開機，一條永久虛電路就自動建立起來了。

分組交換網路

數據報網路是一個面向無連接的網路

虛電路網路是一個面向連接的網路為每條連接中的連接維護狀態信息．

路、報文、分組交換的特點和比較

（1）電路交換：由於電路交換在通信之前要在通信雙方之間建立一條被雙方獨占的物理通路（由通信雙方之間的交換設備和鏈路逐段連接而成），因而有以下優缺點。
優點：
①由於通信線路為通信雙方用戶專用，數據直達，所以傳輸數據的時延非常小。
②通信雙方之間的物理通路一旦建立，雙方可以隨時通信，實時性強。
③雙方通信時按發送順序傳送數據，不存在失序問題。
④電路交換既適用於傳輸模擬信號，也適用於傳輸數字信號。
⑤電路交換的交換的交換設備（交換機等）及控制均較簡單。
缺點：
①電路交換的平均連接建立時間對計算機通信來說嫌長。
②電路交換連接建立後，物理通路被通信雙方獨占，即使通信線路空閑，也不能供其他用戶使用，因而信道利用低。
③電路交換時，數據直達，不同類型、不同規格、不同速率的終端很難相互進行通信，也難以在通信過程中進行差錯控制。

（2）報文交換：報文交換是以報文為數據交換的單位，報文攜帶有目標地址、源地址等信息，在交換結點採用存儲轉發的傳輸方式，因而有以下優缺點：
優點：
①報文交換不需要為通信雙方預先建立一條專用的通信線路，不存在連接建立時延，用戶可隨時發送報文。
②由於採用存儲轉發的傳輸方式，使之具有下列優點：a.在報文交換中便於設置代碼檢驗和數據重發設施，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數據，提高了傳輸的可靠性；b.在存儲轉發中容易實現代碼轉換和速率匹配，甚至收發雙方可以不同時處於可用 狀態。這樣就便於類型、規格和速度不同的計算機之間進行通信；c.提供多目標服務，即一個報文可以同時發送到多個目的地址，這在電路交換中是很難實現 的；d.允許建立數據傳輸的優先順序，使優先順序高的報文優先轉換。
③通信雙方不是固定佔有一條通信線路，而是在不同的時間一段一段地部分佔有這條物理通路，因而大大提高了通信線路的利用率。
缺點：
①由於數據進入交換結點後要經歷存儲、轉發這一過程，從而引起轉發時延（包括接收報文、檢驗正確性、排隊、發送時間等），而且網路的通信量愈大，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數據。
②報文交換只適用於數字信號。
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，當輸出線路不空閑時，還可能要存儲幾個完整報文等待轉發，要求網路中每個結點有較大的緩沖區。為了降低成本，減少結點的緩沖存儲器的容量，有時要把等待轉發的報文存在磁碟上，進一步增加了傳送時延。

（3）分組交換：分組交換仍採用存儲轉發傳輸方式，但將一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、目的地址和編號信息）逐個地發送出去，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：
優點：
①加速了數據在網路中的傳輸。因為分組是逐個傳輸，可以使後一個分組的存儲操作與前一個分組的轉發操作並行，這種流水線式傳輸方式減少了報文的傳 輸時間。此外，傳輸一個分組所需的緩沖區比傳輸一份報文所需的緩沖區小得多，這樣因緩沖區不足而等待發送的機率及等待的時間也必然少得多。
②簡化了存儲管理。因為分組的長度固定，相應的緩沖區的大小也固定，在交換結點中存儲器的管理通常被簡化為對緩沖區的管理，相對比較容易。
③減少了出錯機率和重發數據量。因為分組較短，其出錯機率必然減少，每次重發的數據量也就大大減少，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數據，因此對於計算機之間的突發式的數據通信，分組交換顯然更為合適些。
缺點：
①盡管分組交換比報文交換的傳輸時延少，但仍存在存儲轉發時延，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、目的地址和分組編號等信息，使傳送的信息量大約增大5%～10%，一定程度上降低了通信效率，增加了處理的時間，使控制復雜，時延增加。
③當分組交換採用數據報服務時，可能出現失序、丟失或重復分組，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、數據傳輸和虛電路釋放三個過程。
總之，若要傳送的數據量很大，且其傳送時間遠大於呼叫時間，則採用電路交換較為合適；當端到端的通路有很多段的鏈路組成時，採用分組交換傳送數據 較為合適。從提高整個網路的信道利用率上看，報文交換和分組交換優於電路交換，其中分組交換比報文交換的時延小，尤其適合於計算機之間的突發式的數據通 信。

7. 電路交換虛電路交換的共同點和不同點是什麼

電路交換虛電路--
1.編程路徑不同
2.編程地址不同
3.電路發動流程裝換不同

8. 電路交換和分組交換的概念和區別

1、定義不同：

（1）電路交換（CS:circuit switching）是通信網中最早出現的一種交換方式，也是應用最普遍的一種交換方式，主要應用於電話通信網中，完成電話交換，已有100多年的歷史。

（2）在通信過程中，通信雙方以分組為單位、使用存儲-轉發機制實現數據交互的通信方式，被稱為分組交換（PS:packet switching）。

2、內涵不同：

（1）電路交換分為時分交換（Time Division Switching，TDS）和空分交換（Space Division Switching，SDS）兩種方式。時分交換是將通信的時間劃分為許多獨立的時隙，每個時隙都對應一個子信道，通過時隙的交換，實現時隙所承載的數據的傳輸。空分交換是指在交換過程中，入線通過空間位置選擇出線，建立連接並完成通信。通信結束後，隨即拆除。

（2）分組交換也稱為包交換，它將用戶通信的數據劃分成多個更小的等長數據段，在每個數據段的前面加上必要的控制信息作為數據段的首部，每個帶有首部的數據段就構成了一個分組。首部指明了該分組發送的地址，當交換機收到分組之後，將根據首部中的地址信息將分組轉發到目的地，這個過程就是分組交換。能夠進行分組交換的通信網被稱為分組交換網。

3、優缺點不同：

（1）電路交換方式的優點是數據傳輸可靠、迅速，數據不會丟失，且保持原來的序列。缺點是在某些情況下，電路空閑時的信道容量被浪費；另外，如數據傳輸階段的持續時間不長，電路建立和拆除所用的時間就得不償失。因此，它適用於遠程批處理信息傳輸或系統間實時性要求高的大量數據傳輸的情況。這種通信方式的計費方法一般按照預訂的帶寬、距離和時間來計算。

（2）分組交換方式的優點是不同的數據分組可以在同一條鏈路上以動態共享和復用方式進行傳輸，通信資源利用率高，從而使得信道的容量和吞吐量有了很大的提升，一個分組交換網路可以實行數據率的轉換，在同一個鏈路上可以同時傳輸不同類型和規格的數據，當分組網路上有大量的分組時，可以根據設定數據傳輸的排隊機制，保證優先順序高的分組優先傳輸。缺點是有時延抖動、開銷大。

(8)交換電路擴展閱讀

網路中的數據交換可以分為電路交換，分組交換（數據包交換）、ATM交換、全光交換，標記交換。其中電路交換有預留，且分配一定空間，提供專用的網路資源，提供有保證的服務，應用於電話網；而分組交換無預留，且不分配空間，存在網路資源爭用，提供有無保證的服務。分組交換可用於數據報網路和虛電路網路。我們常用的Internet就是數據報網路，單位是Bit,而ATM則用的是虛電路網路，單位是碼元。

9. 電路交換工作過程

第2章 計算機網路基礎知識

2.3 數據交換技術

數據經編碼後在通信線路上進行傳輸，按數據傳送技術劃分，交換網路又可分為電路交換網、報文交換網和分組交換網。圖2.14為一個交換網路的拓撲結構

圖2.14 交換網路的拓撲結構

2.3.1 電路交換的工作原理

1.電路交換的三個過程
1)電路建立：在傳輸任何數據之前，要先經過呼叫過程建立一條端到端的電路。如圖2.14所示,若H1站要與H3站連接，典型的做法是，H1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一個支路。比如A節點選擇經B節點的電路，在此電路上分配一個未用的通道，並告訴B它還要連接C節點；B再呼叫C，建立電路BC，最後，節點C完成到H3站的連接。這樣A與C之間就有一條專用電路ABC，用於H1站與H3站之間的數據傳輸。
2)數據傳輸：電路ABC建立以後，數據就可以從A發送到B，再由B交換到C；C也可以經B向A發送數據。在整個數據傳輸過程中，所建立的電路必須始終保持連接狀態。
3)電路拆除：數據傳輸結束後，由某一方（A或C）發出拆除請求，然後逐節拆除到對方節點。

2.電路交換技術的優缺點及其特點
1)優點：數據傳輸可靠、迅速，數據不會丟失且保持原來的序列。
2)缺點：在某些情況下，電路空閑時的信道容易被浪費：在短時間數據傳輸時電路建立和拆除所用的時間得不償失。因此，它適用於系統間要求高質量的大量數據傳輸的情況。
3)特點：在數據傳送開始之前必須先設置一條專用的通路。在線路釋放之前，該通路由一對用戶完全佔用。對於猝發式的通信，電路交換效率不高。

電路交換
1. 電路交換的工作原理

電路交換（Circuit Exchanging）方式與電話交換方式的工作過程很類似。在線路交換中，兩台計算機通過通信子網進行數據交換之前，首先要在通信子網中建立一個實際的物理 線路連接，如圖所示

線路交換方式中建立的物理連接

利用電路路交換進行通信需以下三個階段：
(1) 線路建立
在數據傳送之前，必須先建立一條利用中間節點構成的端到端的專用物理連接線路。
(2) 數據傳輸
兩端點沿著已建立好的線路傳輸數據。
(3) 線路拆除
數據傳送結束後，應拆除該物理連接，以釋放該連接所佔用的專用資源。
2. 電路交換的特點
(1) 優點 線路建立後，所有數據直接傳輸。因此數據傳輸可靠、迅速、有序（按原來的次序）。
(2) 缺點
線路接通後即為專用信道，因此線路利用率低。例如，線路空閑時，信道容量被浪費。
線路建立時間較長，造成有效時間的浪費。例如，只有少量數據要傳送時，也要花不少時間用於建立和拆除電路。
(3) 結論 電路交換適用於高負荷的持續通信和實時性要求較強的場合（如會話式通信），不適合突發性通信。
3. 電路交換用於計算機網路的不足之處
(1) 資源浪費
計算機網路中數據通信的特點是突發性通信，線路上真正用於傳送數據的時間一般不到10%甚至是1%，絕大部分時間線路實際上是空閑的。
(2) 適應性不強
計算機網路中各種設備相差很大，使用線路交換，不同類型、不同規格、不同速率的計算機很難互相進行通信。
(3) 不夠靈活
只要通信雙方建立的線路中任何一點出現故障，就必須重新撥號建立新的連接。

10. 試從多個方面比較電路交換、報文交換和分組交換的主要優缺點

電路交換、報文交換和分組交換的主要優缺點比較如下：

1、獨占性

報文交換不需要為通信雙方預先建立一條專用的通信線路，不存在連接建立時延，用戶可隨時發送報文。

電路交換在建立電路之後、釋放線路之前，即使站點之間無任何數據可以傳輸，整個線路仍不允許其他站點共享。

分組交換在使用優先順序時，如果一個結點有大量的分組在排隊等待傳送，它可以先傳送高優先順序的分組。這些分組因此將比低優先順序的分組經歷更少的時延。

2、通信方式

報文交換的存儲接受到的報文，判斷其目標地址以選擇路由，最後，在下一跳路由空閑時，將數據轉發給下一跳路由。

報文交換只適用於數字信號。

一個分組交換網路可以實行數據率的轉換：兩個不同數據率的站之間能夠交換分組，因為每一個站以它的自己的數據率連接到這個結點上。

一個分組通過一個分組交換網結點時會產生時延，而在電路交換網中則分組交換

不存在這種時延。

3、通信過程

電路交換：從電話通信過程的描述可以看出，電話通信分為三個階段：呼叫建立、通話、呼叫拆除。電話通信的過程，即電路交換的過程，因此，相應的電路交換的基本過程可分為連接建立、信息傳送和連接拆除三個階段。

報文交換：

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，當輸出線路不空閑時，還可能要存儲幾個完整報文等待轉發，要求網路中每個結點有較大的緩沖區。為了降低成本，減少結點的緩沖存儲器的容量，有時要把等待轉發的報文存在磁碟上，進一步增加了傳送時延。

分組交換：

要將分組通過網路傳送，包括目的地址在內的額外開銷信息和分組排序信息必須加在每一個分組里。