交换电路

1. 试比较电路交换和分组交换的异同。

答：电路交换的特点：数据传输前需要建立一条端到端的物理通路，要经过线路建回立、数据通信、答释放连接三个阶段；在通话的全部时间内用户始终占用端到端的固定传输带宽；没有冲突的危险，不存在拥塞。 分组交换的特点： 信息以分组为单位传输；并不在发送方和接收方之间提前建立实际的铜线连接，而是采用存储转发的方式；转发延时短；数据传输灵活（每个分组可按不同路径不同顺序到达）；转发差错少；在目的结点要对分组进行重组，增加了复杂性。

2. 现代交换比较电路交换中电路和分组交换中虚电路的不同点

答：电路交换的特点：数据传输前需要建立一条端到端的物理通路，要经过线路内建立、数据通信、容释放连接三个阶段；在通话的全部时间内用户始终占用端到端的固定传输带宽；没有冲突的危险，不存在拥塞。分组交换的特点：信息以分组为单位传输；并不在发送方和接收方之间提前建立实际的铜线连接，而是采用存储转发的方式；转发延时短；数据传输灵活（每个分组可按不同路径不同顺序到达）；转发差错少；在目的结点要对分组进行重组，增加了复杂性。

3. 交换虚电路和永久虚电路有什么区别

虚电路是指位于两台网络设备之间的连接，是由 OSI 网络层为发送和接收数据内而建立的逻辑通信路径。具容有虚电路性能的网络包括 X.25 连接、帧中继以及 ATM 网络。 虚电路分为两种：一种永久虚电路（PVC）；另一种为交换虚电路（SVC）。 永久虚电路（PVC）是指通信双方的电路在用户看来是永久连接的虚电路。PVC 由网管预先定义。PVC 适用于通过路由器维持恒定连接，从而便于在动态网络环境下传输路由选择信息的电路。载波信号为各用户分配 PVC，从而降低网络开销并提高网络性能。 交换虚电路（SVC）是指通信双方的电路在用户看来是由独立节点临时且动态连接的虚电路。一旦通信会话完成，便取消虚电路。

4. 请教电路交换的概念

电路交换是独占物理链路的，但有时候看怎么理解了，我觉得在核心网中，情况也内有可能是像你说的只容占用一定带宽，但是占用的带宽是不能共享的，它和虚拟电路有区别。电路交换的带宽是独占的，比如一根100M的链路，一个电路连接占了5M，那么在这个连接没有释放之前，无论这5M的使用率如何，其它用户可用的带宽只有95M；而虚拟电路的本质还是分组交换，比如一根100M的链路中建立了一个5M的虚拟电路连接，当虚拟电路的双方通信量很大的时候，链路可以为其保证5M的带宽，当双方通信量很小的时候，这5M的带宽其它用户也是可以用的。

5. 什么是电路交换技术

电路交换是通信网中最早出现的一种交换方式，也是应用最普遍的一种交回换方式，主要应用于电话通信网答中，完成电话交换，已有100多年的历史。
电话通信的过程是：首先摘机，听到拨号音后拨号，交换机找寻被叫，向被叫振铃同时向主叫送回铃音，此时表明在电话网的主被叫之间已经建立起双向的话音传送通路；当被叫摘机应答，即可进入通话阶段；在通话过程中，任何一方挂机，交换机毁拆除已建立的通话通路，并向另一方送忙音提示挂机，从而结束通话。
从电话通信过程的描述可以看出，电话通信分为三个阶段：呼叫建立、通话、呼叫拆除。电话通信的过程，即电路交换的过程，因此，相应的电路交换的基本过程可分为连接建立、信息传送和连接拆除三个阶段。
特点：

1、信息传送的最小单位是时隙；
2、面向连接；
3、同步时分复用；
4、信息传送无差错控制；
5、基于呼叫损失的流量控制；
6、信息具有透明性。

6. 电路交换、报文交换、分组交换的异同

三种交换技术的简介

1．电路交换技术

网络交换技术共经历了四个发展阶段，电路交换技术、报文交换技术、分组交换技术和ATM技术。公众电话网（PSTN网）和移动网（包括GSM网和CDMA 网）采用的都是电路交换技术，它的基本特点是采用面向连接的方式，在双方进行通信之前，需要为通信双方分配一条具有固定带宽的通信电路，通信双方在通信过 程中将一直占用所分配的资源，直到通信结束，并且在电路的建立和释放过程中都需要利用相关的信令协议。这种方式的优点是在通信过程中可以保证为用户提供足 够的带宽，并且实时性强，时延小，交换设备成本较低，但同时带来的缺点是网络的带宽利用率不高，一旦电路被建立不管通信双方是否处于通话状态，分配的电路 都一直被占用。

2．报文交换技术

报文交换技术和分组交换技术类似，也是采用存储转发机制，但报文交换是以报文作为传送单元，由于报文长度差异很大，长报文可能导致很大的时延，并且对每个 节点来说缓冲区的分配也比较困难，为了满足各种长度报文的需要并且达到高效的目的，节点需要分配不同大小的缓冲区，否则就有可能造成数据传送的失败。在实 际应用中报文交换主要用于传输报文较短、实时性要求较低的通信业务，如公用电报网。报文交换比分组交换出现的要早一些，分组交换是在报文交换的基础上，将 报文分割成分组进行传输，在传输时延和传输效率上进行了平衡，从而得到广泛的应用。

3．分组交换技术

电路交换技术主要适用于传送话音相关的业务，这种网络交换方式对于数据业务而言，有着很大的局限性。首先数据通信具有很强的突发性，峰值比特率和平均比特 率相差较大，如果采用电路交换技术，若按峰值比特率分配电路带宽则会造成资源的极大浪费，如果按照平均比特率分配带宽，则会造成数据的大量丢失。其次是和 语音业务比较起来，数据业务对时延没有严格的要求，但需要进行无差错的传输，而语音信号可以有一定程度的失真但实时性一定要高。分组交换技术就是针对数据 通信业务的特点而提出的一种交换方式，它的基本特点是面向无连接而采用存储转发的方式，将需要传送的数据按照一定的长度分割成许多小段数据，并在数据之前 增加相应的用于对数据进行选路和校验等功能的头部字段，作为数据传送的基本单元即分组。采用分组交换技术，在通信之前不需要建立连接，每个节点首先将前一 节点送来的分组收下并保存在缓冲区中，然后根据分组头部中的地址信息选择适当的链路将其发送至下一个节点，这样在通信过程中可以根据用户的要求和网络的能 力来动态分配带宽。分组交换比电路交换的电路利用率高，但时延较大。

分组交换提供的业务
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。

分组交换网络

数据报网络是一个面向无连接的网络

虚电路网络是一个面向连接的网络为每条连接中的连接维护状态信息．

路、报文、分组交换的特点和比较

（1）电路交换：由于电路交换在通信之前要在通信双方之间建立一条被双方独占的物理通路（由通信双方之间的交换设备和链路逐段连接而成），因而有以下优缺点。
优点：
①由于通信线路为通信双方用户专用，数据直达，所以传输数据的时延非常小。
②通信双方之间的物理通路一旦建立，双方可以随时通信，实时性强。
③双方通信时按发送顺序传送数据，不存在失序问题。
④电路交换既适用于传输模拟信号，也适用于传输数字信号。
⑤电路交换的交换的交换设备（交换机等）及控制均较简单。
缺点：
①电路交换的平均连接建立时间对计算机通信来说嫌长。
②电路交换连接建立后，物理通路被通信双方独占，即使通信线路空闲，也不能供其他用户使用，因而信道利用低。
③电路交换时，数据直达，不同类型、不同规格、不同速率的终端很难相互进行通信，也难以在通信过程中进行差错控制。

（2）报文交换：报文交换是以报文为数据交换的单位，报文携带有目标地址、源地址等信息，在交换结点采用存储转发的传输方式，因而有以下优缺点：
优点：
①报文交换不需要为通信双方预先建立一条专用的通信线路，不存在连接建立时延，用户可随时发送报文。
②由于采用存储转发的传输方式，使之具有下列优点：a.在报文交换中便于设置代码检验和数据重发设施，加之交换结点还具有路径选择，就可以做到某 条传输路径发生故障时，重新选择另一条路径传输数据，提高了传输的可靠性；b.在存储转发中容易实现代码转换和速率匹配，甚至收发双方可以不同时处于可用 状态。这样就便于类型、规格和速度不同的计算机之间进行通信；c.提供多目标服务，即一个报文可以同时发送到多个目的地址，这在电路交换中是很难实现 的；d.允许建立数据传输的优先级，使优先级高的报文优先转换。
③通信双方不是固定占有一条通信线路，而是在不同的时间一段一段地部分占有这条物理通路，因而大大提高了通信线路的利用率。
缺点：
①由于数据进入交换结点后要经历存储、转发这一过程，从而引起转发时延（包括接收报文、检验正确性、排队、发送时间等），而且网络的通信量愈大，造成的时延就愈大，因此报文交换的实时性差，不适合传送实时或交互式业务的数据。
②报文交换只适用于数字信号。
③由于报文长度没有限制，而每个中间结点都要完整地接收传来的整个报文，当输出线路不空闲时，还可能要存储几个完整报文等待转发，要求网络中每个结点有较大的缓冲区。为了降低成本，减少结点的缓冲存储器的容量，有时要把等待转发的报文存在磁盘上，进一步增加了传送时延。

（3）分组交换：分组交换仍采用存储转发传输方式，但将一个长报文先分割为若干个较短的分组，然后把这些分组（携带源、目的地址和编号信息）逐个地发送出去，因此分组交换除了具有报文的优点外，与报文交换相比有以下优缺点：
优点：
①加速了数据在网络中的传输。因为分组是逐个传输，可以使后一个分组的存储操作与前一个分组的转发操作并行，这种流水线式传输方式减少了报文的传 输时间。此外，传输一个分组所需的缓冲区比传输一份报文所需的缓冲区小得多，这样因缓冲区不足而等待发送的机率及等待的时间也必然少得多。
②简化了存储管理。因为分组的长度固定，相应的缓冲区的大小也固定，在交换结点中存储器的管理通常被简化为对缓冲区的管理，相对比较容易。
③减少了出错机率和重发数据量。因为分组较短，其出错机率必然减少，每次重发的数据量也就大大减少，这样不仅提高了可靠性，也减少了传输时延。
④由于分组短小，更适用于采用优先级策略，便于及时传送一些紧急数据，因此对于计算机之间的突发式的数据通信，分组交换显然更为合适些。
缺点：
①尽管分组交换比报文交换的传输时延少，但仍存在存储转发时延，而且其结点交换机必须具有更强的处理能力。
②分组交换与报文交换一样，每个分组都要加上源、目的地址和分组编号等信息，使传送的信息量大约增大5%～10%，一定程度上降低了通信效率，增加了处理的时间，使控制复杂，时延增加。
③当分组交换采用数据报服务时，可能出现失序、丢失或重复分组，分组到达目的结点时，要对分组按编号进行排序等工作，增加了麻烦。若采用虚电路服务，虽无失序问题，但有呼叫建立、数据传输和虚电路释放三个过程。
总之，若要传送的数据量很大，且其传送时间远大于呼叫时间，则采用电路交换较为合适；当端到端的通路有很多段的链路组成时，采用分组交换传送数据 较为合适。从提高整个网络的信道利用率上看，报文交换和分组交换优于电路交换，其中分组交换比报文交换的时延小，尤其适合于计算机之间的突发式的数据通 信。

7. 电路交换虚电路交换的共同点和不同点是什么

电路交换虚电路--
1.编程路径不同
2.编程地址不同
3.电路发动流程装换不同

8. 电路交换和分组交换的概念和区别

1、定义不同：

（1）电路交换（CS:circuit switching）是通信网中最早出现的一种交换方式，也是应用最普遍的一种交换方式，主要应用于电话通信网中，完成电话交换，已有100多年的历史。

（2）在通信过程中，通信双方以分组为单位、使用存储-转发机制实现数据交互的通信方式，被称为分组交换（PS:packet switching）。

2、内涵不同：

（1）电路交换分为时分交换（Time Division Switching，TDS）和空分交换（Space Division Switching，SDS）两种方式。时分交换是将通信的时间划分为许多独立的时隙，每个时隙都对应一个子信道，通过时隙的交换，实现时隙所承载的数据的传输。空分交换是指在交换过程中，入线通过空间位置选择出线，建立连接并完成通信。通信结束后，随即拆除。

（2）分组交换也称为包交换，它将用户通信的数据划分成多个更小的等长数据段，在每个数据段的前面加上必要的控制信息作为数据段的首部，每个带有首部的数据段就构成了一个分组。首部指明了该分组发送的地址，当交换机收到分组之后，将根据首部中的地址信息将分组转发到目的地，这个过程就是分组交换。能够进行分组交换的通信网被称为分组交换网。

3、优缺点不同：

（1）电路交换方式的优点是数据传输可靠、迅速，数据不会丢失，且保持原来的序列。缺点是在某些情况下，电路空闲时的信道容量被浪费；另外，如数据传输阶段的持续时间不长，电路建立和拆除所用的时间就得不偿失。因此，它适用于远程批处理信息传输或系统间实时性要求高的大量数据传输的情况。这种通信方式的计费方法一般按照预订的带宽、距离和时间来计算。

（2）分组交换方式的优点是不同的数据分组可以在同一条链路上以动态共享和复用方式进行传输，通信资源利用率高，从而使得信道的容量和吞吐量有了很大的提升，一个分组交换网络可以实行数据率的转换，在同一个链路上可以同时传输不同类型和规格的数据，当分组网络上有大量的分组时，可以根据设定数据传输的排队机制，保证优先级高的分组优先传输。缺点是有时延抖动、开销大。

(8)交换电路扩展阅读

网络中的数据交换可以分为电路交换，分组交换（数据包交换）、ATM交换、全光交换，标记交换。其中电路交换有预留，且分配一定空间，提供专用的网络资源，提供有保证的服务，应用于电话网；而分组交换无预留，且不分配空间，存在网络资源争用，提供有无保证的服务。分组交换可用于数据报网络和虚电路网络。我们常用的Internet就是数据报网络，单位是Bit,而ATM则用的是虚电路网络，单位是码元。

9. 电路交换工作过程

第2章 计算机网络基础知识

2.3 数据交换技术

数据经编码后在通信线路上进行传输，按数据传送技术划分，交换网络又可分为电路交换网、报文交换网和分组交换网。图2.14为一个交换网络的拓扑结构

图2.14 交换网络的拓扑结构

2.3.1 电路交换的工作原理

1.电路交换的三个过程
1)电路建立：在传输任何数据之前，要先经过呼叫过程建立一条端到端的电路。如图2.14所示,若H1站要与H3站连接，典型的做法是，H1站先向与其相连的A节点提出请求，然后A节点在通向C节点的路径中找到下一个支路。比如A节点选择经B节点的电路，在此电路上分配一个未用的通道，并告诉B它还要连接C节点；B再呼叫C，建立电路BC，最后，节点C完成到H3站的连接。这样A与C之间就有一条专用电路ABC，用于H1站与H3站之间的数据传输。
2)数据传输：电路ABC建立以后，数据就可以从A发送到B，再由B交换到C；C也可以经B向A发送数据。在整个数据传输过程中，所建立的电路必须始终保持连接状态。
3)电路拆除：数据传输结束后，由某一方（A或C）发出拆除请求，然后逐节拆除到对方节点。

2.电路交换技术的优缺点及其特点
1)优点：数据传输可靠、迅速，数据不会丢失且保持原来的序列。
2)缺点：在某些情况下，电路空闲时的信道容易被浪费：在短时间数据传输时电路建立和拆除所用的时间得不偿失。因此，它适用于系统间要求高质量的大量数据传输的情况。
3)特点：在数据传送开始之前必须先设置一条专用的通路。在线路释放之前，该通路由一对用户完全占用。对于猝发式的通信，电路交换效率不高。

电路交换
1. 电路交换的工作原理

电路交换（Circuit Exchanging）方式与电话交换方式的工作过程很类似。在线路交换中，两台计算机通过通信子网进行数据交换之前，首先要在通信子网中建立一个实际的物理 线路连接，如图所示

线路交换方式中建立的物理连接

利用电路路交换进行通信需以下三个阶段：
(1) 线路建立
在数据传送之前，必须先建立一条利用中间节点构成的端到端的专用物理连接线路。
(2) 数据传输
两端点沿着已建立好的线路传输数据。
(3) 线路拆除
数据传送结束后，应拆除该物理连接，以释放该连接所占用的专用资源。
2. 电路交换的特点
(1) 优点 线路建立后，所有数据直接传输。因此数据传输可靠、迅速、有序（按原来的次序）。
(2) 缺点
线路接通后即为专用信道，因此线路利用率低。例如，线路空闲时，信道容量被浪费。
线路建立时间较长，造成有效时间的浪费。例如，只有少量数据要传送时，也要花不少时间用于建立和拆除电路。
(3) 结论 电路交换适用于高负荷的持续通信和实时性要求较强的场合（如会话式通信），不适合突发性通信。
3. 电路交换用于计算机网络的不足之处
(1) 资源浪费
计算机网络中数据通信的特点是突发性通信，线路上真正用于传送数据的时间一般不到10%甚至是1%，绝大部分时间线路实际上是空闲的。
(2) 适应性不强
计算机网络中各种设备相差很大，使用线路交换，不同类型、不同规格、不同速率的计算机很难互相进行通信。
(3) 不够灵活
只要通信双方建立的线路中任何一点出现故障，就必须重新拨号建立新的连接。

10. 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点

电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点比较如下：

1、独占性

报文交换不需要为通信双方预先建立一条专用的通信线路，不存在连接建立时延，用户可随时发送报文。

电路交换在建立电路之后、释放线路之前，即使站点之间无任何数据可以传输，整个线路仍不允许其他站点共享。

分组交换在使用优先级时，如果一个结点有大量的分组在排队等待传送，它可以先传送高优先级的分组。这些分组因此将比低优先级的分组经历更少的时延。

2、通信方式

报文交换的存储接受到的报文，判断其目标地址以选择路由，最后，在下一跳路由空闲时，将数据转发给下一跳路由。

报文交换只适用于数字信号。

一个分组交换网络可以实行数据率的转换：两个不同数据率的站之间能够交换分组，因为每一个站以它的自己的数据率连接到这个结点上。

一个分组通过一个分组交换网结点时会产生时延，而在电路交换网中则分组交换

不存在这种时延。

3、通信过程

电路交换：从电话通信过程的描述可以看出，电话通信分为三个阶段：呼叫建立、通话、呼叫拆除。电话通信的过程，即电路交换的过程，因此，相应的电路交换的基本过程可分为连接建立、信息传送和连接拆除三个阶段。

报文交换：

由于报文长度没有限制，而每个中间结点都要完整地接收传来的整个报文，当输出线路不空闲时，还可能要存储几个完整报文等待转发，要求网络中每个结点有较大的缓冲区。为了降低成本，减少结点的缓冲存储器的容量，有时要把等待转发的报文存在磁盘上，进一步增加了传送时延。

分组交换：

要将分组通过网络传送，包括目的地址在内的额外开销信息和分组排序信息必须加在每一个分组里。