简述分组交换的特点

　　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）。

　　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。

　　分组交换的本质就是存储转发，它将所接受的分组暂时存储下来，在目的方向路由上排队，当它可以发送信息时，再将信息发送到相应的路由上，完成转发。其存储转发的过程就是分组交换的过程。

　

　　分组交换的思想来源于报文交换，报文交换也称为存储转发交换，它们交换过程的本质都是存储转发，所不同的是分组交换的最小信息单位是分组，而报文交换则是一个个报文。由于以较小的分组为单位进行传输和交换，所以分组交换比报文交换快。报文交换主要应用于公用电报网中。

　　分组交换（Packet Switching）又称报文分组交换，它是综合了电路交换和报文交换两者的优点的一种交换方式．数据传输可靠，迅速，保证顺序，线路效率高，数据接受者和发送者无需同时工作，可把一个报文送到多个目的地，可建立报文优先级，可在网络上实现差错控制和纠错处理．

　　分组交换仍采用报文交换的”存储－转发”技术．在分组交换网中，有两种常采用的处理整个报文的方法：数据报方式和虚电路方式．

　　在分组交换网络中，采用存储转发方式工作，数据以短的分组形式传送。如果一个源站有一个长的报文要发送，该报文就会被分割成一系列的分组。每个分组包含用户数据的一部分加上一些控制信息。控制信息至少要包括网络为了把分组送到目的地做路由选择所需要的信息。在路径上的每个结点，分组被接收，短时间存储，然后传递给下一结点。

　　分组交换网的主要优点：① 高效。② 灵活。③ 迅速。④ 可靠。

　　缺点：分组在节点转发时因排队而造成一定的延时;分组必须携带一些控制信息而产生额外开销;

　　简述分组交换的特点：

　　优点： 

　　具有不同速率，不同格式，不同编码，不同类型数据终端之间可以通信。

　　信道利用率高。

　　信道的传输时延小，且变化范围不大。 

　　可靠性高。

　　按数据流量多少计费，比较合理。

　　缺点; 

　　传输效率低，开销大。 

　　分组交换技术复杂。

　　按照实现方式，分组交换可以分为数据报分组交换和虚电路分组交换。

　　数据报分组交换

　　数据包分组交换要求通信双方之间至少存在一条数据传输通路。发送者需要在通信之前将所要传输的数据包准备好，数据包都包含有发送者和接收者的地址信息。数据包的传输彼此独立，互不影响，可以按照不同的路由机制到达目的地，并重新组合。

　　在这种方式中，每个分组按一定格式附加源与分组交换目的地址、分组编号、分组起始、结束标志、差错校验等信息，以分组形式在网络中传输。网络只是尽力地将分组交付给目的主机，但不保证所传送的分组不丢失，也不保证分组能够按发送的顺序到达接收端。所以网络提供的服务是不可靠的，也不保证服务质量。如图9-2（a）所示，主机H1向H5发送的分组，有的经过节点A-B-E，有的经过A-C-E或A-B-C-E，主机H2向H6发送的分组，有的经过节点B-D-E，有的经过B-E。数据报方式一般适用于较短的单个分组的报文。其优点是传输延时小，当某节点发生故障时不会影响后续分组的传输。缺点是每个分组附加的控制信息多，增加了传输信息的长度和处理时间，增大了额外开销。

　　

　　虚电路分组交换

　　它与数据报方式的区别主要是在信息交换之前，需要在发送端和接收端之间先建立一个逻辑连接，然后才开始传送分组，所有分组沿相同的路径进行交换转发，通信结束后再拆除该逻辑连接。网络保证所传送的分组按发送的顺序到达接收端。所以网络提供的服务是可靠的，也保证服务质量。如图9-2（b）所示，主机H1向H5发送的所有分组都经过相同的节点A-B-E，主机H2向H6发送的所有分组也都经过相同的节点B-E。

　　这种方式对信息传输频率高、每次传输量小的用户不太适用，但由于每个分组头只需标出虚电路标识符和序号，所以分组头开销小，适用长报文传送。

　　虚电路分组交换像电路交换一样，通信双方需要建立连接，只是与电路交换不同，分组交换的连接是虚拟连接（又称为虚电路），连接中不存在一个独占的物理线路。根据虚拟连接的实现方式，可以把虚电路分为交换虚电路和永久虚电路。

　　交换虚电路是需要通信双方通过请求建立一个临时连接，然后进行通信，当通信结束之后，该临时连接就被拆除。

　　永久虚电路是通信双方无需请求，只需要按照双方约定建立一个连接，并在约定时间内一直保持。

　　由此可得，面向连接工作方式和无连接工作方式的特点。

　　（1）面向连接工作方式的特点

　　不管是面向物理的连接还是面向逻辑的连接，其通信过程可分为三个阶段：连接建立、传送信息、连接拆除。

　　一旦连接建立，该通信的所有信息均沿着这个链接路径传送，且保证信息的有序性（发送信息顺序与接收信息顺序一致）。

　　信息传送的时延比无连接工作方式的时延小。

　　一旦建立的连接出现故障，信息传送就要中断，必须重新建立连接，因此对故障敏感。

　　（2）无连接工作方式的特点

　　没有连接建立过程，一边选路、一遍传送信息。

　　属于同一通信的信息沿不同路径到达目的地，该路径事先无法预知，无法保证信息的有序性（发送信息顺序与接收信息顺序不一致）。

　　信息传送的时延比面向连接工作方式的时延大。

　　对网络故障不敏感。