分组交换的优缺点分析

　　一、什么是分组交换？

　　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。

　　二、分组交换的分类

　　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。

　　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。

　　三、分组交换的特点

　　（1）信息传送的最小单位是分组

　　分组由组头和用户信息组成，分组头含有选路和控制信息。

　　（2）面向连接（逻辑连接）和无连接两种工作方式

　　虚电路采用面向连接的工作方式，数据报是无连接工作方式

　　（3）统计时分复用（动态分配带宽）

　　统计时分复用的基本原理是把时间划分为不等长的时间片，长短不同的时间片就是传送不同长度分组所需的时间，对每路通信没有固定分配时间片，而是按需使用。这就意味着使用这条复用线传送分组时间的长短，由此可见统计时分复用是动态分配带宽的。

　　（4）信息传送为有差错控制

　　分组交换是专门为数据通信网设计的交换方式，数据业务的特点是可靠性要求高，对实时性要求没有电话通信高，因而在分组交换中为保证数据信息的可靠性，设有CRC校验、重发等差错控制机制，以满足数据业务特性的需求。

　　（5）信息传送不具有透明性

　　分组交换对所传送的数据信息要进行处理，如拆分、重组信息等。

　　（6） 基于呼叫延迟制的流量控制

　　在分组交换中，当数据流量较大时，分组排队等待处理，而不像电路交换那样立即呼损掉，因此其流量控制基于呼叫延迟。

　　四、分组交换技术工作原理

　　将用户传送的数据划分成一定的长度，每个部分叫做一个分组，通过传输分组的方式传输信息的一种技术。它是通过计算机和终端实现计算机与计算机之间的通信，在传输线路质量不高、网络技术手段还较单一的情况下，应运而生的一种交换技术。每个分组的前面有一个分组头，用以指明该分组发往何地址，然后由交换机根据每个分组的地址标志，将他们转发至目的地，这一过程称为分组交换。

　　五、分组交换的优点

　　1. 分组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，用户可随时发送分组。

　　2. 由于采用存储转发方式，加之交换结点具有路径选择，当某条传输线路故障时可选择其他传输线路，提高了传输的可靠性。

　　3.通信双方不是固定的占有一条通信线路，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。

　　4.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传输时间。

　　5. 分组长度固定，相应的缓冲区的大小也固定，所以简化了交换结点中存储器的管理。

　　6. 分组较短，出错几率减少，每次重发的数据量也减少，不仅提高了可靠性，也减少了时延。

　　六、分组交换的缺点

　　1. 由于数据进入交换结点后要历经存储转发这一过程，从而引起转发时延（包括接受分组，检验正确性，排队，发送时间等），而且网络的通信量越大造成的时延就越大，实时性较差。

　　2. 分组交换只适用于数字信号。

　　3.分组交换可能出现失序，丢失或重复分组，分组到达目的结点是，哟啊对分组按编号进行排序等工作，增加了麻烦。