分组交换的工作方式

3.4.2 分组交换的工作方式

在分组交换中，为了控制和管理数据报，目前主要采取两种工作方式：数据报方式和虚电路方式。

1.数据报方式

数据报是指自带寻址信息的独立数据分组。数据报的处理过程与报文交换相类似，采用无连接的工作方式，不需要事先建立连接，每个分组作为一个独立的信息实体，根据网络当前的工作状态由交换节点分配传送路径，因此不同的分组可能经由不同的路径到达目的地。

数据报方式具有传送速度快、服务简单等优点，但由于每个分组经过的路径不同，在接收端可能存在接收分组失序、数据报丢失等问题（如图3-13所示），因此需要在此基础上采取进一步的处理。

图3-13　数据报方式

2.虚电路方式

虚电路方式与电路交换类似，采用面向连接的工作方式，具有连接建立、数据传送和连接释放三个阶段。但是与电路交换不同，虚电路方式采用虚连接。虚连接又称虚电路，即逻辑电路，它不同于电路交换中实际的物理连接，而是通过通信过程中所有的交换节点保存选路结果和路由连接关系来实现连接的。

从表象上看，传送数据报的虚电路似乎与电路交换中建立的那条专用电路一样，但从本质上看，各分组在每个交换机中仍然需要存储，并在输出链路缓冲区中进行排队等候。虚电路方式与数据报方式的区别是，虚电路方式下交换机不必为每个分组做出路由选择，而只需在开始建立连接时作一次路由选择即可，如图3-14所示。

虚电路分为两种：一种是永久虚电路；另一种是交换虚电路。

永久虚电路（PVC）：是由用户向电信管理部门申请，管理人员通过操作平台设置，在数据终端设备之间无须呼叫建立和释放，可直接进入数据传输，其效果如同网络向用户提供了一条专线。

交换虚电路（SVC）：在每次呼叫时，用户通过发送呼叫请求分组临时建立的虚电路，一旦虚电路建立后属于同一呼叫的数据分组均沿着这一虚电路传送。当通信结束后，将虚电路释放。

图3-14　虚电路方式

面向连接和无连接

·面向连接

无论是面向物理连接抑或是面向逻辑连接，其通信过程都包括连接建立、传送信息和连接释放三个阶段。一旦连接建立，发送端的所有信息均沿着该连接路径传送，且可以保证信息的有序性；信息传送的时延比无连接工作方式的时延小；但是对网络故障敏感，一旦建立连接出现故障，信息传送就会中断，必须重新建立连接。

·无连接

在无连接方式中，采用“存储—转发”模式，没有连接建立的过程，属于同一发送端的信息可能通过不同的路径到达目的地，无法保证信息的有序性，并且传输时延比面向连接方式大，但是对网络故障的敏感度低。

3.两种传输方式的区别

数据报方式和虚电路方式的主要区别如表3-1所示。值得注意的是，数据报方式没有呼叫建立/释放过程，每个分组均带有完整的目的地的地址信息，独立地选择传输路径，到达目的站的顺序与发送时的顺序可能不一致。而虚电路方式必须通过虚呼叫建立一条虚线路，每个分组不需要携带完整的地址信息，只需带上虚线路的号码标志，不需要选择路径，均沿虚电路传输，这些分组到达目的地的顺序与发送时的顺序完全一致。

表3-1　数据报与虚线路的比较