计算机网络中的交换技术

        计算机网络中的交换技术实际上就是计算机网络的两端的主机如何通过网络来传输数据包。比如在电话系统，主要用到了两种交换技术：电路交换技术和数据包交换技术。传统的数据传输一般会用到电路交换技术，但是随着IP数据包的广泛应用，数据包交换起到了越来越重要的作用，在这里详细的解释一下：

       基于电路的交换技术：

       交换机之间需要在数据传输之前首先建立一条 专属于 两个通话端的线路。两个交换机之间的线路容量可能会很大，所以在一条高容量的线路中，可能会出现复用多条线路的情况：



        

      如上图所示，如果H1和H6想要进行通信，那么两个城市之间的交换机就要建立一条H1到H6的专用线路。但是如果h3和H8也想进行通信，那么这两个交换机也需要建立同样的一条类似的线路。他们都是在两个同样的交换机上面的，所以这就涉及到复用的问题。一旦建立好电路，发送方就按照一定的速率把数据发送到电路上面，沿着这条指定的电路传递到接收端。

      电路交换的特点是：1.它的实时性好，因为电路已经建立好了，就不存在延迟的问题了，想发送就发送。 2. 它可以稳定的传输数据，这也是建立好电路的一个关键优势。 但是有优点就会有缺点： 如果一个长距离的链路，它的建立时间会很长，在这种情况下，效率会比较低。 第二是他不能充分发挥传输潜力，因为交换机上面就能建立一定数目的电路，也就是规定了端到端的数目了，数目限制死了，自然无法发挥全部潜力。 由此也造成了拓展性差。 所以这也引出了第二种交换方式： 数据包交换。

      数据包交换与电路交换一个显著的区别是数据包交换没有连接了。数据包以包为单位，交换机为单个包指定了路径，这个包就被转发再转发直到接收端。每个数据包在路径中的每一站都会被处理，指定下一站的位置，然后转发。这个，只要是对于网络层的路由有一些了解都能明白。如下图所示：



        在数据包交换的过程中，每个包是独立的，也是并发传输的，也就是每个交换机路由器可能都在传输着数据包，达到情况也可能是乱序的，这也是和电路交换显著区别。它的优点是：1. 可以把数据流分散在不同的路径，充分发挥传输潜能，这是电路交换不具备的。第二点，一旦一个链路出现了故障，数据包可以通过别的路径传输。电路交换一旦这个电路出现问题，还没发送的所有数据就传送不了了。 但是缺点也很明显：第一是容易出现丢包的问题，因为这种无连接的方式肯定不如有连接的方式那么稳固。其次是会出现延迟大的问题，这也是好理解的，因为每个包都会被“存储-转发”，如果线路拥挤，会造成排队严重。这也就没有建立“传输专线“”(电路交换)那么快捷了。
      弄明白网络的交换方式有助于我们对于链路层和网络层的理解，所以在此加以记录。如有不周，多多指正。