(完整版)电路交换、报文交换、分组交换方式及优缺点

（完整版）计算机⽹络原理课后习题答案《计算机⽹络》（第四版）谢希仁第1章概述作业题1-03、1-06、1-10、1-13、1-20、1-221-03．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。

答：（1）电路交换它的特点是实时性强，时延⼩，交换设备成本较低。

但同时也带来线路利⽤率低，电路接续时间长，通信效率低，不同类型终端⽤户之间不能通信等缺点。

电路交换⽐较适⽤于信息量⼤、长报⽂，经常使⽤的固定⽤户之间的通信。

（2）报⽂交换报⽂交换的优点是中继电路利⽤率⾼，可以多个⽤户同时在⼀条线路上传送，可实现不同速率、不同规程的终端间互通。

但它的缺点也是显⽽易见的。

以报⽂为单位进⾏存储转发，⽹络传输时延⼤，且占⽤⼤量的交换机内存和外存，不能满⾜对实时性要求⾼的⽤户。

报⽂交换适⽤于传输的报⽂较短、实时性要求较低的⽹络⽤户之间的通信，如公⽤电报⽹。

（3）分组交换分组交换⽐电路交换的电路利⽤率⾼，⽐报⽂交换的传输时延⼩，交互性好。

1-06．试将TCP/IP和OSI的体系结构进⾏⽐较。

讨论其异同点。

答：（1）OSI和TCP/IP的相同点是：都是基于独⽴的协议栈的概念；⼆者均采⽤层次结构，⽽且都是按功能分层，层功能⼤体相似。

（2）OSI和TCP/IP的不同点：①OSI分七层，⾃下⽽上分为物理层、数据链路层、⽹络层、运输层、应⽤层、表⽰层和会话层；⽽TCP/IP具体分五层：应⽤层、运输层、⽹络层、⽹络接⼝层和物理层。

严格讲，TCP/IP⽹间⽹协议只包括下三层，应⽤程序不算TCP/IP的⼀部分②OSI层次间存在严格的调⽤关系，两个（N）层实体的通信必须通过下⼀层（N-1）层实体，不能越级，⽽TCP/IP可以越过紧邻的下⼀层直接使⽤更低层次所提供的服务（这种层次关系常被称为“等级”关系），因⽽减少了⼀些不必要的开销，提⾼了协议的效率。

③OSI 只考虑⽤⼀种标准的公⽤数据⽹。

TCP/IP ⼀开始就考虑到多种异构⽹的互连问题，并将⽹际协议IP 作为TCP/IP 的重要组成部分。

1-03、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？答：（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。

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。

电路交换的优缺点：由于电路交换通信之前要在通信双方建立一条独占的物理通路因而有以下缺点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通信双方之前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、也存在失序问题4电脑交换即适用传输模拟信号、也适用于传输数字信号5信息传输时延非常小、实时性强、不存在失序问题、控制较简单缺点电路交换的平均建议建立时间计算机通信来说长电路交换建立后物理通路被通信双方独占电路交换数据直达、不同类型不同规格、不同速率报文交换的优缺点：优点：1报文交换不需要为通信双方预建立一条专用的通信线路不存在连接时延2由于采用存储转发的传输方式因而大大的提高了通信的线路的利用率缺点1由于数据进入交换后腰经历存储转发这一个过程从而引起转发延时而且网络的通信量愈大因此报文交换实时性差、不适合传送时或交互业务的数据2报文交换只适用于数字信号3由于报文长度没有限制、而每个中间结点接收传来的整个报文4利用存储转发所以需求交换系统有较高的处理速度和大的存储能力分组交换的优缺点优点1加速了数据在网络的传输、2简化了存储管理3减少了出错机率和重发数据量4由于分组较少、更实用于采用优先级策略缺点1尽管分组交换比较报文交换的传输时延少但仍存在存储转发时延2分组交换与报文一样、每个分组都要加上源目的地址和分组编号等信息3当分组较少采用数据报服务时、可能出现失序丢失分组从电路报文分组交换主要比较诺要连续发送大量的数据、且传送时间远大于呼叫建立时间、则采用数据通信预先分配传输带宽的电路交换较为合适报文交换和分组交换不需要预先分配传输带宽、在传输数据时刻提高整个网络信道的利用率、分组交换比报文较少的时延小、但结点交换机必须具有更强的处理能力在电路交换中、只要整个网络中有一段链路不能使用、通信就会中止、而分组交换可选择另一条路由转发分组总之：诺要传送的数据很大、且呼叫时间远大于呼叫时间则采用电路交换较为合适.当端到端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、尤其适合计算机之间的突发式的数据通信。

电路交换、报文交换、分组交换方式及优缺点目录1 电路交换 (2)1.1 电路交换过程 (2)1.2 电路交换优缺点 (3)2 报文交换 (3)2.1 电路交换过程 (3)2.2 报文交换优缺点 (4)3 分组交换 (4)3.1分组交换过程 (4)3.2 分组交换优缺点 (5)3.3.分组交换网与电路交换网比较 (6)“交换”(switching)的含义就是转接——把一条线路转接到另一条线路，使它们连通来。

从通信资源的分配角度来看，“交换”就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。

在计算机网络及通信系统中常谈到的交换方式有电路交换（CS: Circuit Switching）、报文交换(MS: Message switching)、分组交换（PS: Packet Switching）等。

本文先介绍这三种交换方式。

1 电路交换1.1 电路交换过程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换方式，主要应用于电话通信网中如图（1），完成电话交换，已有100多年的历史。

电路交换过程包括(1)建立连接、(2)通信、（3）释放连接。

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）、电路交换一旦建立，就占用一条中继线路，即使我们不传送信息，别人也不能使用。

电路交换举例图(1) 电路交换电路交换优点:(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。

电路交换缺点：(1)电路交换的平均连接建立时间对计算机通信来说比较长。

(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。

线路交换、报文交换和分组交换的各自特点是什么线路交换特点: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）.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。

报文交换特点：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。

分组交换特点:优点：①加速了数据在网络中的传输。

②简化了存储管理。

③减少了出错机率和重发数据量。

四种交换技术概述一、电路交换技术电路交换技术是一种传输数据的方式，该方式在通信开始时为数据建立一条专用通路。

这意味着，当一方开始通信时，他会与对方直接建立连接，并在通信期间独占这些接线。

这是因为通信双方必须将数据发送到彼此的特定端口上，这些文件专用线路可确保快速传输，并使传输过程可靠，避免丢失和错误。

电路交换技术是通信行业最早和最常见的技术之一。

早期的电话交换是电路交换的典型例子。

电路交换技术具有很高的传输可靠性，但它的缺陷在于，当通信量增加时，系统的成本和管理复杂性也随之增加，因为每条电路都是专用的，需要独立进行配置和管理。

二、报文交换技术报文交换技术向共享传输通道发送数据并在通道上分配位置，以便多个用户可以同时共享通道。

发送方将数据发送到通道中的一些位置，接收方则从通道中的相同位置接收数据。

报文交换技术的形式与电路交换技术类似，但这种方法不会一次性占用所有通道，也不需要独立建立一个专用通道。

这使得报文交换技术比电路交换技术更为节省成本且可扩展性更好，因为可以在特定时间内为多个用户服务。

使用报文交换技术的网络上存在一个难点，即如何处理数据的延迟。

当几个主机同时发出请求时，系统如何分配带宽以满足它们？如果系统的带宽不足，数据的延迟时间会变长，甚至导致数据包被丢弃。

三、分组交换技术分组交换技术是一种更高效的方法，它将数据分成较小的数据包，称为分组，以便它们可以轻松地共享带宽。

在分组交换技术中，数据分组不是从源到目的地的单一通道中运输，而是在网络中的多个路径或链路中传输，以尽可能地利用可用的带宽。

对于分组交换技术，系统会将数据分成一个或多个分组，并与其他分组交织在一起，以在网络中传输。

每个分组包含发送者的地址、接收者的地址和其他信息（如序列号），以确保数据可以准确到达。

分组交换技术提供了效率和可扩展性的好处。

由于多个数据包可以共享一条带宽，所以网络上的吞吐量也更高。

但是，由于数据包在网络中自由传输，所以其传送的网络意外情况可能导致数据包受损或丢失。

计算机网络简答题「附答案」一、简答题1.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。

答：(1)电路交换：端对端通信质量因约定了通信资源获得可靠保障，对连续传送大量数据效率高。

(2)报文交换：无须预约传输带宽，动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效率高，通信迅速。

(3)分组交换：具有报文交换之高效、迅速的要点，且各分组小，路由灵活，网络生存性能好。

2.因特网的发展大致分为哪几个阶段?请指出这几个阶段的主要特点。

答：从单个网络APPANET向互联网发展;TCP/IP协议的初步成型建成三级结构的Internet;分为主干网、地区网和校园网;形成多层次ISP结构的Internet;ISP首次出现。

3.简述因特网标准制定的几个阶段?答：(1)因特网草案(Internet Draft) ——在这个阶段还不是RFC 文档。

(2)建议标准(Proposed Standard) ——从这个阶段开始就成为RFC 文档。

(3)草案标准(Draft Standard)(4)因特网标准(Internet Standard)4.计算机网络都有哪些类别?各种类别的网络都有哪些特点?答：按范围：(1)广域网WAN：远程、高速、是Internet的核心网。

(2)城域网：城市范围，链接多个局域网。

(3)局域网：校园、企业、机关、社区。

(4)个域网PAN：个人电子设备按用户：公用网：面向公共营运。

专用网：面向特定机构。

5. 网络协议的三个要素是什么?各有什么含义?答：网络协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。

由以下三个要素组成：(1)语法：即数据与控制信息的结构或格式。

(2)语义：即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。

(3)同步：即事件实现顺序的详细说明。

6. 物理层的接口有哪几个方面的特性?个包含些什么内容?答：(1)机械特性：指明接口所用的接线器的形状和尺寸、引线数目和排列、固定和锁定装置等等。

线路交换、报文交换、分组交换线路交换、报文交换、分组交换1、线路交换（电路交换）以电路联接为目的的交换方式是电路交换方式。

电话网中就是采用电路交换方式。

我们可以打一次电话来体验这种交换方式。

打电话时，首先是摘下话机拨号。

拨号完毕，交换机就知道了要和谁通话，并为双方建立连接，等一方挂机后，交换机就把双方的线路断开，为双方各自开始一次新的通话做好准备。

因此，我们可以体会到，电路交换的动作，就是在通信时建立(即联接)电路，通信完毕时拆除(即断开)电路。

至于在通信过程中双方传送信息的内容，与交换系统无关。

线路交换的特点：1、独占性：建立线路之后、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它站点共享，因此线路的利用率较低，并且容易引起接续时的拥塞。

2、实时性好：一旦线路建立，通信双方的所有资源（包括线路资源）均用于本次通信，除了少量的传输延迟之外，不再有其它延迟，具有较好的实时性；3、线路交换设备简单，不提供任何缓存装置；4、用户数据透明传输，要求收发双方自动进行速率匹配。

2、报文交换中间结点由具有存储能力的计算机承担，用户信息可以暂时保存在中间结点上。

报文交换无需同时占用整个物理线路。

如果一个站点希望发送一个报文（一个数据块），它将目的地地址附加在报文上，然后将整个报文传递给中间结点；中间结点暂存报文，根据地址确定输出端口和线路，排队等待线路空闲时再转发给下一结点，直至终点。

报文交换的特点：（1）“存储－转发”；（2）不独占线路，多个用户的数据可以通过存储和排队共享一条线路；（3）无线路建立的过程，提高了线路的利用率；（4）可以支持多点传输（一个报文传输给多个用户，在报文中增加“地址字段”，中间结点根据地址字段进行复制和转发）；（5）中间结点可进行数据格式的转换，方便接收站点的收取；（6）增加了差错检测功能，避免出错数据的无谓传输等。

报文交换的不足之处：（1）由于“存储－转发”和排队，增加了数据传输的延迟；（2）报文长度未作规定，报文只能暂存在磁盘上，磁盘读取占用了额外的时间；（3）任何报文都必须排队等待：不同长度的报文要求不同长度的处理和传输时间，即使非常短小的报文（例如：交互式通信中的会话信息）；（4）报文交换难以支持实时通信和交互式通信的要求。

电路交换、分组交换和报文交换是网络通信领域中常见的三种交换方式。

它们分别具有不同的特点和适用场景，对网络通信的效率和灵活性有着不同的影响。

下面我将从深度和广度的角度，通过比较表格的形式，对这三种交换方式进行全面评估和讨论，并撰写一篇有价值的文章。

一、电路交换1. 概念：电路交换是一种在通信会话期间，通过建立独占的物理通路来进行数据传输的方式。

2. 特点：(1) 通路独占：在通话的整个过程中，通信双方的通路是独占的，不会被其他用户占用。

(2) 时延固定：数据传输的时延固定，适合传输实时性要求较高的数据，如语音和视频等。

(3) 适用范围：主要应用于通信方式通信等实时性要求较高的场景。

二、分组交换1. 概念：分组交换是一种将数据划分为多个较小的数据包进行传输的方式，每个数据包都包含了目标位置区域等信息。

2. 特点：(1) 灵活性高：数据包可以根据网络状况进行动态路由选择，适应了网络拓扑结构的变化。

(2) 时延不固定：数据传输的时延不固定，适合传输非实时性要求较高的数据，如文件传输等。

(3) 适用范围：主要应用于互联网等需要大规模数据传输的场景。

三、报文交换1. 概念：报文交换是一种将信息整合成格式化的报文进行传输的方式，报文中包含了数据、控制信息和错误检测等内容。

2. 特点：(1) 可靠性高：通过控制信息和错误检测，能够保证传输数据的可靠性，在一定程度上降低了数据传输的错误率。

(2) 带宽利用率低：由于需要发送控制信息等内容，导致报文交换的带宽利用率相对较低。

(3) 适用范围：主要应用于需要保证数据传输可靠性的场景，如电流信箱传输等。

通过上面的对比表格，我们可以清晰地看到电路交换、分组交换和报文交换这三种交换方式各自的特点和适用范围。

从总体来看，电路交换适用于实时性要求高的场景，分组交换适用于非实时性要求高的场景，而报文交换适用于需要保证数据可靠性的场景。

在个人观点上，我认为随着网络通信技术的不断发展，分组交换在互联网等大规模数据传输场景中的优势将会更加明显。

从多方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。

答：一、电路交换的优点：
1.在通话的全部时间内用户独占分配的传输线路，采用的静态分配策略
2.通信双方建立的通路中任何一点出现故障，就需要重新拨号建立连接才可以继续通话
3.计算机网络中传输的数据往往是突发式的，并且通信时线路上的很多时候都是空闲的，会造成资源的浪费。

另外，由于各异的计算机和终端的传输数据的速率不相同，采用电路交换就很难相互通信。

电路交换的缺点：
1、虽然信息传输的时延较小，但是电路的接续时间较长
电路资源被通信双方独占，整个电路利用率低
3、有呼损，即可能出现由于对方用户终端设备忙或交换网负载过重而呼叫不通
二、报文交换的优点：
1、报文交换是以报文为单位的存储转发原理，根据目的地址的不同转发到不同线路上发送
2、在报文交换的过程中，没有电路接续的过程，来自不同用户的报文可以在一条线路上以报文为单位进行多路复用，线路可以以它的最高传输能力工作，大大提高线路的利用率
3、无须预约传输带宽，动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效率高，通信迅速。

报文交换的缺点：
1、信息通过交换机的时延大，并且时延的变化也大
2、交换机要有能力对报文进行存储。

其中有的报文可能很长，要求交换机要有较强的处理能力和存储容量。

3、报文交换不运用于即时交互式数据通信
三、分组交换的优点： 1、
分组交换的缺点：
1、分组在各路由器存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延。

此外还无法确保通信时端到端所需要的带宽。

2、个分组必须携带的控制信息也造成一定的花销。

整个分组交换网还需要专门的管理和控制机制。

分组交换原理，报文分段的优缺点1.资源利用率高：分组交换允许网络中的路由器在传输过程中自由选择最短的路径，这样可以避免由于某一个链路繁忙而导致的阻塞，从而提高了网络的资源利用率。

2.灵活性好：由于分组交换不需要像电路交换一样建立一条固定的连接，因此允许用户随时加入、退出或者调整传输的数据量，这种灵活性能够满足不同用户对带宽和网络资源的需求。

3.安全性好：传输过程中分组需要经过多个路由器的传递和转发，这就相当于在传输的过程中对数据进行了分段加密，同时也防止了网络拥堵对数据传输的影响。

但是，分组交换也存在一些缺点，例如：1.数据包的时延有点高：由于分组需要在传递和转发的路由器中进行五层协议的处理和交互，因此会增加一定的时延。

2.数据包的丢失率高：当网络拥堵或者出现错误的网络连接时，数据包可能会因为缓存区满或者传输错误而丢失，从而降低了分组交换的可靠性。

报文分段是网络传输中的一种数据分段技术，它指将较大的数据报文分割成多个较小的报文分段，然后在网络中逐一传输和组合。

相比较于传输整个大数据的方式，报文分段可以有效地减少数据传输时的负担，改善网络的传输效率。

报文分段的主要优点有以下几点：1.提高了网络的传输效率：当需要传输的数据较大时，报文分段技术可以将它划分成多个较小的数据段进行传输，提高了网络传输的效率。

2.当网络条件不好时，减少了数据丢失的几率：当网络拥堵，数据包机会被缓存或丢失，全局传输容易造成数据包过大，被缓存或丢失，因此分段传输减少了数据丢失的几率。

然而，报文分段也存在一些缺点：1.可能增加数据传输的延迟：由于数据被划分为多个小数据段，因此需要在传输过程中进行多次重新组合，这会增加传输时间，从而影响到数据传输的延迟。

2.容易产生数据传输不一致的问题：由于数据被分段传输到网络，因此在组合数据的过程中有可能会出现数据不一致的情况。

综上所述，分组交换原理和报文分段技术是网络传输中非常重要的两种技术，它们在网络传输的效率和可靠性方面都有其独特的优势和限制。

线路交换、报⽂交换和分组交换的各⾃特点是什么线路交换特点：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）。

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。

报⽂交换特点：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。

分组交换特点：优点：①加速了数据在⽹络中的传输。

②简化了存储管理。

③减少了出错机率和重发数据量。

1­03 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。

答：（1）电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时，一方发起呼叫，独占一条物理线路。

当交换机完成接续，对方收到发起端的信号，双方即可进行通信。

在整个通信过程中双方一直占用该电路。

它的特点是实时性强，时延小，交换设备成本较低。

但同时也带来线路利用率低，电路接续时间长，通信效率低，不同类型终端用户之间不能通信等缺点。

电路交换比较适用于信息量大、长报文，经常使用的固定用户之间的通信。

（2）报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。

当所需要的输出电路空闲时，再将该报文发向接收交换机或终端，它以“存储——转发”方式在网内传输数据。

报文交换的优点是中继电路利用率高，可以多个用户同时在一条线路上传送，可实现不同速率、不同规程的终端间互通。

但它的缺点也是显而易见的。

以报文为单位进行存储转发，网络传输时延大，且占用大量的交换机内存和外存，不能满足对实时性要求高的用户。

报文交换适用于传输的报文较短、实时性要求较低的网络用户之间的通信，如公用电报网。

（3）分组交换分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。

它兼有电路交换和报文交换的优点。

分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。

每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。

把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。

到达接收端，再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。

分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。

1­09 计算机网络中的主干网和本地接入同各有何特点？答：主干网络一般是分布式的，具有分布式网络的特点：其中任何一个结点都至少和其它两个结点直接相连；本地接入网一般是集中式的，具有集中式网络的特点：所有的信息流必须经过中央处理设备（交换结点），链路从中央交换结点向外辐射。

1．电路互换技术网络互换技术共经历了四个进展阶段，电路互换技术、报文互换技术、分组互换技术和ATM技术。

公众电话网（PSTN网）和移动网（包括GSM网和CDMA网）采用的都是电路互换技术，它的大体特点是采用面向连接的方式，在两边进行通信之前，需要为通信两边分派一条具有固定带宽的通信电路，通信两边在通信进程中将一直占用所分派的资源，直到通信结束，而且在电路的成立和释放进程中都需要利用相关的信令协议。

这种方式的长处是在通信进程中能够保证为用户提供足够的带宽，而且实时性强，时延小，互换设备本钱较低，但同时带来的缺点是网络的带宽利用率不高，一旦电路被成立无论通信两边是不是处于通话状态，分派的电路都一直被占用。

2．报文互换技术报文互换技术和分组互换技术类似，也是采用存储转发机制，但报文互换是以报文作为传送单元，由于报文长度不同专门大，长报文可能致使专门大的时延，而且对每一个节点来讲缓冲区的分派也比较困难，为了知足各类长度报文的需要而且达到高效的目的，节点需要分派不同大小的缓冲区，不然就有可能造成数据传送的失败。

在实际应用中报文互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。

报文互换比分组互换出现的要早一些，分组互换是在报文互换的基础上，将报文分割成份组进行传输，在传输时延和传输效率上进行了平衡，从而取得普遍的应用。

3．分组互换技术电路互换技术主要适用于传送话音相关的业务，这种网络互换方式对于数据业务而言，有着专门大的局限性。

第一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，若是采用电路互换技术，若按峰值比特率分派电路带宽则会造成资源的极大浪费，若是依照平均比特率分派带宽，则会造成数据的大量丢失。

第二是和语音业务比较起来，数据业务对时延没有严格的要求，但需要进行无过失的传输，而语音信号能够有必然程度的失真但实时性必然要高。

分组互换技术就是针对数据通信业务的特点而提出的一种互换方式，它的大体特点是面向无连接而采用存储转发的方式，将需要传送的数据依照必然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，作为数据传送的大体单元即分组。