在通信過程中，通信雙方以分組為單位、使用存儲-轉(zhuǎn)發(fā)機制實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互的通信方式，被稱為分組交換（PS:packet switching）。

　　分組交換也稱為包交換，它將用戶通信的數(shù)據(jù)劃分成多個更小的等長數(shù)據(jù)段，在每個數(shù)據(jù)段的前面加上必要的控制信息作為數(shù)據(jù)段的首部，每個帶有首部的數(shù)據(jù)段就構(gòu)成了一個分組。首部指明了該分組發(fā)送的地址，當(dāng)交換機收到分組之后，將根據(jù)首部中的地址信息將分組轉(zhuǎn)發(fā)到目的地，這個過程就是分組交換。能夠進行分組交換的通信網(wǎng)被稱為分組交換網(wǎng)。

　　分組交換的本質(zhì)就是存儲轉(zhuǎn)發(fā)，它將所接受的分組暫時存儲下來，在目的方向路由上排隊，當(dāng)它可以發(fā)送信息時，再將信息發(fā)送到相應(yīng)的路由上，完成轉(zhuǎn)發(fā)。其存儲轉(zhuǎn)發(fā)的過程就是分組交換的過程。

　　分組交換的思想來源于報文交換，報文交換也稱為存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換，它們交換過程的本質(zhì)都是存儲轉(zhuǎn)發(fā)，所不同的是分組交換的最小信息單位是分組，而報文交換則是一個個報文。由于以較小的分組為單位進行傳輸和交換，所以分組交換比報文交換快。報文交換主要應(yīng)用于公用電報網(wǎng)中。

　　分組交換（Packet Switching）又稱報文分組交換，它是綜合了電路交換和報文交換兩者的優(yōu)點的一種交換方式．?dāng)?shù)據(jù)傳輸可靠，迅速，保證順序，線路效率高，數(shù)據(jù)接受者和發(fā)送者無需同時工作，可把一個報文送到多個目的地，可建立報文優(yōu)先級，可在網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)差錯控制和糾錯處理．

　　分組交換仍采用報文交換的”存儲－轉(zhuǎn)發(fā)”技術(shù)．在分組交換網(wǎng)中，有兩種常采用的處理整個報文的方法：數(shù)據(jù)報方式和虛電路方式．

　　在分組交換網(wǎng)絡(luò)中，采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式工作，數(shù)據(jù)以短的分組形式傳送。如果一個源站有一個長的報文要發(fā)送，該報文就會被分割成一系列的分組。每個分組包含用戶數(shù)據(jù)的一部分加上一些控制信息。控制信息至少要包括網(wǎng)絡(luò)為了把分組送到目的地做路由選擇所需要的信息。在路徑上的每個結(jié)點，分組被接收，短時間存儲，然后傳遞給下一結(jié)點。

　　分組交換網(wǎng)的主要優(yōu)點：① 高效。② 靈活。③ 迅速。④ 可靠。

　　缺點：分組在節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)時因排隊而造成一定的延時;分組必須攜帶一些控制信息而產(chǎn)生額外開銷;

　　簡述分組交換的特點：

　　優(yōu)點：?

　　具有不同速率，不同格式，不同編碼，不同類型數(shù)據(jù)終端之間可以通信。

　　信道利用率高。

　　信道的傳輸時延小，且變化范圍不大。?

　　可靠性高。

　　按數(shù)據(jù)流量多少計費，比較合理。

　　缺點;?

　　傳輸效率低，開銷大。?

　　分組交換技術(shù)復(fù)雜。

　　按照實現(xiàn)方式，分組交換可以分為數(shù)據(jù)報分組交換和虛電路分組交換。

　　數(shù)據(jù)報分組交換

　　數(shù)據(jù)包分組交換要求通信雙方之間至少存在一條數(shù)據(jù)傳輸通路。發(fā)送者需要在通信之前將所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包準備好，數(shù)據(jù)包都包含有發(fā)送者和接收者的地址信息。數(shù)據(jù)包的傳輸彼此獨立，互不影響，可以按照不同的路由機制到達目的地，并重新組合。

　　在這種方式中，每個分組按一定格式附加源與分組交換目的地址、分組編號、分組起始、結(jié)束標志、差錯校驗等信息，以分組形式在網(wǎng)絡(luò)中傳輸。網(wǎng)絡(luò)只是盡力地將分組交付給目的主機，但不保證所傳送的分組不丟失，也不保證分組能夠按發(fā)送的順序到達接收端。所以網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)是不可靠的，也不保證服務(wù)質(zhì)量。如圖9-2（a）所示，主機H1向H5發(fā)送的分組，有的經(jīng)過節(jié)點A-B-E，有的經(jīng)過A-C-E或A-B-C-E，主機H2向H6發(fā)送的分組，有的經(jīng)過節(jié)點B-D-E，有的經(jīng)過B-E。數(shù)據(jù)報方式一般適用于較短的單個分組的報文。其優(yōu)點是傳輸延時小，當(dāng)某節(jié)點發(fā)生故障時不會影響后續(xù)分組的傳輸。缺點是每個分組附加的控制信息多，增加了傳輸信息的長度和處理時間，增大了額外開銷。

　　虛電路分組交換

　　它與數(shù)據(jù)報方式的區(qū)別主要是在信息交換之前，需要在發(fā)送端和接收端之間先建立一個邏輯連接，然后才開始傳送分組，所有分組沿相同的路徑進行交換轉(zhuǎn)發(fā)，通信結(jié)束后再拆除該邏輯連接。網(wǎng)絡(luò)保證所傳送的分組按發(fā)送的順序到達接收端。所以網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)是可靠的，也保證服務(wù)質(zhì)量。如圖9-2（b）所示，主機H1向H5發(fā)送的所有分組都經(jīng)過相同的節(jié)點A-B-E，主機H2向H6發(fā)送的所有分組也都經(jīng)過相同的節(jié)點B-E。

　　這種方式對信息傳輸頻率高、每次傳輸量小的用戶不太適用，但由于每個分組頭只需標出虛電路標識符和序號，所以分組頭開銷小，適用長報文傳送。

　　虛電路分組交換像電路交換一樣，通信雙方需要建立連接，只是與電路交換不同，分組交換的連接是虛擬連接（又稱為虛電路），連接中不存在一個獨占的物理線路。根據(jù)虛擬連接的實現(xiàn)方式，可以把虛電路分為交換虛電路和永久虛電路。

　　交換虛電路是需要通信雙方通過請求建立一個臨時連接，然后進行通信，當(dāng)通信結(jié)束之后，該臨時連接就被拆除。

　　永久虛電路是通信雙方無需請求，只需要按照雙方約定建立一個連接，并在約定時間內(nèi)一直保持。

　　由此可得，面向連接工作方式和無連接工作方式的特點。

　　（1）面向連接工作方式的特點

　　不管是面向物理的連接還是面向邏輯的連接，其通信過程可分為三個階段：連接建立、傳送信息、連接拆除。

　　一旦連接建立，該通信的所有信息均沿著這個鏈接路徑傳送，且保證信息的有序性（發(fā)送信息順序與接收信息順序一致）。

　　信息傳送的時延比無連接工作方式的時延小。

　　一旦建立的連接出現(xiàn)故障，信息傳送就要中斷，必須重新建立連接，因此對故障敏感。

　　（2）無連接工作方式的特點

　　沒有連接建立過程，一邊選路、一遍傳送信息。

　　屬于同一通信的信息沿不同路徑到達目的地，該路徑事先無法預(yù)知，無法保證信息的有序性（發(fā)送信息順序與接收信息順序不一致）。

　　信息傳送的時延比面向連接工作方式的時延大。

　　對網(wǎng)絡(luò)故障不敏感。