1、電路交換

在進行數據傳輸前，兩個結點之間必須要建立一條專用（雙方獨占）的物理通信路徑（由通信雙方之間的交換設備和鏈路逐段連接而成），該路徑可能經過許多中間結點。該線路在整個數據傳輸期間一直被獨占，直到通信結束后才被釋放。因此，電路交換技術分為三個階段：連接建立，數據傳輸和連接釋放。

從通信資源的分配角度來看，“交換”就是按照某種方式動態地分配傳輸線路的資源。電路交換的關鍵點是：在數據傳輸的過程中，用戶始終占用端到端的固定傳輸帶寬。

電路交換技術的優點是：

1）通信時延小。由于通信線路為通信雙發用戶專用，數據直達，所以傳輸數據的時延非常小，當數據傳輸的數據量大時，這一優點非常明顯。

2）有序傳輸。雙方通信時按發送順序傳送數據，不存在失序問題。

3）沒有沖突。不同的通信雙方擁有不同的信道，不會出現爭用物理信道的問題。

4）適用范圍廣。電路交換既適用于傳輸模擬信號，又使用于傳輸數字信號。

5）實時性強。通信雙發之間的物理通路一旦建立，雙方可以隨時通信。

6）控制簡單。電路交換的交換設備（交換機等）及控制均較簡單。

電路交換的缺點是：

1）建立連接時間長，電路交換的平均連接建立時間對計算機通信來說太長。

2）線路獨占，使用效率低。電路交換連接建立后，物理通路被通信雙方獨占，即使通信線路空閑，也不能供其他用戶使用，因而信道利用率低。

3）靈活性差。只要通信雙方建立的通路中的任何一點出了故障，就必須重新撥號建立連接，這對十分緊急和重要的通信是很不利的。

4）難以規格化。數據交換時，數據直達，不同類型，不同規格，不同速率的終端很難互相進行通信，也難以在通信過程中進行差錯控制。

2、報文交換

數據交換的單位是報文，報文攜帶有目的地址，源地址等信息。報文交換在交換結點采用的是存儲轉發的傳輸方式。

報文交換的優點是：

1）無需建立連接：報文交換不需要為通信雙方預先建立一條專用的通信線路，不需要建立連接時延，用戶可以隨時發送報文。

2）動態分配線路：當發送方把報文交給交換設備時，交換設備先存儲整個報文，然后選擇一條合適的空閑線路，將報文發送出去。

3）提高線路可靠性：如果某條傳輸路徑發生故障，可重新選擇另一條路徑傳輸數據，所以提高了傳輸的可靠性。

4）提高線路利用率：通信雙方不是固定一條通信線路，而是在不同的時間一段一段地部分占用這條物理通道，因為大大提高了通信線路的利用率。

5）提高多目標服務：一個報文可以同時發送多個目的地址，這在電路交換中是很難實現的。

報文交換的缺點是：

1）由于數據進入交換結點后要經歷存儲，轉發這過程，從而引起轉發時延（包括接受報文，檢驗正確性、排隊、發送時間等）

2）報文交換對報文的大小沒有限制，這就要求網絡結點需要有較大的緩存空間。

注意：報文交換主要使用早期的電報通信網中，現在較少使用，通常使用較先進的分組交換方式所取代。

3、分組交換

同報文交換一樣，分組交換也采用了存儲轉發方式，但解決了報文交換中大報文傳輸的問題。分組交換限制了每次傳輸的數據塊大小的上限，把大的數據塊劃分為合理的小數據塊，再加上一些必要的控制信息（如源地址、目的地址和編號信息等），構成分組（Packet）。網絡結點根據控制信息把分組送到下一結點，下一結點接受到分組后，暫時保存下來并排隊等待傳輸，然后根據分組控制信息選擇它的下一個結點，直到到達目的結點。

分組交換的優點是：

1）無建立時延。不需要為通信雙方預先建立一條專用的通信線路，不存在連接建立時延，用戶可隨時發送分組。

2）線路利用率高。通信雙方不是固定占用一條通信線路，而是在不同的時間一段一段地部分占用這條物理通路，因而大大提高了通信線路的利用率。

3）簡化了存儲管理（相對于報文交換）。因為分組的長度固定，相應的緩沖區的大小也固定，在交換結點中存儲器的管理通常被簡化為對緩沖區的管理，相對比較容易。

4）加速傳輸：分組是逐個傳輸，可以使后一個分組的存儲操作與前一個分組的轉發操作并行，這種流水線方式減少了報文的傳輸時間。此外，傳輸一個分組所需的緩沖區比傳輸一次報文所需的緩沖區小得多，這樣因緩沖區不足而等待發送的幾率及時間也必然少得多。

5）減少了出錯幾率和重發數據量。因為分組較短，其出錯幾率必然減少，所以每次重發的數據量也就大大減小，這樣不僅提高了可靠性，也減少了傳輸時延。

分組交換的缺點是：

1）存在傳輸時延。盡管分組交換比報文交換的傳輸時延小，但相對于電路交換仍存在存儲轉發時延，而且其結點交換機必須具有更強的處理能力。

2）需要傳輸額外的信息量。每個小數據塊都要加上源、目的地址和分組編號等信息，從而構成分組，使傳送的信息量大約增大5%~10%，一定程序上降低了通信效率，增加了處理的時間，使控制復雜，時延增加。

3）當分組交換采用數據報服務時，可能出現失序，丟失或重復分組，分組到達目的結點時，要對分組按編號進行排序等工作，增加了麻煩。若采用虛電路服務，雖無失序問題，但有呼叫建立，數據傳輸和虛電路釋放三個過程。

若要傳送的數據量大，且傳送時間遠大于呼叫時間，則采用電路交換比較合適。

當端到端的通路由很多段的鏈路組成時，采用分組交換傳送數據較為合適。

從提高整個網絡的信道利用率上看，報文交換和分組交換優于電路交換，其中分組交換比報文交換的時延小，尤其適合于計算機之間的突發式的數據通信。