一、什么是分組交換？

　　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。

　　二、分組交換的分類

　　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。

　　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。

　　三、分組交換的特點

　　（1）信息傳送的最小單位是分組

　　分組由組頭和用戶信息組成，分組頭含有選路和控制信息。

　　（2）面向連接（邏輯連接）和無連接兩種工作方式

　　虛電路采用面向連接的工作方式，數(shù)據(jù)報是無連接工作方式

　　（3）統(tǒng)計時分復(fù)用（動態(tài)分配帶寬）

　　統(tǒng)計時分復(fù)用的基本原理是把時間劃分為不等長的時間片，長短不同的時間片就是傳送不同長度分組所需的時間，對每路通信沒有固定分配時間片，而是按需使用。這就意味著使用這條復(fù)用線傳送分組時間的長短，由此可見統(tǒng)計時分復(fù)用是動態(tài)分配帶寬的。

　　（4）信息傳送為有差錯控制

　　分組交換是專門為數(shù)據(jù)通信網(wǎng)設(shè)計的交換方式，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的特點是可靠性要求高，對實時性要求沒有電話通信高，因而在分組交換中為保證數(shù)據(jù)信息的可靠性，設(shè)有CRC校驗、重發(fā)等差錯控制機制，以滿足數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)特性的需求。

　　（5）信息傳送不具有透明性

　　分組交換對所傳送的數(shù)據(jù)信息要進行處理，如拆分、重組信息等。

　　（6） 基于呼叫延遲制的流量控制

　　在分組交換中，當(dāng)數(shù)據(jù)流量較大時，分組排隊等待處理，而不像電路交換那樣立即呼損掉，因此其流量控制基于呼叫延遲。

　　四、分組交換技術(shù)工作原理

　　將用戶傳送的數(shù)據(jù)劃分成一定的長度，每個部分叫做一個分組，通過傳輸分組的方式傳輸信息的一種技術(shù)。它是通過計算機和終端實現(xiàn)計算機與計算機之間的通信，在傳輸線路質(zhì)量不高、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段還較單一的情況下，應(yīng)運而生的一種交換技術(shù)。每個分組的前面有一個分組頭，用以指明該分組發(fā)往何地址，然后由交換機根據(jù)每個分組的地址標(biāo)志，將他們轉(zhuǎn)發(fā)至目的地，這一過程稱為分組交換。

　　五、分組交換的優(yōu)點

　　1. 分組交換不需要為通信雙方預(yù)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(fā)送分組。

　　2. 由于采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式，加之交換結(jié)點具有路徑選擇，當(dāng)某條傳輸線路故障時可選擇其他傳輸線路，提高了傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

　　3.通信雙方不是固定的占有一條通信線路，而是在不同的時間一段一段地部分占有這條物理通路，因而大大提高了通信線路的利用率。

　　4.加速了數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸。因為分組是逐個傳輸，可以使后一個分組的存儲操作與前一個分組的轉(zhuǎn)發(fā)操作并行，這種流水線式傳輸方式減少了傳輸時間。

　　5. 分組長度固定，相應(yīng)的緩沖區(qū)的大小也固定，所以簡化了交換結(jié)點中存儲器的管理。

　　6. 分組較短，出錯幾率減少，每次重發(fā)的數(shù)據(jù)量也減少，不僅提高了可靠性，也減少了時延。

　　六、分組交換的缺點

　　1. 由于數(shù)據(jù)進入交換結(jié)點后要歷經(jīng)存儲轉(zhuǎn)發(fā)這一過程，從而引起轉(zhuǎn)發(fā)時延（包括接受分組，檢驗正確性，排隊，發(fā)送時間等），而且網(wǎng)絡(luò)的通信量越大造成的時延就越大，實時性較差。

　　2. 分組交換只適用于數(shù)字信號。

　　3.分組交換可能出現(xiàn)失序，丟失或重復(fù)分組，分組到達目的結(jié)點是，喲啊對分組按編號進行排序等工作，增加了麻煩。