经过电路交换

A. 电路交换工作过程

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第2章 计算机网络基础知识

2.3 数据交换技术

数据经编码后在通信线路上进行传输，按数据传送技术划分，交换网络又可分为电路交换网、报文交换网和分组交换网。图2.14为一个交换网络的拓扑结构

图2.14 交换网络的拓扑结构

2.3.1 电路交换的工作原理

1.电路交换的三个过程

1)电路建立：在传输任何数据之前，要先经过呼叫过程建立一条端到端的电路。如图2.14所示,若H1站要与H3站连接，典型的做法是，H1站先向与其相连的A节点提出请求，然后A节点在通向C节点的路径中找到下一个支路。比如A节点选择经B节点的电路，在此电路上分配一个未用的通道，并告诉B它还要连接C节点；B再呼叫C，建立电路BC，最后，节点C完成到H3站的连接。这样A与C之间就有一条专用电路ABC，用于H1站与H3站之间的数据传输。

2)数据传输：电路ABC建立以后，数据就可以从A发送到B，再由B交换到C；C也可以经B向A发送数据。在整个数据传输过程中，所建立的电路必须始终保持连模渗接状态。

3)电路拆除：数据传输结束后，由某一方（A或C）发出拆除请求，然后逐节拆除到对方节点。

2.电路交换技术的优缺点及其特点

1)优点：数据传输可靠、迅速，数据不会丢失且保持原来的序列。

2)缺点：在某些情况下，电路空闲时的信道容易被浪费：在短时间数据传输时电路建立和拆除所用的时间得不偿失。因此，它适用于系统间要求高质量的大量数据传输的情况。

3)特点：在数据传送开始之前必须先设置一条专用的通路郑桥。在线路释放之前，该通路由一对用户完全占用。对于猝发式的通信，电路交换效率不高。

电路交换

1. 电路交换的工作原理

电路交换（Circuit Exchanging）方式与电话交换方式的工作过程很类似。在线路交换中，两台计算机通过通信子网进行数据交换之前，首先要在通信子网中建立一个实际的物理 线路连接，如图所示旦丛脊

线路交换方式中建立的物理连接

利用电路路交换进行通信需以下三个阶段：

(1) 线路建立

在数据传送之前，必须先建立一条利用中间节点构成的端到端的专用物理连接线路。

(2) 数据传输

两端点沿着已建立好的线路传输数据。

(3) 线路拆除

数据传送结束后，应拆除该物理连接，以释放该连接所占用的专用资源。

2. 电路交换的特点

(1) 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）。

(2) 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。

(3) 结论 电路交换适用于高负荷的持续通信和实时性要求较强的场合（如会话式通信），不适合突发性通信。

3. 电路交换用于计算机网络的不足之处

(1) 资源浪费

计算机网络中数据通信的特点是突发性通信，线路上真正用于传送数据的时间一般不到10%甚至是1%，绝大部分时间线路实际上是空闲的。

(2) 适应性不强

计算机网络中各种设备相差很大，使用线路交换，不同类型、不同规格、不同速率的计算机很难互相进行通信。

(3) 不够灵活

只要通信双方建立的线路中任何一点出现故障，就必须重新拨号建立新的连接。

B. 什么是电路交换

问题一：什么是电路交换?特点是什么? 电路交换式在发端和搐端之间建立电路连接，并保持到通信结束的一种交换方式。
路交换的主要特点
1、信息传送的最小单位是时隙； 2、面向连接； 3、同步时分复用； 4、信息传送无差错控制； 5、基于呼叫损失的流量控制； 6、信息具有透明扰亏羡性。

问题二：什么是电路交换技术? 电路交换（Circuit Switching），又叫线路交换。
电路交换需要为进行通信的终端之间提供一条专用的信息传输通道，这条传输通道可以传送用户信息。
该传输通道既可以是物理路径也可以是逻辑路径；既可以是永久连接也可以是临时连接。
它是一种直接的交换方式。

问题三：请简述电路交换和分组交换各有什么特点 电路交换是以电路为目的的交换方式，即通信双方要通过电路建立联系，建立后没挂断则电路一直保持，实时性高。而分组交换是把信息分为若干分组，每个分组有分组头含有选路和控制信息，可以到达收信方，但是不能即时通信。

问题四：电路交换的主要特点 1、信息传送的最小单位是时隙；2、面向连接；3、同步时分复用；4、信息传送无差错控制；5、基于呼叫损失的流量控制；6、信息具有透明性。电路交换的特征:((电路交换中电路可能是固定存在的，也可以是根据需要建立的。) 一旦电路建立，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，不再有其他延迟，具有较好的实时性。从电路交换的工作原理看出，电路交换会占用固定带宽，因而限制了在线路上的流量以及连接数量。电路交换设备简单，无需提供任何缓存装置。用户数据透明传输，要求收发双方自动进行速率匹配。电路交换方式的优点是数据传输可靠、迅速，数据不会丢失，且保持原来的序列。缺点是在某些情况下，电路空闲时的信道容量被浪费；另外，如数据传输阶段的持续时间不长，电路建立和拆除所用的时间就得不偿失。因此，它适用于远程批处理信息传输或系统间实时性要求高的大量数据传输的情况。这种通信方式的计费方法一般按照预订的带宽、距离和时间来计算。 如同打电话先要通过拨号在通话双方间建立起一条通路一样，数据通信的电路交换方式在传输数据之前也要先经过呼叫过程建立一条端到端的电路。它的具体过程如下。①发起方向某个终端站点（响应方站点）发送一个请求，该请求通过中间节点传输至终点。②如果中间节点有空闲的物理线路可以使用，接收请求，分配线路，并将请求传输给下一中间节点；整个过程持续进行，直至终点。如果中间节点没有空闲的物理线路可以使用，整个线路的连接将无法实现。仅当通信的两个站点之间建立起物理线路之后，才允许进入数据传输阶段。③线路一旦被分配，在未释放之前，其他站点将无法使用，即使某一时刻，线路上并没有数据传输。 当站点之间的数据传输完毕，执行释放电路的动作。该动作可以由任一站点发起，释放线路请求通过途经的中间节点送往对方，释放线路资源。被拆除的信道空闲后，就可被其他通信使用。

问题五：分组交换技术与电路交换技术有什么区别 这个是在讲计算机组网里面的概念吧。
分组交换主要是讲在网络中，用户的数据被封装成包，通过各节点转发过去，每个包在网络中可能走各种路径，并且不一定按顺序，最后到达主机端再拼起来，需要智能的终端处理。
而电路交换启动后是专用的一条线路，就像我们的电话线，通话具有实时性，但是一旦占用了这个线空启路就不能用来其它用途了，因此效率不高。

问题六：电路交换和分组交换的区别是什么 他们传输的物力介质有可能是相同的，如光纤、同轴电缆等，这方面没有本质的区别；
用道路类比，他们的区别可以这样理解：电路交换划定了严格的车道，缓拍车道之间不能变道，而分组交换就像在现在的道路通行，看着拥堵了，就可以换道，或者换路线。

问题七：“为什么传统的交换机叫电路交换” 集线器你知道吧，是物理层设备，所谓物理层设备你可以认为就是一堆电线、电路通过电流简单的交互数据的设备，集线器的端口数通常很少，一般也就4个口，这是以前老设备，后来都被淘汰了。传统交换机实际上又叫多端口集线器，实际上跟老集线器一样，只是端口数多了，这种交换机是现在交换机的鼻祖。实际上也是集线器的那种电路交换。后来的交换机才支持更多的二层功能。

C. 电路交换的特点

电路交换介绍

电路交换（CS:circuit switching）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，完成电话交换，已有100多年的历史。

电话通信的过程是：首先摘机，听到拨号音后拨号，交换机找寻被叫，向被叫振铃同时向主叫送回铃音，此时表明在电话网的主被叫之间已经建立起双向的话音传送通路；当被叫摘机应答，即可进入通话阶段；在通话过程中，任何一方挂机，交换机毁拆除已建立的通话通路，并向另一方送忙音提示挂机，从而结束通话。

从电话通信过程的描述可以看出，电话通信分为三个阶段：呼叫建立、通话、呼叫拆除。电话通信的过程，即电路交换的过程，因此，相应的电路交换的基本过程可分为连接建立、信息传送和连接拆除三个阶段。1、信息传送的最小单位是时隙；

2、面向连接；

3、同步时分复用；

4、信息传送无差错控制；

5、基于呼叫损失的流量控制；

6、信息具有透明性。

电路交换的特征：

（电路交换中电路可能是固定存在的，也可以是根据需要建立的。） 一旦电路建立，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，不再有其他延迟，具有较好的实时性。从电路交换的工作原理看出，电路交换会占用固定带宽，因而限制了在线路上的流量以及连接数量。电路交换设备简单，无需提供任何缓存装置。用户数据透明传输，要求收发双方自动进行速率匹配。

电路交换方式的优点是数据传输可靠、迅速，数据不会丢失，且保持原来的序列。缺点是在某些情况下，电路空闲时的信道容量被浪费；另外，如数据传输阶段的持续时间不长，电路建立和拆除所用的时间就得不偿失。因此，它适用于远程批处理信息传输或系统间实时性要求高的大量数据传输的情况。这种通信方式的计费方法一般按照预订的带宽、距离和时间来计算。 如同打电话先要通过拨号在通话双方间建立起一条通路一样，数据通信的电路交换方式在传输数据之前也要先经过呼叫过程建立一条端到端的电路。它的具体过程如下。

①发起方向某个终端站点（响应方站点）发送一个请求，该请求通过中间节点传输至终点。

②如果中间节点有空闲的物理线路可以使用，接收请求，分配线路，并将请求传输给下一中间节点；整个过程持续进行，直至终点。如果中间节点没有空闲的物理线路可以使用，整个线路的连接将无法实现。仅当通信的两个站点之间建立起物理线路之后，才允许进入数据传输阶段。

③线路一旦被分配，在未释放之前，其他站点将无法使用，即使某一时刻，线路上并没有数据传输。 当站点之间的数据传输完毕，执行释放电路的动作。该动作可以由任一站点发起，释放线路请求通过途经的中间节点送往对方，释放线路资源。被拆除的信道空闲后，就可被其他通信使用。

电路交换的优缺点：

优点：

信息传输时延小，为实时通信。

对数据信息的格式和编码没有限制。

交换家处理开销小，传输速率较高。

硬件实现较容易。

缺点：

信道利用率低。

电路的接续时间较长。

存在呼损。

不同类型的用户终端不能相互通信。

通信双方必须同时处于激活可用状态，方可完成通信。

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D. 线路交换方式的通信过程有哪几个阶段

电路交换的通信过程有三个阶段：建立连接、传输数据和拆除连接。

电话通信的过程是首先摘机，听到拨号音后拨号，交换机找寻被叫，向被叫振铃同时向主叫送回铃音，此时表明在电话网的主被叫之间已经建立起双向的话音传送通路。

当被叫摘机应答，即可进入通话阶段；在通话过程中，任何一方挂机，交换机会拆除已建立的通话通路，并向另一方送忙音提示挂机，从而结束通话。

(4)经过电路交换扩展阅读：

电路交换连接建立以后，数据就可以从源节点发送到中间节点，再由中间节点交换到终端节点。当然终端节点也可以经中间节点向源节点发送数据。

这种数据传输有最短的传播延迟，并且没有阻塞的问题，除非有意外的线路或节点故障而使电路中断。但要求在整个数据传输过程中，建立的电路必须始终保持连接状态，通信双方的信息传输延迟仅取决于电磁信号沿媒体传输的延迟。

E. 利用电路交换实现通信包括几个阶段各阶段作用如何

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洞谈通话做好准备。因此，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。

简洁地说是：建立连接--通信--释放连接。

三个阶段是：建立线路、占用线路并进行数据传输和释放线路。
各阶段作用：
1、经过呼叫过程建立一条端到端的电路，建立起物理线路；
2、电纳嫌碰路交换连接建立以后，数据就可以从源节点发送到中间节点，再由中间节点交换到终端节点；
3、当站点之间的数者老据传输完毕，执行释放电路的动作。该动作可以由任一站点发起，释放线路请求通过途经的中间节点送往对方，释放线路资源。被拆除的信道空闲后，就可被其他通信使用。

F. 什么是电路交换

电路交换，是指以电路联接为目的的交换方式。每部电话都连接到交换机上，而交换机使用交换的方法，让电话用户之间可以很方便地通信。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。

每部电话都连接到交换机上，而交换机使用交换的方法，让电话用户之间可以很方便地通信。一百多年来，电话交换机虽然经过了多次更新换代，但交换的方式一直都是电路交换。 当电话机数量增多，就使用彼此连接起来的交换机来完成全网的交换工作。注意，是这种交换机采用了电路交换的方式，后来的分组交换也是采用了一样的电信网，只是不一样类型的交换机（当然协议也不同）。

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。

在使用电路交换打电话之前，先拨号建立连接：当拨号的信令通过许多交换机到达被叫用户所连接的交换机时，该交换机就向用户的电话机振铃；在被叫用户摘机且摘机信号传送回到主叫用户所连接的交换机后，呼叫即完成，这时从主叫端到被叫端就建立了一条连接。通话过程。通话结束挂机后，挂机信令告诉这些交换机，使交换机释放刚才这条物理通路。这种必须经过“建立连接--通信--释放连接”三个步骤的连网方式称为面向连接的。电路交换必定是面向连接的。

用户到交换机之间的叫用户线，归电话用户专用。交换机之间、许多用户共享的叫中继线，拥有大量的话路，正在通话的用户只占用其中的一个话路，在通话的全部时间里，通话的两个用户始终占用端到端的固定传输带宽。

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。

举例来说，我们假设有A、B两个城市，每个城市都有一部交换机并有一千个用户，两个交换机之间用100条中继线连接着。那么，如果我们说：在A城的两个用户之间建立一条电路，我们指的是把两条用户线路通过A城的交换机联接起来。但当我们说：在A城的一个用户和B城的一个用户之间建立一条电路时，我们指的就是由A城的用户线路经A城交换机联接到A、B城之间的一条中继线路，再经B城交换机联接到B城的用户线路上。由于经济上的原因，中继线路总是大大少于用户线路，并且为所有用户所共享。那么，当我们占用了一条中继线路以后，即使我们不传送信息，别人也不能使用，这就是电路交换最主要的缺点。

在电话通信中，由于讲话双方总是一个在说，一个在听，因此电路空闲时间占大约50%。

第一代计算机网络所使用的是什么工作机制？ 电路交换就是通信的过程中维持的是实际的电子电路（物理线路），这条电子电路建立后用户始终占用从发送端到接收端的固定传输带宽。