交换、复用和编码是计算机网络技术中几个非常重要的技术 。本期，我们就关注一下这些技术的内容和应用情况 。
提升传输质量和效率的交换技术
首先要明确为什么需要交换技术 。在长距离通信连接中用并行传输是不可能的，一是并行传输需要多条并行的传输线路，所需成本比较高；二是并行传输的控制十分复杂，不易实现 。所以在计算机网络中的传输采用的是串行传输 。
计算机网路的连接在拓扑上是四通八达的，不可能也不需要在每一对发送方和接收方之间都铺设专用的传输线路，这就需要在多个站点相同方向上传输到一定的距离后，根据目的地址实现分支（转接）选择，再通向不同的站点 。还有信号在传输介质上传输有衰减，在传输过程中也轻易受到干扰，这也需有一个中继节点，在中继节点上修复整形和补充能量，使得信号能够以正确的外形和足够的能量继续在线路上传输 。完成以上对信号的转接，以及对信号修复整形和补充能量就需要交换操作 。
根据所传输信号内容的不同要求，需要相应的交换技术，交换技术的发展与通信和计算机网络技术的应用紧密联系 。按照交换技术发展的顺序讲述，目前使用的交换技术有：电路交换、报文交换、分组交换、信元交换 。计算机网络中主要采用分组交换和信元交换 。
根据通信双方在通信之前是否需要先建立连接考虑，交换技术提供的服务分为面向连接的和无连接的 。电路交换、信元交换、虚电路分组交换是面向连接的，报文交换、数据报分组交换是无连接的 。
电路交换
电路交换是最早使用的交换技术，主要用在电话业务，双方在通话之前建立通话连接，在通话过程中一直独占该连接线路，通话结束时释放该连接 。电话交换适合实时、较长时间连续有信息传输的应用 。
报文交换
报文交换主要用在早期的电报业务，双方在通信之前不需要建立连接，报文交换采用了存储、转发的概念，通信网络中经过的中间节点完整的接收下整个报文，然后根据目的地址转发该报文 。若报文在传输过程中出错，则需要重新传输整个报文 。随着通信和计算机网络技术应用的发展，电报业务已经退出了应用 。
分组交换
计算机网络中传输的数据信息是不确定和突发性的，若采用电路交换，独占一条连接，则信道的利用率是很低的 。而采用报文交换，在出错时重新传输整个报文所需的时延是很长的，并且在节点之间传输整个报文的过程可以看作是串行的，在传输路径上报文没有到达的节点是处在空闲状态的 。
分组交换适应计算机网络中数据的传输，也采用存储、转发的概念，把所要传输的数据（报文）分成长度固定的分组（单元），在节点之间交换分组有以下优点：一是可以减小交换的时延；二是出错时，只重传出错的分组，重新传输的数据量小；三是在传输路径上经过的节点可以经过一段时间后实现同时（并行）交换分组，提高了交换效率 。
分组交换根据提供的服务又分为虚电路分组交换和数据报分组交换 。虚电路分组交换提供面向连接的服务，之所以为“虚”是与电路交换区分，该交换并不是一直独占连接，采用的是存储转发技术，分组在建立好的“虚”连接上有序的、经过规定好的节点传输 。数据报分组交换是无连接的，每个分组携带完整的目的地址，传输过程中所经过的交换节点可能会不同，分组到达目的节点顺序可能会不一致，这就需要在目的节点重新排序，排好序后交给目的主机 。根据计算机网络体系结构的层次划分，分组交换的层次是在网络层 。
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