分组交换(packet switching)又称报文分组交换,是计算机网络通信普遍采用的数据交换方式。它是为减少报文交换的缺点而提出来的。在分组交换中,将传输的数据分为几个短的分组,一般分组长度为1000~2000 字节,每个分组中加有控制信息,其中包含报文传送的目的地址、分组编号、校验码等传输控制信息。
在线路和节点上是以报文分组为单位进行存储、处理和转发的。在原理上,分组交换技术类似于报文交换,只是它们的数据单位不同。报文分组交换中规定了分组的长度。通常分组的长度小于报文交换中报文的长度。如果站点的信息超过限定的分组长度,该信息必须被分为若干个分组。
与报文交换相比,报文分组交换有以下特点:
①利用节点主存进行存储转发,不需访问外存,处理速度加快,降低了传输延迟。
②较短的信息分组,其下一节点和线路的响应时间也较短,可提高传输速率。
③短信息传输中出错的概率小,即使有差错重发的也只是一个分组,提高了传输效率。
④分组交换的数据报形式可使多个分组在网络的不同链路上并发传送,提高传输效率和线路利用率。
⑤可大大降低对节点存储容量的要求。
⑥分组交换要进行组包、拆包和重装过程,增加了报文的加工处理时间。
报文分组交换技术是由数据报分组和虚电路分组两种传输方式实现的。其中,数据报传输是一种面向无连接的传输方式;虚电路传输是一种面向连接的传输方式。
虚电路传输是一种面向连接的交换服务。它将电路交换和数据报交换结合起来。在发送分组前,要先建立逻辑连接——虚电路。但是,与电路交换不同的是:
①虚电路交换建立的不是专用线路而是一个逻辑通路,其他分组仍可使用该通路上的各段链路;每个分组除包含数据之外,还得包含一个虚电路标识符。
②分组在各节点仍要存储转发,但不必做路由选择,交换完成后用清除请求的分组来清除该条虚电路。
数据报传输类似于邮政系统的信件投递。每个分组都携带完整的源、目的节点的地址信息,独立地传输。每经过一个中间节点时,都要根据目标地址、网络流量及故障等网络当时的状态,按一定路由选择算法选择一条最佳的输出线,直至传输到目的节点。传输过程中,可能经过不同的节点,到达的顺序也可能打乱。当所有的分组都到达目的地后,重新把它们按顺序排列,还原成原来的数据。数据报分组交换中,各分组的传送没有一条预先规定的路径,每个节点的传输,都要进行路由选择。