【图解网规】通信方式和交换方式

一、同步传输与异步传输

在通信过程中，发送端和接收端时间保持同步才能正确传输信息，同步的方式有两种。

异步传输：采用开始/停止位方式，即在传输的字符前后分别插入起始位0和停止位1，以连续的字符传输数据。通常，发送的字符大小为 8 位，其中包含了1个奇偶校验位，加上起始位和停止位，合计为 10 位。

异步传输的优点是实现简单，不需要时钟同步，但由于引入起停位和奇偶检位，额外增加了20%-30%的开销，数据以字符为单位，半双工模式传输，效率不高，不适合传输磁盘文件等大块数据。

同步传输：需要时钟同步，数据以帧为单位，全双工模式传输。仅在数据块的前后加入控制字符 SYNC，不需要对每个字符进行起停位操作，因而开销更小，效率更高。

比如，一个500字节（即4000比特）的数据帧，可能只包含100比特的开销，开销为2.5%，远远小于异步传输方式。并且，随着数据帧中实际数据比特位的增加，开销比特所占的百分比还将相应减少。

         

二、交换方式

电路交换：主要用于电话通信网，特点是面向连接，基于同步时分复用TDM，传输的最小单位为时隙。连接时间较长，建立后的传输通道是专用的，不受其他用户干扰。这种方式适合传输大量数据，传输少量数据效率不高。

报文交换：报文交换基于存储-转发网络，不要求建立专用的传输通道，节点根据数据报中的目标节点地址进行存储-转发，直至到达目标节点。这种存储-转发特性，很容易导致转发延时，数据量越大，延时越大，不适合实时性业务。

分组交换：分组交换也是采用存储-转发方式，但数据包具有固定长度，简化了缓冲区管理。传输数据时，首先对数据打包，即对数据编号、添加源地址和目的地址，以及相应的分组头信息，在传输的过程中，可以采用数据报和虚电路方式。

数据报类似于报文交换，数据传输路径由网络负荷随机决定，数据不一定按照发送顺序到达。

虚电路类似电路交换，需要在发送端和接收端建立逻辑电路，数据按照发送顺序到达。与电路交换的独享专用通道不同的是，虚电路是链路共享的。

在电路交换和分组交换基础上，发展出异步传输模式（ATM技术）。从本质上讲，ATM是以信元为基础的，面向连接的分组交换和复用技术，信元长度为53个字节。缺点是信元头部开销太大，技术复杂，成本较高。