[論文關鍵詞]數據交換 電路交換 報文交換、分組交換 綜合業務數字交換
[論文摘要]本論文討論網絡數據交換技術的發展歷程，闡述數據交換每個發展階段的技術特點。着重對分組交換技術進行分析論述。
交換設備是人類信息交互中的重要實施，在相互中起着立交橋的作用。交換技術的發展總是依賴於人類的信息需求、傳送信息的格式和技術，以及控制技術的發展而螺旋型發展。從電話交換一直到當今數據交換、綜合業務數字交換，交換技術經歷了人工交換到自動交換的過程。人們對可視電話、可視圖文、圖象通信和多媒體等寬帶業務的需求，也將大大地推動異步傳輸技術（ATM）和同步數字系列技術（SDH）及寬帶用戶接入網技術的不斷進步和廣泛應用。
從交換技術的發展看，數據交換經歷了電路交換、報文交換、分組交換和綜合業務數字交換的發展過程。
一、電路交換
自1876年美國貝爾發明電話以來，隨着需求的增長和通信技術水平的不斷髮展，電路交換技術從最初的人工接續方式，經歷了機電與式自動交換、存儲程序控制的模擬和數字交換、第三方可編程交換等技術的變革，當前正在發展中的融合多媒體格式相互通信的軟交換技術。
隨着電子技術，尤其是半導體技術的迅速發展，人們在交換機內引入電子技術，這類交換機稱作電子交換機。最初是在交換機的控制部分引入電子技術，話路部分仍採用接點，出現了“半電子交換機”、“準電子交換機”。只有在微電子技術和數字技術的進一步發展以後，纔開始了全電子交換機的迅速發展。
1 9 4 6年第一臺電子計算機的誕生，對交換技術的發展起了巨大的影響。在20世紀60年代後期，脈衝編碼調製(PCM)技術成功地應用在通信傳輸系統中，對通話質量和節約線路設備都產生了很大好處。隨着數字通信與P C M技術的迅速發展和廣泛應用，於是產生了將P C M信息直接交換的思想，各國開始研製程控數字交換機。1970年法國首先在拉尼翁(Lanion)成功地開通了世界上第一臺程控數字交換系統，標誌着交換技術從傳統的模擬交換進入到了數字交換時代。程控數字交換技術採用PCM數字傳輸和數字交換，非常適合信息數字化應用，除應用於普通電話通信以外，並且爲開通用戶電報、數據傳送等非話業務提供了有利條件。目前在電信網中使用的電路交換機全部爲程控數字交換機，可向用戶提供電路方式的固定電話業務、移動電話業務和窄帶ISDN業務。
二、報文交換
報文交換方式的數據傳輸單位是報文，報文就是站點一次性要發送的數據塊，其長度不限且可變。當一個站要發送報文時，它將一個目的地址附加到報文上，網絡節點根據報文上的目的地址信息，把報文發送到下一個節點，一直逐個節點地轉送到目的節點。
每個節點在收到整個報文並檢查無誤後，就暫存這個報文，然後利用路由信息找出下一個節點的地址，再把整個報文傳送給下一個節點。因此，端與端之間無需先通過呼叫建立連接。報文在每個節點的延遲時間，等於接收報文所需的時間加上向下一個節點轉發所需的排隊延遲時間之和。
三、分組交換
分組交換是交換技術發展的重要成果，代表着網絡未來演進的方向。分組交換方式兼有報文交換和線路交換的優點。分組交換技術使用複用，與電路交換相比大大提高了帶寬利用率。這要求在交換節點使用存儲轉發，從而導致掉隊現象的發生。因此，分組交換全引入不固定的延遲的概念。分組交換網絡主要有面向連接和無連接兩種方式．分組網絡包含3個功能面，分別是數據面、控制面和麪。數據面負責分組轉發，因此需要高性能的實現。目前主要的分組交換網包括面向連接的X．25、幀中繼、ATM、MPLS以及無連接的`以太網、CP／IP網絡。
分組交換網有兩種主要的形式：面向連接和無連接。對於分組交換技術來說，面向連接的網絡與電路交換類似，也需要通過連接建立過程在交換機中分配資源；但由於它採用統計複用，所分配的資源是用標號來表示的。自分組交換技術出現以來，已經有多種分組交換網投人運行。電信領域最早提出的是X．2 5網絡，但由於它協議複雜，速度有限，逐漸被性能更好的網絡如幀中繼代替。幀中繼網絡可以認爲是X．2 5的改進版本，它簡化了協議以提高處理效率。
計算機領域的一個側重點是局域網，即小範圍、小規模的網絡，用於互連辦公室內的計算機。目前以太網已成爲佔統治地位的局域網技術。
在2 0世紀9 0年代中後期，因特網獲得較大發展，規模持續擴大，對核心路由器吞吐量的要求也越來越高。由於路由器對I P分組進行轉發時路由表的查找比較複雜，轉發速度受到很大限制。前面指出，面向連接網絡使用邏輯子信道標號進行轉發表查找，速度是很快的。人們結合ATM技術在這方面的優點，提出將核心網絡改爲使用類似於A T M的交換機，而只在邊緣網絡使用路由器的I P交換技術，最終發展爲多協議標記交換(MPlS)。然而，在隨後的幾年中，提出了多種實用的高速路由查找方法，使其不再成爲瓶頸。此時，MPLS最大的優點就