數據經編碼后在通信線路上進行傳輸，按數據傳送技術劃分，交換網絡又可分為電路交換網、報文交換網和分組交換網。圖1為一個交換網絡的拓撲結構

圖1 交換網絡的拓撲結構

1、 電路交換的工作原理

（1）電路交換的三個過程

1)電路建立：在傳輸任何數據之前，要先經過呼叫過程建立一條端到端的電路。如圖2.14所示,若H1站要與H3站連接，典型的做法是，H1站先向與其相連的A節點提出請求，然后A節點在通向C節點的路徑中找到下一個支路。比如A節點選擇經B節點的電路，在此電路上分配一個未用的通道，并告訴B它還要連接C節點；B再呼叫C，建立電路BC，最后，節點C完成到H3站的連接。這樣A與C之間就有一條專用電路ABC，用于H1站與H3站之間的數據傳輸。

2)數據傳輸：電路ABC建立以后，數據就可以從A發送到B，再由B交換到C；C也可以經B向A發送數據。在整個數據傳輸過程中，所建立的電路必須始終保持連接狀態。

3)電路拆除：數據傳輸結束后，由某一方（A或C）發出拆除請求，然后逐節拆除到對方節點。

（2）電路交換技術的優缺點及其特點

1)優點：數據傳輸可靠、迅速，數據不會丟失且保持原來的序列。

2)缺點：在某些情況下，電路空閑時的信道容易被浪費：在短時間數據傳輸時電路建立和拆除所用的時間得不償失。因此，它適用于系統間要求高質量的大量數據傳輸的情況。

3)特點：在數據傳送開始之前必須先設置一條專用的通路。在線路釋放之前，該通路由一對用戶完全占用。對于猝發式的通信，電路交換效率不高。

2、報文交換的工作原理

問題的提出：當端點間交換的數據具有隨機性和突發性時，采用電路交換方法的缺點是信道容量和有效時間的浪費。采用報文交換則不存在這種問題。

(1)報文交換原理

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并檢查無誤后，就暫存這個報文，然后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。

一個報文在每個節點的延遲時間，等于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。

(2)報文交換的特點

1)報文從源點傳送到目的地采用"存儲--轉發"方式，在傳送報文時，一個時刻僅占用一段通道。

2)在交換節點中需要緩沖存儲，報文需要排隊，故報文交換不能滿足實時通信的要求。

(3)報文交換的優點

1)電路利用率高。由于許多報文可以分時共享兩個節點之間的通道，所以對于同樣的通信量來說，對電路的傳輸能力要求較低。

2)在電路交換網絡上，當通信量變得很大很大時，就不能接受新的呼叫。而在報文交換網絡上，通信量大時仍然可以接收報文，不過傳送延遲會增加。

3)報文交換系統可以把一個報文發送到多個目的地，而電路交換網絡很難做到這一點。

4)報文交換網絡可以進行速度和代碼的轉換。

(4)報文交換的缺點

1)不能滿足實時或交互式的通信要求，報文經過網絡的延遲時間長且不定。

2)有時節點收到過多的數據而無空間存儲或不能及時轉發時，就不得不丟棄報文，而且發出的報文不按順序到達目的地。

3、分組交換的工作原理

分組交換是報文交換的一種改進，它將報文分成若干個分組，每個分組的長度有一個上限，有限長度的分組使得每個節點所需的存儲能力降低了，分組可以存儲到內存中，提高了交換速度。它適用于交互式通信，如終端與主機通信。分組交換有虛電路分組交換和數據報分組交換兩種。它是計算機網絡中使用最廣泛的一種交換技術。

　(1)虛電路分組交換原理與特點

在虛電路分組交換中，為了進行數據傳輸，網絡的源節點和目的節點之間要先建一條邏輯通路。每個分組除了包含數據之外還包含一個虛電路標識符。在預先建好的路徑上的每個節點都知道把這些分組引導到哪里去，不再需要路由選擇判定。最后，由某一個站用清除請求分組來結束這次連接。它之所以是“虛”的，是因為這條電路不是專用的。

虛電路分組交換的主要特點是：在數據傳送之前必須通過虛呼叫設置一條虛電路。但并不像電路交換那樣有一條專用通路，分組在每個節點上仍然需要緩沖，并在線路上進行排隊等待輸出。

(2)數據報分組交換原理與特點

在數據報分組交換中，每個分組的傳送是被單獨處理的。每個分組稱為一個數據報，每個數據報自身攜帶足夠的地址信息。一個節點收到一個數據報后，根據數據報中的地址信息和節點所儲存的路由信息，找出一個合適的出路，把數據報原樣地發送到下一節點。由于各數據報所走的路徑不一定相同，因此不能保證各個數據報按順序到達目的地，有的數據報甚至會中途丟失。整個過程中，沒有虛電路建立，但要為每個數據報做路由選擇。

4、各種數據交換技術的性能比較

圖2 幾種交換方法的時序圖

(1)電路交換：在數據傳輸之前必須先設置一條完全的通路。在線路拆除(釋放)之前，該通路由一對用戶完全占用。電路交換效率不高，適合于較輕和間接式負載使用租用的線路進行通信。

(2)報文交換：報文從源點傳送到目的地采用存儲轉發的方式，報文需要排隊。因此報文交換不適合于交互式通信，不能滿足實時通信的要求。

(3)分組交換：分組交換方式和報文交換方式類似，但報文被分成分組傳送，并規定了最大長度。分組交換技術是在數據網中最廣泛使用的一種交換技術，適用于交換中等或大量數據的情況。