1、电路交换

电路交换是指在呼叫双方在开始通话之前，首先由交换设备在两者之间建立一条专用电路，并且在整个通话期间独占该条电路直到结束。其通信过程一般分为：电路建立阶段、通信阶段、电路拆除阶段三部分。常见的该类设备有电话交换机、程控数字交换系统。

特点：采用面向物理连接的工作方式；采用同步时分复用技术；对用户信息透明传输，电话网对用户的信息不做处理。
优点：传输时延小；传输效率高，不需要添加控制信息；编码方式和信息格式不受限制。
应用场景：这是一种实时性交换，适用于对实时性要求较高的语音通话，如PSTN网络；不利于传输要求较高的突发性数据业务。

2、报文交换

报文交换又叫做消息交换，以报文作为传送单元。在这种交换方式中，发送方不需要提前建立起电路，不管接收方是否空闲，可随时向其所在的交换机发送消息。交换机收到的报文消息先存储于缓冲器的队列中，然后根据报文头中的地址信息计算出路由，确定输出线路。

如下图，一条报文经过的网内路径只有一条，但是相同源点和目的点传送的报文可能会经过不同的网内路径。举个栗子，报文1要从交换机A发送到交换机B，所经过的AB之间的链路只有一条（根据报文头信息确定，此处假设为a），而报文2、3同样也从交换机A发送到交换机，但其经过的路径可能是链路b或者链路c等。

特点：采用存储转发的机制；传输时延大且时延不确定；交换机需要足够大的存储器。
优点：不需提前建立电路；不必等待接收方空闲，电路利用率高。
应用场景：适用于电报、信函、文本文件等报文消息。

3、分组交换

分组交换是将用户的消息划分为一定长度的数据分组，然后在分组数据上加上控制信息和地址，然后经过分组交换机发送到目的地址，如下图。分组交换分成虚电路Virtual Circuit和数据报Datagram两种，在第4点对比中会详细讲到。

在分组交换中，终端还分为分组型终端和非分组型终端（一般终端），非分组型终端发送的报文需要经过分组装拆设备PAD将其拆成若干分组，接收时同理。

特点：采用存储转发的机制；统计时分复用（又称异步时分）；具有差错控制和流量控制。
优点：线路利用率高、传输可靠性高。
应用场景：路由器、7号信令都采用面向无连接的分组交换，帧中继FR采用面向逻辑连接的分组交换，ATM同样也综合有分组交换和电路交换的特点。不同的是路由器、7号信令的最小传输单元是分组，FR为帧，ATM为信元。

4、三种交换技术的对比

上面出现了那么多的概念，是不是都混淆了呢，我画了一张图给大家捋一捋其中的逻辑关系。

如下图，电路交换直接一次传输全部数据，报文交换以报文作为传送单元，分组交换以更小的分组作为传送单元。对于上图中的关系，我一层一层的对其做出了对比。

电路交换与存储交换：
1、存储交换中多个分组可以共享信道，线路利用率高，而电路交换使用的是专用电路，利用率低。
2、存储交换具有差错校验，可靠性高。
3、存储交换可以动态选择路由，确定最佳路径。

报文交换与分组交换：
1、分组交换的颗粒度比报文交换更小，将报文拆分成了组。
2、报文交换中的同一报文经过统一的路径到达目的交换机；分组交换中报文拆分成分组，各个分组可能经过不同的路径到达终点。
3、分组交换相对于报文交换多了拆分和重组的开销。

虚电路与数据报：
1、虚电路在数据传输过程需要经历建立连接、数据传输、连接拆除3个阶段，有点类似于虚拟的专路；数据报通信的每个分组都需要独立的进行选路。
2、虚电路面向连接，数据报面向无连接。
3、虚电路分组头简单、传输效率高、分组不会失序；数据报分组头复杂、传输效率低、可避开拥塞、可能会出现失序。

交换虚电路与永久虚电路：
1、交换虚电路指在每次呼叫时用户通过呼叫请求分组来临时建立虚电路。
2、永久虚电路指用户预约，网络运营者为之建立固定的虚电路，每次呼叫时可以直接进入数据传送阶段。