什么是数据交换？

数据交换（Data Switching）是指在多个数据终端设备之间，为任意两个终端设备建立数据通信临时互连通路的过程。
常见的数据交换类型有：电路交换、报文交换、分组交换

电路交换及多路复用：

电路交换网络（独占资源）

电路交换的三个阶段：建立连接、通信、释放链接
在整个通信的过程中，数据传输是独享的，其他人不会听见你的声音，所以说，他是独占资源。
可是问题出现了，如果是独占的话就会导致同一时间内只有一个人可以打电话，但这是难以接受的，因为我们不可能为每一次通话都架设一条线路。 那怎么办呢？ 解决的方法就是：多路复用

多路复用

其根本原理是：把原有的网络/链路资源，转换成资源片的形式，分给各个端系统。每次通信是独占自己的资源片，而不是整个资源。
常见的多路复用技术有：
频分多路复用(FDM)：把信号分成不同频率。典型为有线电视，各频路之间隔离，互不干扰（所以说我们日常看电视换台时，是在调整电视机的接收频率）
时分多路复用(TDM)：把信道使用时间化为一段段时分复用帧，每个帧在化为很多时隙，每个用户在固定序号时隙中传输数据。在信道中，用户数据以周期形式出现
波分多路复用（WDM）：光的频分多路复用（波长版）
码分多路复用（CDM）（蜂窝网，卫星通信）：每一个用户分配一个唯一的Mbit码片序列，各用户使用相同频率的载波，但是用不同的码片编码。各用户码片必须相互正交

分组交换

我们重点来讲解分组交换的内容，因为他与计算机网络息息相关。
1.分组交换和报文交换的区别。
要想明白分组交换的优越性，我们就先要说一下报文交换是怎么会事。
报文交换将报文整个地发送，每一个结点接收整个报文，检查目标结点地址，然后根据网络中的交通情况在适当的时候转发到下一个结点。经过多次的存储——转发，最后到达目标
报文交换的缺点：
报文交换的特性使得网络中的节点只有完全的缓存一段报文之后，才能将这段报文发往下一个节点。这导致对网络节点存储性能的极高要求。因为一个报文可能很大（几个G）
由于数据要经历存储——转发的过程，且报文的大小可能极大，这可能会导致中间节点进行磁盘存储，导致时延非常大。
优点：
可以支持多点传输（一个报文传输给多个用户，在报文中增加“地址字段”，中间结点根据地址字段进行复制和转发）
不用在报文中添加额外的标识，提高了数据利用率
在互联网的世界里，时间就是生命，显然，我们不能忍受如此慢的报文交换过程。于是，我们推出了分组交换的方式。
分组交换是报文交换的升级版，它克服了报文交换中报文过于臃肿的问题，使其对中间节点的压力骤减。从名字中我们就可以看出分组交换所做的改进：
分组：将报文分拆成一系列较小的数据
但是同时，分组的过程也会造成额外的开销（鱼和熊掌不可得兼）

分组交换的总体时延的求法

例题
如下图所示网络。A在t=0时刻开始向C发送一个2Mbits的文件；B在t=0.1+e秒（e为无限趋近于0的小正实数）向D发送一个1Mbits的文件。忽略传播延迟和结点处理延迟。

请回答下列问题：
1) 如果图中网络采用存储-转发方式的报文交换，则A将2Mbits的文件交付给C需要多长时间？B将1Mbits的文件交付给D需要多长时间？
2) 如果图中网络采用存储-转发方式的分组交换，分组长度为等长的1kbits，且忽略分组头开销以及报文的拆装开销，则A将2Mbits的文件交付给C需要大约多长时间？B将1Mbits的文件交付给D需要大约多长时间？
3) 报文交换与分组交换相比，哪种交换方式更公平？（即传输数据量小用时少，传输数据量大用时长）
注：k=10^3，M=10^6。

答案
A->C为0.5秒：A传至路由器1要2/10=0.2秒，路由器1到路由器2要2/20=0.1秒，路由器2到C同理。
B->D为0.35秒：因为A先发送至路由器1，所以B要先等0.1秒然后发送至路由器1，剩下的除就行了
0到0.1s，A一共发送了1000个分组，用时1000×1000/10000000=0.1s
从0.1s起A与B共享路由器1到路由器2的链路，平均10Mbps，A大约1/10+2×1000/10000000=0.1002s交付剩余的1000个分组，故A向C交付大约需要0.2s
B向D的过程和A到D的二阶段完全一样，所以要0.1s
综上所述，分组交换更好