电路交换
电路交换定义
电路交换是一种在会话期间为双方建立临时专用通信路径的方法。该路径保持开放，只供通信方使用，直到会话结束为止。
电路交换的工作原理
当使用电路交换发起呼叫时，网络会在呼叫者和接收者之间建立一个专用的电路。即使在沉默或没有活跃数据传输的时期，这个电路也提供了双方之间直接和连续的连接。电路的专用性确保了通信资源在通话期间不与其他用户共享。
一旦通话结束，电路将被释放，并可用于其他呼叫。这意味着电路交换方法需要为每个通话建立和断开连接，使其成为一个资源密集型过程。虽然电路交换通常与传统电话系统相关联，但它也可以用于需要专用连接的其他通信技术。
电路交换的优点
一致的数据传输：电路交换提供了一致且可预测的数据传输速率。每次通话都分配一个固定的带宽数量，确保持续通信而不受网络拥塞的中断影响。
保证的服务质量：由于专用电路仅供通信方使用，电路交换可以保证一定水平的服务质量。这对需要低延迟和可靠连接的应用特别重要，如实时语音或视频通信。
简单的技术：电路交换实施相对简单直接。它已被广泛应用于传统电话系统，并且在可靠性方面有良好的记录。
示例：传统电话网络 - 电路交换一直是传统电话网络的基础。当呼叫者发起呼叫时，会在呼叫者和接收者之间建立一个专用电路，确保在通话期间的连续连接。
电路交换的局限性
资源使用低效：电路交换为每次通话都需要一个专用电路，无论是否有活跃的通信。这可能导致网络资源使用低效，尤其是在沉默或低活动期间。
有限的可扩展性：由于电路交换为每次通话指定特定资源，可能难以扩展系统以适应大量同时连接。随着网络流量的增加，这一限制变得更加显著。
成本较高：与分组交换相比，电路交换可能更昂贵，特别是在长时间通话中，专用电路的大部分时间未被使用。
与分组交换的比较
虽然电路交换在两方之间提供了专用且连续的连接，但分组交换采取不同的方法。在分组交换中，数据被分成较小的包，并独立地通过网络传输。这些包可以通过不同的路径到达接收者，并可能无序到达。然后接收者会重组这些包以重建原始数据。
电路交换和分组交换之间的主要区别在于资源分配和数据传输方法。电路交换在整个通信期间保留资源，而分组交换则动态地在多个用户之间共享网络资源。
分组交换相比电路交换提供几个优点，包括：
高效的资源利用：分组交换允许根据流量情况动态分配带宽，从而更优化地使用可用资源。
可扩展性：分组交换网络可以轻松扩展以容纳大量用户和各种应用。它适合处理突发流量和大量数据。
灵活性：由于分组交换允许包采取不同路径并无序到达，因此在路由和网络故障恢复方面提供灵活性。这种适应性在复杂网络环境中尤为有利。
但是，电路交换在某些情况下仍然具有相关性。对于需要保证服务质量、低延迟且不对成本或资源利用敏感的应用，电路交换可能是优选的选择。
电路交换与网络安全
虽然电路交换对于传统电信网络比网络安全更相关，但了解此类系统的安全隐患至关重要。虽然专用电路通常由于其点对点的特性被认为是安全的，但基础设施和设备中可能仍存在漏洞。
电信提供商必须不断更新和保护其系统，以防止漏洞和攻击。通过实施强大的安全措施，如加密、认证和入侵检测系统，可以最大限度地降低与电路交换相关的风险。
电路交换是一种为双方在会话期间建立专用通信路径的方法。它提供一致的数据传输速率、保证的服务质量，并且实施简单。然而，与分组交换相比，它可能是资源密集型、可扩展性低且相对昂贵的。
虽然分组交换已成为现代网络中数据传输的主导方法，但电路交换在需要低延迟、保证服务质量和专用连接的应用中仍然有其位置。了解电路交换和分组交换的区别、优点和限制有助于设计和选择适合特定需求的通信技术。
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