当主机间交换的数据具有随机性和突发性时,采用电路交换方法的缺点是信道容量和有效时间的浪费,于是提出了报文交换的方法。报文交换也称为消息交换,其工作过程为:发送方把要发送的信息附加上发送/接收主机的地址及其他控制信息,构成一个完整的报文( Message)。然后以报文为单位在交换网络的各结点之间以存储转发的方式传送,直至送达目的主机。一个报文在每个结点的延迟时间,等于接收报文所需的时间加上向下一个结点转发所需的排队延迟时间之和。
可以看出,报文交换事先不需要建立连接,发送方组装好报文之后即可向相邻的交换结点发出,交换结点收到整个报文并且检查无误后,暂时存储报文,然后利用路由选择找出需要转发的下一个结点的地址,再把整个报文转发给下一个结点。交换结点的这种接收-暂存转发的工作方式,就称为“存储转发”交换方式。只有当报文被转发时才占用相应的信道,不存在电路交换中通信双方空闲时信道也要被占用的情况。因此,相对电路交换信道而言,报文交换线路利用率高。报文交换网络中交换结点需要缓冲存储,报文需要排队,因此会导致报文经过网络的延迟时间变长并且不固定,对于实时通信而言会容易出现不能满足速度要求的情况。有时候结点收到的报文过多而存储空间不够或者输出链路被占用不能及时转发时,就不得不丢弃报文,这也是报文交换的缺点。
上图展示了有2台分组交换机和3个链路构成的某条路径上的报文交换,在整个传输过程中,每个报文在穿越网络时都不被分割。图中的交换机是存储一转发报文交换机,它们必须接收了一个完整的报文,然后才可能开始把报文转发到某个输出链路上。
20世纪40年代的电报通信中,采用的就是基于存储转发原理的报文交换,在报文交换中心,一份份电报被接收下来,并穿成纸带。操作员以每份报文为单位,撕下纸带,根据报文的目的站地址,拿到相应的发报机转发出去。这种报文交换的时延较长,从几分钟到几小时不等。现代计算机网络没有采用报文交换技术的。
