什么是虚电路和数据报.它们的工作原理是什么？

一、什么是虚电路和数据报.它们的工作原理是什么？

传输层能够为应用程序提供无连接服务或面向连接服务。

类似的，网络层也能够提供无连接服务或连接服务。网络层的连接和无连接服务在许多方面等同于传输层的面向连接和无连接服务。

TCP/IP 网络体系结构(因特网)中，提供了主机到主机的连接服务，称为数据报网络.

曾经的 ATM 网络，是在网络层提供连接服务的计算机网络，被称为虚电路(了解这种技术就可以了，现在已经不用了，但是可以在这种技术的发展、消亡中学到点什么)。

在传输层实现面向连接的服务与在网络层实现连接服务是根本不同的。传输层面向连接服务是在位于网络边缘的端系统中实现的；而网络层连接服务除了在端系统中实现外，也在位于网络核心的路由器中实现。

虚电路和数据报网络是计算机网络的两种基本类型。

一：虚电路网络

曾经的许多网络体系结构(包括 ATM、帧中继)都是虚电路网络，在网络层使用连接，这 些网络层连接被称为虚电路。

尽管虚电路技术已经不再使用，但是类似的思想在电话网络和多协议标记交换网络 (MPLS)还是有其应用，因此学习虚电路技术还是有必要的。

一条虚电路(VC)的组成如下:

①源和目的主机之间的路径(即一系列链路和路由器);

②VC 号，沿着该路径的每段链路一个号码;

③沿着该路径的每台路由器中的转发表表项。

属于一条虚电路的分组将在它的首部携带一个 VC 号。因为一条虚电路在每条链路上可能具有不同的VC号，所以每台中间路由器必须用一个新的VC号替代每个传输分组的VC号。 这个新的 VC 号从转发表中获得。

考虑图中的网络，现在假定主机 A 请求该网络在它自己与主机 B 之间创建一条虚电路。 同时假定该网络为该虚电路选择路径 A-R1-R2-B，并为这条路径上的这 3 条链路分配 VC 号 12、22 和 32。在这种情况下，当这条虚电路中的分组离开主机 A 时，该分组首部中的 VC 字段的值是 12；当它离开 R1 时该值是 22，而当它离开 R2 时该值是 32。

对于分组通过某路由器，该路由器怎样决定 VC 号的更换呢?对于虚电路网络，每台路由 器的转发表包括了 VC 号的转换。例如，R1 中的转发表可能是：

当跨越一台路由器创建一条新的虚电路时，转发表就增加一个新项。类似地，无论何时 终止一条虚电路，就删除沿着该路径每个表中的相应项。

一个分组沿着其路由在每条链路上不能保持相同的 VC 号。原因有二：

逐链路代替该号码减少了分组首部中 VC 字段的长度。

通过允许沿着该虚电路路径每条链路有一个不同的 VC 号，大大简化了虚电路的建立。

特别是具有多个 VC 号，该路径上的每条链路能够选择一个 VC 号，独立于沿着该路 径的其他链路的 VC 号。如果沿着某路径的所有链路需要一个共同的 VC 号的话，路由器将 不得不交换相当大量的报文，以约定一个共同的 VC 号来用于一次连接。

在虚电路中有 3 个明显不同的阶段:

1:虚电路建立。

虚电路的所有分组要通过的一系列链路与路由器。网络层也为沿着该路径 的每条链路确定一个 VC 号。在沿着路径的每台路由器的转发表中增加一表项。在虚电路建 立期间，网络层还可以预留虚电路路径上的资源(如带宽)。

2:数据传送。

一旦创建了虚电路，分组就可以开始沿该虚电路流动了。

3:虚电路拆除。

当发送方(或接收方)通知网络层它想终止该虚电路时，就启动这个过程。

在网络层的虚电路建立与传输层的连接建立之间的区别：

传输层的连接建立仅涉及两个端系统。

虚电路网络中，沿两个端系统之间路径土的路由器都要参与虚电路的建立，且每台路由 器都完全知道经过它的所有虚电路。

端系统向网络发送指示虚电路启动与终止的报文，以及路由器之间传递的用于建立虚电 路(即修改路由器表中的连接状态)的报文被称为信令报文，用来交换这些报文的协议常称为 信令协议。

二:数据报网络

在数据报网络中，每当一个端系统要发送分组时，它就为该分组加上目的地端系统的地 址，然后将该分组推进网络中。

在数据报网络中，路由器没有虚电路的概念，当然不维护任何类似虚电路的状态信息。

分组从源向目的地传输通过一系列路由器。路由器中的每个都使用该分组的目的地址来 转发该分组。

路由器有一个将目的地址映射到链路接口的转发表，当分组到达路由器时，该路由器使 用该分组的目的地址在该转发表中查找适当的输出链路接口。然后，路由器有意识地将该分 组向该输出链路接口转发。

由于转发表使用地址块索引输出链路，因此一个目的地址可能匹配多项

。当有多个匹配时，该路由器使用最长前缀匹配规则，即在该表中寻找最长的匹配项，并向与最长前缀匹配的链路接口转发该分组。

3 虚电路和数据报网络的由来

虚电路的概念来源于电话领域，它采用了真正的电路，使用 VC 号转发分组。

因特网作为一种数据报网络，是由互连计算机的需求发展而来的，使用 IP 地址转发分组。

二、虚电路,虚电路的特点,虚电路的原理是什么？

虚电路的设计是在交换网络上仿真物理电路的特性。家中与电话公司中心局之间的模拟电话线路就是物理电路的例子。它是专用于单个呼叫的物理线路,没有其他人使用它,带宽不共享。采用虚电路方式传输时，物理媒体被理解为由多个子信道（称之为逻辑信道LC）组成，子信道的串接形成虚电路（VC），利用不同的虚电路来支持不同的用户数据的传输。

虚电路的特点

（1）在每次分组发送之前，必须在发送方与接收方之间建立一条逻辑连接。这是因为不需要真正去建立一条物理链路，连接发送方与接收方的物理链路已经存在；

（2）一次通信的所有分组都通过这条虚电路顺序传送，因此报文分组不必带目的地址、源地址等辅助信息。分组到达目的结点时不会出现丢失、重复与乱序的现象；

（3）分组通过虚电路上的每个结点时，结点只需要做差错检测，而不需要做路径选择；

（4）通信子网中每个结点可以和任何结点建立多条虚电路连接。

交换网包含许多由交换机互连的链路,仿真一个电路意味着定义穿过这些链路的临时或永久路径,或许具有特定的带宽特性和最小延迟特性。工程师可循着特定的路径(可避免阻塞或使用具有较高带宽的线路)建立虚电路。或者,可以根据应用程序的要求临时建立路径。例如,可以提前配置虚电路,为视频会议提供必需的特定带宽要求和最小延迟特性。此路径由各链路以表(描述对特定数据分组的转发行为)的形式加以“记录”。数据分组可以标记,或者它们的目的地通过检查地址和端口信息来确定。交换机将此与表项进行比较并根据比较结果作出“迅速的”转发决定。

通常把在发送数据分组前定义通过网络的路径的技术称为显式路由选择。特别地,要获得各个等级的QoS(服务质量),显式路由将涉及通信量工程。MPLS在Internet上提供此功能。

如以上所说,可以临时也可为永久使用创建虚电路。前者称为SVC(交换虚电路)而后者称为PVC(永久虚电路)。PVC通常由技术人员建立,他们用工程技术方法寻找跨网络的最佳路径。可以用多种技术建立SVC。在一种名为“切入路由选择”的技术中,网络设备查找去向相同目的地的数据分组流。当检测到一个流时,则建立一个PVC,以迅速交换数据分组。

三、实电路和虚电路的区别？

虚电路指逻辑层的电路，就是看上去、用上去都是一条实体电路，但它不是实体电缆线或光纤复用时隙这种物理东东，而是紧挨在其上面一层的逻辑层面的东东。

打个比方，实体电路就是京哈高速路，而虚电路就是路面那些车道。 车道只是逻辑上的一条道，你看上去、用上去可以随时变更车道，但你从起点到终点，你自始至终只需、也只能占用1条车道，这条你专用的车道，就叫虚电路。 为你保留，属于你。

虚通道是更逻辑化的概念，一般只在数据通信领域用，不说移动通信。不过移动网络底层是要使用数通的backhaul来承载业务信号的，就那么一叫吧。 上例中，你从起点开到终点，形成的一条车道，叫虚电路，那你开的那辆车就是虚通道。 区别是，虚电路是始终存在的，讲究个“连接”； 虚通道是“只有用的时候才存在”，讲究个“等效”。

四、什么是虚电路？什么是数据报？两者有何区别？

数据报是通过网络传输的数据的基本单元，包含一个报头和数据本身，其中报头描述了数据的目的地以及和其它数据之间的关系。

虚电路是在分组交换散列网络上的两个或多个端点站点间的链路

五、分组交换有两类：数据报方式和虚电路方式，请简述它们的异同点？

相同点：数据报方式、虚电路方式都是分组交换的方式。

区别：

一、传输方式不同

1、虚电路服务在源、目的主机通信之前,应先建立一条虚电路,然后才能进行通信，通信结束应将虚电路拆除。

2、数据报服务，网络层从运输层接收报文,将其装上报头（源、目的地址等信息）后，作为一个独立的信息单位传送，不需建立和释放连接,目标结点收到数据后也不需发送确认。

二、全网地址不同

1、虚电路服务仅在源主机发出呼叫分组中需要填上源和目的主机的全网地址,在数据传输阶段，都只需填上虚电路号。

2、数据报服务,由于每个数据报都单独传送，因此，在每个数据报中都必须具有源和目的主机的全网地址，以便网络结点根据所带地址向目的主机转发，这对频繁的人—机交互通信每次都附上源、目的主机的全网地址不仅累赘，也降低了信道利用率。

三、平衡网络流量不同

1、虚电路服务中，一旦虚电路建立后，中继结点是不能根据流量情况来改变分组的传送路径的。

2、数据报在传输过程中，中继结点可为数据报选择一条流量较小的路由，而避开流量较高的路由，因此数据报服务既平衡网络中的信息流量，又可使数据报得以更迅速地传输。

六、什么是虚电路？

虚拟电路（英语：Virtual circuit，缩写为 VC），又称为虚电路、虚连接或虚通道，在分组交换的计算机网络上，交换数据的传输方式之一。它是一种预接式（connection-oriented），或线路交换式（circuit-switched）的数据传输方法，在两个终端系统（End system）间，创建一条连线，来进行数据交换。

在使用虚拟电路之前，必须先在两个节点或软件应用程序间创建连线。在创建连线之后，两个节点之间，就可以进行数据流的交换。概念来自于电路交换，其运作方式就如同在两个端点间，创建起专用的物理层线路连线一般，因此又称为虚拟连线（virtual connection）或虚拟通道（virtual channel）。

七、虚电路可靠吗？

虚电路可靠，

虚电路是分组交换的两种传输方式中的一种。在通信和网络中，虚电路是由分组交换通信所提供的面向连接的通信服务。在两个节点或应用进程之间建立起一个逻辑上的连接或虚电路后，就可以在两个节点之间依次发送每一个分组，接收端收到分组的顺序必然与发送端的发送顺序一致，因此接收端无须负责在接收分组后重新进行排序。虚电路协议向高层协议隐藏了将数据分割成段，包或帧的过程。 虚电路是建立一条逻辑连接，发送方与接收方不需要预先建立连接。

八、基本运算电路中虚短路和虚断路怎么用？

是说集成运放电路分析中的虚短和虚断吧？

虚短：指理想情况下由于集成运放的开环放大倍数为无穷大的特性，使同相输入端和反相输入端之间即使有一个很小的电压输入，也会使输出被放大到超出了线性工作区而失真，因此只有这两端电压为0，即两端短路，才能使集成运放工作在线性区。

但实际情况是这两端的电压不可能是0，而是很微小接近于0，即这是为了简化分析而虚拟的短路，简称虚短。

虚断：指理想情况下由于集成运放的输入电阻为无穷大的特性，使输入端断路，即同相输入端和反相输入端的输入电流都为0，但实际情况是有很大的输入电阻，使这两端的电流很微小接近于0，即这是为了简化分析而虚拟的断路，简称为虚断。

九、如何用”虚短“和”虚断“分析运放电路？

虚短、虚断是模拟电路中理想集成运放的两个重要概念。由于运放的电压放大倍数很大，一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80dB以上。而运放的输出电压是有限的，一般在10V～14V。因此运放的差模输入电压不足1mV，两输入端近似等电位，相当于“短路”。开环电压放大倍数越大，两输入端的电位越接近相等。

　　虚短

　　虚短指在理想情况下，两个输入端的电位相等，就好像两个输入端短接在一起，但事实上并没有短接，称为“虚短”。虚短的必要条件是运放引入深度负反馈。集成运放的线性应用时，可近似地认为uN-uP=0，uN=uP时，即反相与同相输入端之间相当于短路，故称虚假短路，简称“虚短”。

　　“虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时，可把两输入端视为等电位，这一特性称为虚假短路，简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。

　　虚断

　　虚断指在理想情况下，流入集成运算放大器输入端电流为零。这是由于理想运算放大器的输入电阻无限大，就好像运放两个输入端之间开路。但事实上并没有开路，称为“虚断”。当两个输入端的输入电流为零，即iN=iP=0时，可认为反相与同相输入端之间相当于断路，称为虚假断路，简称“虚断”。

十、电路虚电怎么检查？

电路虚电压的检测方法：把万用表打在直流档，红表笔对应电池正极、黑表笔对应负极，就可测其直流电压。比较可得其虚电压。蓄电池是汽车必不可少的一部分，可分为传统的铅酸蓄电池和免维护型蓄电池。

由于蓄电池采用了铅钙合金做栅架，所以充电时产生的水分解量少，水分蒸发量也低，加上外壳采用密封结构，释放出来的硫酸气体也很少，所以它与传统蓄电池相比，具有不需添加任何液体，对接线桩头，电量储存时间长等优点。