虚电路,虚电路的特点,虚电路的原理是什么？

一、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。

二、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）。

三、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。

四、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”。

五、虚电路的作用是什么？

虚电路

虚电路（Virtual Circuit）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，因此接受端无须负责在收集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。

基本信息

中文名

虚电路

外文名

Virtual Circuit

别名

虚连接或虚通道

基本介绍

虚电路通信与电路交换类似，两者都是面向连接的，即数据按照正确的顺序发送，并且在连接建立阶段都需要额外开销。但是，电路交换提供稳定的比特率和延迟时间，而虚电路服务的比特率和延迟时间要取决于以下因素：

1.网络节点上包队列的长度，

2.应用程序产生数据的比特率，

3.使用统计多路复用技术时，共享同一网络资源的其他用户的负荷。

4.许多虚电路协议通过数据重传，包括检错纠错和自动重传请求（ARQ），提供可靠的通信服务。

分类

永久性虚电路（PVC,Permanent Virtual Circuit）是一种提前定义好的，基本上不需要任何建立时间的端点站点间的连接。在公共－长途电信服务，例如异步传输模式（ATM）或帧中继中，顾客提前和这些电信局签订关于PVC的端点合同，并且如果这些顾客需要重新配置这些PVC的端点时，他们就必须和电信局联系。

交换型虚电路（SVC）是端点站点之间的一种临时性连接。这些连接只持续所需的时间，并且当会话结束时就取消这种连接。虚电路必须在数据传送之前建立。一些电信局提供的分组交换服务允许用户根据自己的需要动态定义SVC。

SVC和PVC通常在有关公用数据网的文章中进行讨论，虽然有围绕一些技术（例如ATM）建立了室内交换网络的机构可以提前定义PVC以减少网络开销。对于电信服务，顾客通常需要为PVC交付初装费用，然后按月或按分组进行交费。SVC和拨号电话呼叫相比，PVC对应为两点之间的专用租用电话线路。

在ATM环境，在端点站点之间的逻辑连接称为虚拟信道（VC）。虚拟路径（VP）是一个或多个VC通过一个散列网络到达相同目的地的一条定义好的路径，虽然每个VC可以连接到不同的端系统或在这个目的地的应用处理。可以将VP想象为包含一束电线的电缆。在这个比喻中，该电缆将两点和此电缆连接端系统内的独立电路相连。它的优点是，共享穿越网络的相同路径的连接被组织在一起，并使用相同的管理功能。如果已经建立了VP，就可以很轻易地增加新的VC，这时因为已经完成了定义穿越这个网络路径的工作。另外，如果这个网络为了避免拥挤或失效的线路而需要改变一条路径时，所有为这个VP建立的VC都被定向到这个新的路径。

PVC是在帧中继环境中传统的连接方式，虽然1993年末SVC被支持加入这个规范。PVC具有特定服务特点。在与提供商建立了服务时，就定义PVC和这里列出的服务特点。这个链路的服务特点：承约信息大小（committed burst size）、承约信息率（committed information rate）、过量信息大小（excess burst size）和帧大小（frame size）。它们是在协商时定义的。

承约信息大小（CBS）是网络提供商同意在时间间隔内的正常网络状态进行传输的最大数据（按位）的数量。

承约信息率（CIR）是网络提供商同意的在一个PVC的正常网络状态期间传输CBS承约数据的传输率。

过量信息大小（EBS）是最大允许的超出CBS的未承约数据（按位）的数量，这个网络将试图在一个时间间隔期间传送它们。EBS数据将在网络拥挤期间被网络按照可抛弃数据对待。

帧大小是传送顾客数据穿越分组交换网络的帧的体积。

特点

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。它为两个端点间提供临时或专用面向连接的会话。它的固有特点是，有一条通过多路径网络的预定路径。提前定义好一条路径，可以改进性能，并且消除了帧和分组对头的需求，从而增加了吞吐率。从技术上看，可以通过分组交换网络的物理路径进行改变，以避免拥挤和失效线路，但是两个端系统要保持一条连接，并根据需要改变路径描述。

1、利用一个RTT时间来建立虚拟信道。

2、如果交换失败，必须重新建立连接。

3、能够通过以下方式提前避免信道阻塞：为每一个虚拟信道分配缓冲区；权限控制；对每一连接进行计费。

优点

虚电路是交换网络(ATM、帧中继、IP或因特网)上两个终端站之间的点对点通信链路。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。

六、电路交换与虚电路交换两者的关系？

电路交换与虚电路交换的共同点是： 在数据传输之前都要建立连接，在数据传输之后都要拆除连接电路交换与虚电路交换的不同点是：电路交换建立的是物理连接，而虚电路交换建立的是逻辑链接

七、为什么不需要设虚电路预分配带宽？

因为其实这句话的意思应该是报文交换和分组交换的带宽不是固定的，这样一来如果当信道空闲的时候，我就可以降低带宽提高信道的利用率。

电路交换网络的特点是：远程端点之间通过呼叫建立连接，在保持连接期间，电路由呼叫方和被呼叫方专用。经呼叫建立的连接属于物理层链路，只提供物理层承载服务，在两个端点之间传输工进制比特流。分组交换网络提供虚电路和数据报服务。虚电路又分为永久虚电路和交换或虚电路两种。永久虚电路由公共传输网络提供者设置，一旦设置完成，这种虚电路即长期存在。

八、为什么虚电路交换线路利用率比电路交换高？

电路交换：1、采用的是静态分配策略，经面向连接建立连接。2、通信双方建立的通路中任何一点出现故障，就会中断通话，必须重新拨号建立连接，方可继续。3、线路的传输效率往往很低，造成通信线路资源的极大浪费。4、由于各异的计算机和终端的传输数据的速率个不相同，采用电路交换就很难相互通信。

虚电路交换：是一种分组交换，采用电路交换方式，而非真正的电路交换

简单点说就是电路交换可以看成是用继电器进行交换

虚电路交换里没有继电器，但是道理跟有继电器的电路差不多

九、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。

十、电路交换虚电路交换的共同点和不同点是什么？

1、电路交换与虚电路交换的共同点是：在数据传输之前都要建立连接，在数据传输之后都要拆除连接。电路交换技术网络交换技术共经历了四个发展阶段，电路交换技术、报文交换技术、分组交换技术和ATM技术。

2、电路交换与虚电路交换的不同点是：电路交换建立的是物理连接，而虚电路交换建立的是逻辑连接。公众电话网（PSTN网）和移动网（包括GSM网和CDMA网）采用的都是电路交换技术。