虚电路

　　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。

　　简介

　　虚电路是在分组交换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。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1。

　　影响因素

　　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。1

　　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2。

　　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。

　　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。3

　　本词条内容贡献者为:

　　李嘉骞 - 博士 - 同济大学