虚拟电路

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）。

在分组交换中，虚拟电路与数据报文是两种主要传输方式。

概论在通信和网络中，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创建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，接受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区成段，包或帧的过程1。

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，并且在连接创建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一下因素：

网络节点上包队列的长度，

应用程序产生数据的比特率，

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。

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。

介绍虚拟电路，有时被叫做逻辑电路，是一个在两个或更多点之间，类似于一个固定的物理路径，但是实际上是一个很多可安排的物理路径中的一条。永久虚拟电路（PVC）是2个或更多点之间保证连接的虚拟电路，不需要预先保留或者提交给一个特殊的物理路径。这允许多个公司分享公共的电路。这种方法被用于网络桢中继，它可以相对较低的价格向某一电话公司的客户提供有效的资源集，这比客户租赁自己的电路要划算。交换虚拟电路（SVC）类似于一个永久虚拟电路，它允许使用者调控虚拟电路的网络。

原理在建立连接阶段，需要在源主机和目的主机之间的每一个交换机上建立“连接状态”，连接状态由连接经过的每个交换机中的“VC”表记录组成，在一个交换机上的VC表中一条记录包括：

1、虚电路标示符（Virtual Circuit Identifier,VCI），在这个交换机上唯一标示连接，并且将放在属于这个链接的分组首部内发送。

2 、由这个VC到达交换机的分组的输入端口。

3 、从这个VC离开交换机的分组的输出端口。

4 、用于输出分组的一个可能不同的VCI。

在建立一个新连接的时候，要在连接所要经过的每段链路上分配一个VCI值，并确保在一段链路上选定的VCI值未被该链路上已经存在的某个链接使用，连接状态的建立有两种途径：一类是由网络管理员配置连接状态，这样的虚电路是永久虚电路（PVC），可被看做长期生存的或者可管理配置的VC，当然，管理员也可以删除PVC；另一类是主机发送消息给网络建立连接，这样建立的虚电路称为交换虚电路（SVC），他可以由主机动态的建立和删除。

特点1 、用户通信必须建立连接，数据传输过程中不再需要寻找路径，相对于数据报方式时延相对较小。

2 、通常分组走同样的路径，所以按序到达接收方。

3 、资源利用率高。

4 、分组首部并不包含目的地址而是VCI，相对数据报方式开销较小。

5 、如果一个连接上有交换机或者链路出现故障，连接就会被破坏，必须建立一个新的连接，同时撤销原来的连接，释放交换机中虚电路表的存储空间。

6 、在发送第一个分组前有一定的延迟。

本词条内容贡献者为:

李宗秀 - 副教授 - 黑龙江财经学院