在数据通信与计算机网络领域，分组交换是一种重要的数据传输方式，与电路交换形成对比。电路交换在通信开始前先建立一条专用的物理路径，而分组交换则利用存储转发技术，将大块数据分割成较小的数据分组，并在每个分组中附加地址和控制信息，然后通过网络中的路由器逐个转发。
电路交换的主要特点是时延小，适用于实时性强的交互式通信，如电话通话。然而，它对突发性的数据传输不友好，因为即使线路空闲，也不能用于其他通信，导致信道利用率低，且不包含内置的错误控制机制。
相比之下，分组交换具有更高的灵活性和效率。它将数据分割成固定大小的分组，每个分组独立地在网络中传输。这种方式使得多个用户可以共享同一物理链路，提高了网络资源的利用率。分组交换有两种主要的服务模型：
1. 虚电路（Virtual Circuit, VC）：在数据传输前，先建立一条从源到目的地的逻辑连接。每个分组沿着这条预先设定的路径传输，类似于电路交换的连续路径，但不占用物理线路。这种模式常用于ATM（Asynchronous Transfer Mode）和帧中继（Frame Relay）网络。
2. 数据报（Datagram）：每个分组独立选择最佳路径到达目的地，无需预先建立连接。这种方式更适用于无连接的服务，如IP（Internet Protocol）网络。数据报模式允许网络动态调整路径，适应网络状况变化，但可能导致不同分组走不同的路径，造成顺序混乱。
路由选择策略是分组交换网络中的核心部分，它决定了分组如何从源节点到达目的地。路由选择算法有多种，如距离向量路由算法（如RIP，Routing Information Protocol）和链路状态路由算法（如OSPF，Open Shortest Path First）。这些算法考虑网络拓扑、带宽、延迟等因素，寻找最佳路径。
网络层是OSI七层模型中的第三层，负责处理不同网络间的通信，提供虚电路和数据报服务。网络层协议，如IP，定义了数据分组的格式和路由选择规则。传输层（如TCP，Transmission Control Protocol和UDP，User Datagram Protocol）位于网络层之上，负责端到端的数据传输，提供可靠性和流量控制。
在实际网络互连中，路由器作为关键设备，执行路由选择功能，根据路由表将分组转发到下一跳。它们的存在使得不同网络协议和拓扑结构的系统能够相互通信。
理解分组交换的工作原理、路由选择策略以及网络层次模型对于深入学习计算机网络至关重要。掌握这些知识点有助于我们设计和优化高效、可靠的网络系统。
