网络中的数据通信是计算机网络的基础，涉及数据如何在不同设备之间传输和交换。在这个过程中，数据首先需要被转化为电信号以便通过通信介质进行传输。数据通信的关键在于理解信号类型、信道以及数据交换技术。
1. **信号类型**
- **数字信号**：数字信号以二进制形式存在，具有抗干扰性强、便于存储、保密性好和可靠性高的特点。计算机内部处理的数据主要是数字信号。
- **模拟信号**：模拟信号则是连续变化的信号，如声音波形，其特征是保密性差、易失真、易受干扰，通信质量相对较低。
2. **信道与带宽**
- **信道**：信源和信宿之间用于传输信号的通道称为信道，可以是物理的如电缆，也可以是无线的如电磁波。
- **带宽**：带宽是指信道能够传输的最大数据速率，对于模拟信号用赫兹（Hz）表示，而对于数字信号则用比特率（bps）衡量。带宽决定了数据传输的速度上限。
3. **数据交换技术**
- **线路交换**：在通话开始前预先分配固定的物理路径，如传统电话。优点是延迟短，但线路利用率低且费用较高。
- **报文交换**：整个信息作为一个完整的单元进行传输，到达目的地后一次性交付，适合于文件传输。报文交换无需预先分配路径，提高了线路利用率，但整体传输时间可能较长。
- **分组交换**：信息被分割成多个分组，每个分组携带路由信息，通过存储-转发的方式在网络中传输。分组交换结合了线路交换和报文交换的优点，具有较高的线路利用率和较低的费用，适用于Internet等现代网络。
4. **信息交换技术的应用**
- 线路交换常用于电话系统，因为实时语音通信对延迟非常敏感。
- 报文交换适合于非实时、大容量的数据传输，如电子邮件。
- 分组交换在互联网中广泛使用，因为它能有效利用网络资源，适应各种流量需求。
尽管分组交换在效率上最优，但其他技术仍有其存在的价值。例如，电话系统通常使用线路交换以确保高质量的语音通信，而某些特殊应用如远程手术可能需要低延迟的连接，这使得线路交换仍然必要。此外，报文交换在文件传输或邮件系统中仍然有其优势，因为它允许数据按需传输，不必持续占用网络资源。因此，根据具体应用场景和需求，这三种数据交换技术各有其独特的优势和适用范围，共同构成了现代通信网络的基础。
