对于采用虚电路方式的广域网，在源节点与目的节点进行通信之前，必须首先建立一条从源节点到目的节点的虚电路，然后通过该虚电路进行数据传送，最后当数据传输结束时，释放该虚电路。在虚电路方式中，每个交换机都维持一个虚电路表，用于记录经过该交换机的所有虚电路的情况，每条虚电路占据其中的一项。
在虚电路方式中，数据分组在其分组头中除了序号、校验码及其他字段外，还必须包含一个虚电路号。在虚电路方式中，当某台机器试图与另一台机器建立一条虚电路时，首先选择本机还未使用的虚电路号作为该虚电路的标志，同时在该机器的虚电路表中填上一项。由于每台机器（包括交换机）独立选择虚电路号，所以虚电路号仅仅具有局部意义，也就是说分组在通过虚电路传送的过程中，分组头中的虚电路号会发生变化。
一旦源节点与目的节点建立了一条虚电路，就意味着在所有交换机的虚电路表上都登记有该条虚电路的信息。当两台建立了虚电路的机器相互通信时，可以根据数据分组中的虚电路号，通过查找交换机的虚电路表而得到它的输出线路，进而将数据传送到目的端。当数据传输结束时，必须释放所占用的虚电路表空间，具体做法是由任一方发送一个撤除虚电路的分组，清除沿途交换机虚电路表中的相关项。
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