Packet Switching ist das Versenden von Paketen. Die Grundidee ist die folgende: Unterteile eine Datei in mehrere kleine Pakete und versende sie. Wie der Empfänger diese Pakete wieder zusammensetzt, ist nicht mein Problem.

Durch das Versenden von kleinen Paketen, ist jeder Router auf dem Weg zum Ziel in der Lage, mehrere Benutzer zu bedienen, denn: Jeder Router muss ein Paket zuerst vollständig empfangen, um es weiterzusenden (Den Vorgang des Versendens bis zum vollständigen Empfangen wird auch als hop bezeichnet). Würde man eine mehrere MB grossen Dateien ohne sie zu unterteilen versenden, würde jeder Router auf dem Weg für mehrere Minuten für andere Benutzer blockiert, um zuerst die gesamte Datei zu empfangen und dann wieder zu versenden. Durch die Unterteilung in Pakete kann eine andere Datei sich zwischen die anderen Pakete dazwischendrängen und so quasi gleichzeitig bearbeitet werden.

Durch die Unterteilung von grossen Daten werden diese auch schneller transportiert. Wird beispielsweise eine Datei in 100 Pakete unterteilt, so wird zwischen zwei Routern zwar die gesamte Datenmenge, wie wenn sie als ein einziges Paket gegeben wäre, übertragen, während der zweite Router jedoch ein Paket bearbeitet, ist das vorherige schon auf dem Weg zum nächsten Router. So sind vielleicht bereits 80 Pakete beim Endknoten angelangt, während das letzte Bit erst an den ersten Router gesendet wird.

Anders ist dies, wenn die gesamte Datei als ein einiges Paket versendet wird. Dann nämlich muss der erste Router zuerst das gesamte Paket einlesen, bevor er es zum nächsten senden kann. So befindet sich die gesamte Datei also bei Erhalt des letzten Bits erst eine Station weiter, und nicht, wie oben beschrieben, bereits zu grossen Teilen beim Endknoten.

Für das Bearbeiten eines Paketes (wohin soll es der Router schicken) muss Zeit einberechnet werden. Somit kann es sein, dass ein Router, während er gerade ein bereits erhaltenes Paket bearbeitet oder weiterversendet, neue Pakete erhält. Diese kommen zuerst in eine Warteschlange. Wenn dann der Router das alte Paket vollständig verschickt hat, nimmt er sich das nächste Paket in der Warteschlange vor.

Diese Warteschlangen können aber nicht unendlich viele Pakete aufnehmen, und so muss ein Router melden, wenn es für ihn kritisch wird (Congestion Control). Durch eine solche Meldung werden die benachbarten Router nicht mehr so viele Daten senden, und der Router kann seine Warteschlange abbauen.

Anstelle von Packet Switching könnte man die Leitungen auch mittels Circuit Switching für mehrere Benutzer zugänglich machen. Bei Circuit Switching wird die Leitung in mehrere Teile aufgeteilt: entweder wird die Zeit unterteilt (TDMA) oder der Frequenzbereich (FDMA). Durch Circuit Switching haben aber beispielsweise 10 Benutzer stets nur 10% der verfügbaren Ressource. Wenn nun ein User die Verbindung gerade nicht benutzt, so wäre die Leitung trotzdem noch reserviert und liefe auf Leerlauf (währenddem andere Benutzer froh wären, wenn sie ein bisschen mehr Verbindung hätten).

Packet Switching hat also viele Vorteile, es hat aber auch Nachteile. Theoretisch können mittels Packet Switching beliebig viele Benutzer eine Verbindung nutzen. Allerdings wird ein Router umso stärker gefordert, je mehr Benutzer die Verindung brauchen, und natürlich, um so grösser die Datenmengen sind, die alle Benutzer versenden. So gibt es bei jedem Router eine bestimmte Datenmenge, die er verträgt. Wird diese Grenze überschritten, so wächst die Warteschlange ins unermessliche, und ein Datenstau ist geboren.

Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Router einmal überlastet ist, ist jedoch bei wenigen Benutzern sehr klein. Bei einem 1 Mb-Router ist die Wahrscheinlichkeit einer Überlastung bei 50 Benutzern immer noch kleiner als 1%. Bei 100 Benutzern liegt sie bereits bei 42%. Auch wenn die Verbindung noch stabil bleibt, könnte hier ein oder zwei Benutzer mehr bereits zum Kollaps führen.

Ein weiterer Nachteil ist, dass einzelne Pakete sich verspäten oder verloren gehen können. Diese müssen dann neu angefordert werden. Auch ein Problem ist, dass bei stark beanspruchten Routern jede Information eine bestimmte Zeit braucht, um ihn zu passieren. Für Echtzeitanwendungen wie Film und Ton ist dies sehr unpassend und immer noch ein ungelöstes Problem.

Alles in allem ist Packet Switching das vorherrschende Prinzip im Internet.