交换机的分组交换技术

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1、现代交换原理与技术 理工大学通信工程学院 分组交换原理与技术分组交换原理与技术分组交换原理分组交换原理5.1X.25X.25建议建议5.2路由选择路由选择5.3流量控制与拥塞控制流量控制与拥塞控制5.4帧中继技术帧中继技术5.5ATMATM交换技术交换技术5.6现代交换原理与技术 理工大学通信工程学院 5.1 5.1 分组交换原理分组交换原理5.1.1 5.1.1 分组交换的基分组交换的基本概念本概念5.1.2 5.1.2 统计时分复用统计时分复用5.1.3 5.1.3 逻辑信道逻辑信道5.1.4 5.1.4 虚电路与数据虚电路与数据报报现代交换原理与技术 理工大学通信工程学院 FF电路交换的

2、特点：电路交换的特点： 带宽固定带宽固定 同步和对称性同步和对称性 没有差错控制没有差错控制 分组交换的产生分组交换的产生FF数据通信的业务特征数据通信的业务特征： 突发性（可变比特率突发性（可变比特率） 异步和非对称性异步和非对称性 差错敏感性差错敏感性FF报文交换的特点：报文交换的特点： 存储转发存储转发 异步和非对称性异步和非对称性 时延大（可变比特率）时延大（可变比特率）现代交换原理与技术 理工大学通信工程学院 FF分组交换也叫包交换，它是以分组为信息单位，以分组交换也叫包交换，它是以分组为信息单位，以存储存储/ /转发方式在网络中传递信息的交换方式。转发方式在网络中传递信息的交换方式

3、。FF基本思想：基本思想： 将用户信息分割成小的数据块将用户信息分割成小的数据块分组（分组（PacketPacket） 分组具有统一格式，包含用于控制和选路信息分组具有统一格式，包含用于控制和选路信息 各分组以各分组以“ “存储转发存储转发” ”的方式在网络中传递。的方式在网络中传递。5.1.1 5.1.1 分组交换基本概念分组交换基本概念采用分组交换的通信网称为分组交换网。现代交换原理与技术 理工大学通信工程学院 7分组的形成 来自终端的用户数据可能是很长的报文，需要将该报文来自终端的用户数据可能是很长的报文，需要将该报文拆分成若干段，并加上分组头，组成一个完整的分组（拆分成若干段，并加上分

4、组头，组成一个完整的分组（packetpacket）。）。用户报文分组头用户数据5.1.1 5.1.1 分组交换基本概念分组交换基本概念现代交换原理与技术 理工大学通信工程学院 交换节点A交换节点B交换节点C分组1分组交换过程分组2分组3分组4分组5分组1分组2分组3分组4分组5传播时延发送时延处理与排队时延5.1.1 5.1.1 分组交换基本概念分组交换基本概念现代交换原理与技术 理工大学通信工程学院 F基本概念 统计时分复用（也称为异步时分复用）统计时分复用（也称为异步时分复用） 异步的含义是指可变的，不固定的。异步的含义是指可变的，不固定的。 在给用户分配资源时，不像同步时分那样固定分配

5、，在给用户分配资源时，不像同步时分那样固定分配，而是按需动态分配。只有在用户有数据传送时才给它分配而是按需动态分配。只有在用户有数据传送时才给它分配资源，因此线路的利用率更高。资源，因此线路的利用率更高。5.1.2 5.1.2 统计时分复用统计时分复用现代交换原理与技术 理工大学通信工程学院 F工作原理缓冲器 缓冲器 1 1b1b1c1c1b2b2b3b3c2c2c3c32 2c1c1b1b1b2b21 1b3b32 25.1.2 5.1.2 统计时分复用统计时分复用缓冲器c2c2c3c3现代交换原理与技术 理工大学通信工程学院 技术特征 动态地分配信道时隙和资源，线路利用率较高。动态地分配信

6、道时隙和资源，线路利用率较高。 附加时延。多个用户同时传送数据时，需要竞争排队，附加时延。多个用户同时传送数据时，需要竞争排队，引起排队时延。引起排队时延。 数据丢失。若缓冲器溢出，则导致数据丢失。数据丢失。若缓冲器溢出，则导致数据丢失。5.1.2 5.1.2 统计时分复用统计时分复用现代交换原理与技术 理工大学通信工程学院 5.1.2 5.1.2 统计时分复用统计时分复用在统计复用线上在统计复用线上如何区分各用户的数据信息呢？如何区分各用户的数据信息呢？缓冲器 缓冲器 1 1b1b1c1c1b2b2b3b3c2c2c3c32 2c1c1b1b1b2b21 1b3b32 2缓冲器c2c2c3c

7、3现代交换原理与技术 理工大学通信工程学院 在统计时分复用中，对各用户的数据使用标记进行区在统计时分复用中，对各用户的数据使用标记进行区分。这样，在一条共享的物理线路上，就形成了逻辑上分分。这样，在一条共享的物理线路上，就形成了逻辑上分离的多个子信道。这种子信道称为逻辑信道，用逻辑信道离的多个子信道。这种子信道称为逻辑信道，用逻辑信道号号（LCNLCN）标识。标识。逻辑信道号由逻辑信道群号及群内逻辑信道号组成，逻辑信道号由逻辑信道群号及群内逻辑信道号组成，二者统称为逻辑信道号。二者统称为逻辑信道号。 5.1.3 5.1.3 逻辑信道逻辑信道基本概念现代交换原理与技术 理工大学通信工程学院 逻辑

8、信道的形成过程终端255254201计算机进程进程进程复用器逻辑信道2552542015.1.3 5.1.3 逻辑信道逻辑信道ABC现代交换原理与技术 理工大学通信工程学院 8逻辑信道的特点 逻辑信道与呼叫一一对应。逻辑信道与呼叫一一对应。 逻辑信道只具有局部含义。逻辑信道只具有局部含义。 逻辑信道号是一种客观存在。逻辑信道号是一种客观存在。5.1.3 5.1.3 逻辑信道逻辑信道现代交换原理与技术 理工大学通信工程学院 分组交换网的服务 虚电路服务：虚电路服务：提供面向连接的信息传送。提供面向连接的信息传送。 数据报服务：数据报服务：提供无连接的信息提供无连接的信息传送传送。 5.1.4 5

9、.1.4 虚电路与数据报虚电路与数据报DTEDCEPSEPSEDCEDCEPSEDTE数据终端设备 DCE数据电路终结设备 PSE分组交换设备现代交换原理与技术 理工大学通信工程学院 8虚电路服务 所谓虚电路服务，是指用户在数据传送之前通所谓虚电路服务，是指用户在数据传送之前通过网络建立一条端到端的逻辑上的虚连接。过网络建立一条端到端的逻辑上的虚连接。 实电路？实电路？5.1.4 5.1.4 虚电路与数据报虚电路与数据报 虚电路和实电路有何区别？虚电路和实电路有何区别？现代交换原理与技术 理工大学通信工程学院 8虚电路工作示意图节点节点1 1节点节点2 2节点节点3 3节点节点5 5节点节点4

10、 4终端A终端C终端D终端B5.1.4 5.1.4 虚电路与数据报虚电路与数据报现代交换原理与技术 理工大学通信工程学院 8虚电路与逻辑信道节点节点1 1节点节点2 2节点节点3 3节点节点5 5节点节点4 4终端A终端C终端D终端BLCN=99LCN=99LCN=10LCN=10LCN=50LCN=50LCN=30LCN=30LCN=15LCN=15LCN=60LCN=60LCN=75LCN=75LCN=100LCN=1005.1.4 5.1.4 虚电路与数据报虚电路与数据报LCN=30LCN=30现代交换原理与技术 理工大学通信工程学院 8虚电路服务 交换式虚电路（交换式虚电路（SVC)S

11、VC) 永久虚电路（永久虚电路（PVC)PVC)5.1.4 5.1.4 虚电路与数据报虚电路与数据报现代交换原理与技术 理工大学通信工程学院 8数据报服务节点节点1 1节点节点2 2节点节点3 3节点节点4 4终端A终端Ba ab bc ca ab bc ca ac cb ba ab bc c5.1.4 5.1.4 虚电路与数据报虚电路与数据报现代交换原理与技术 理工大学通信工程学院 虚电路和数据报的比较比较项目虚电路数据报建链过程必须有不需要目的地址仅在连接建立时使用，建链 后，分组使用虚电路号每个分组都含有目的地址路由选择在虚电路建立时进行，所有 分组均按同一路由传送每个分组独立选择路由节

12、点出故障经由故障点的虚电路均中断丢失分组，但可经由其它路由分组顺序总是按发送顺序到达目的站到目的站时可能与发送顺序不同差错处理由通信子网负责由主机负责流量控制由通信子网负责由主机负责5.1.4 5.1.4 虚电路与数据报虚电路与数据报现代交换原理与技术 理工大学通信工程学院 第第5 5章章 分组交换原理与技术分组交换原理与技术分组交换原理分组交换原理5.1X.25X.25建议建议5.2路由选择路由选择5.3流量控制与拥塞控制流量控制与拥塞控制5.4帧中继技术帧中继技术5.5ATMATM交换技术交换技术5.6现代交换原理与技术 理工大学通信工程学院 X.25是ITU-T制定的公用分组网接口规范。

13、 X.25是在传输介质质量较差，对数据通信速率要求不高的历史背景下产生的，因此含有复杂的差错控制和流量控制措施，速率不高，适于广域网。5.2 X.255.2 X.25建议建议5.2.1 X.25的提出现代交换原理与技术 理工大学通信工程学院 5.2.2 X.255.2.2 X.25分层协议结构分层协议结构物理层数据 链路层分组层帧层协议物理层协议高层协议X.25分组层协议物理接口DTEDCE与远程DTE之间的高层协议物理层数据 链路层分组层现代交换原理与技术 理工大学通信工程学院 （1）物理层定义传输媒体的机械、电气、功能和规程特性。典型协议： X.21建议和V系列建议。（2）数据链路层同步、差错控制、流量控制、链路状态报告。典型协议：LAPB，为HDLC的子集。（3）分组层相当于OSI的网络层，支持多个逻辑信道，实现通信能力和资源的按需分配。 5.2.2 X.255.2.2 X.25分层协议结构分层协议结构现代交换原理与技术