于銀輝教授吉林大學(xué)通信工程學(xué)院-文庫吧
2025-09-08 12:38 本頁面
【正文】 為5分。電路交換的通路建立時間長，平均 15s，較短的數(shù)據(jù)通信花去較長的通路建立時間不劃算。 數(shù)據(jù)通信的速率變化，30bit/s（聊天）～nMbit/s（傳圖象） 電路交換每話路傳輸速率固定為 64kbit/s，不能適應(yīng)業(yè)務(wù)速率的動態(tài)變化。 29 分組交換的誕生 計算機(jī)技術(shù) 分組交換 電路交換 交換數(shù)據(jù)： 高速、大容量和時延?。? 以分組為單位存儲轉(zhuǎn)發(fā)。 ? 缺點： 固定占用帶寬； 線路利用率低； 雙方必須以相 同的數(shù)據(jù)率進(jìn) 行發(fā)送和接收。 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)： 能夠進(jìn)行資源共享； 具有突發(fā)性的特點；并有高度的可靠性； 具有嚴(yán)格差錯控制。 30 分組交換的本質(zhì)特征 ? 數(shù)據(jù)被封裝成分組后，對于占用的傳送位置無要求，可采用統(tǒng)計復(fù)用，先來先傳。 ? 由于要求交換節(jié)點對數(shù)據(jù)進(jìn)行糾錯檢驗，必須等一個分組完全抵達(dá)交換節(jié)點后才能執(zhí)行，所以分組交換采用 “ 存儲 檢查 轉(zhuǎn)發(fā) ” 的交換方式。 31 分組交換的概念 ? 分組交換的基本思想是：把用戶要傳送的信息分成若干個小的數(shù)據(jù)塊，即分組(packet)，這些分組長度較短，并具有統(tǒng)一的格式，每個分組有一個分組頭，包含用于控制和選路的有關(guān)信息。 32 兩個關(guān)鍵 ? 統(tǒng)計復(fù)用： 也稱異步時分復(fù)用，指將用戶數(shù)據(jù)劃分?jǐn)?shù)據(jù)單元，若干比特；用邏輯標(biāo)號標(biāo)識數(shù)據(jù)單元，構(gòu)成分組，按照先來先服務(wù)復(fù)用傳輸信道。屬于動態(tài)分配共享資源，可提高傳輸信道的帶寬利用率。 ? 存儲轉(zhuǎn)發(fā)： 指分組數(shù)據(jù)抵達(dá)交換機(jī)先進(jìn)行緩存，檢查無錯后再根據(jù)分組中攜帶的目的地址和資源狀況選擇路由，將分組經(jīng)出口連路轉(zhuǎn)發(fā)輸出。 33 分組的形成 通 信 電 文FAC分 組 頭FFCS規(guī) 定 長 度 數(shù) 據(jù)FAC分 組 頭F規(guī) 定 長 度 數(shù) 據(jù)分 組 1FCSFAC分 組 頭FFCS分 組 2分 組 3通 信 電 文 的 分 組 打 包 示 意F ： 標(biāo) 志 序 列A ： 地 址 字 段C ： 控 制 字 段F C S ： 幀 校 驗 序 列34 統(tǒng)計時分復(fù)用 b y 2 1 x a復(fù)用器b a2 1y x終端 A終端 B終端 C空閑標(biāo)記35 工作過程 ? 各分組按 排隊，形成隊列，復(fù)用器按照 FIFO的原則，從隊列中逐個取出分組向線路上發(fā)送。 ? 在高速傳輸線上，形成了各用戶分組的交織傳輸。輸出的數(shù)據(jù)不是按固定時間分配，而是根據(jù)用戶的需要進(jìn)行的。 ? 這些用戶數(shù)據(jù)的區(qū)分不像同步時分復(fù)用那樣靠位置來區(qū)分，而是靠各個用戶數(shù)據(jù)分組頭中的 “ 標(biāo)記 ” 來區(qū)分的。 36 分組交換過程 CH 1H 2H 4H 6H 3H 5ABCD數(shù) 據(jù). . .E數(shù) 據(jù). . .37 (1) 傳輸質(zhì)量高。 (2) 可靠性高。 (3)異種終端通信方便。 (4) 能滿足實時性要求。 (5) 經(jīng)濟(jì)性好。 (1)信息傳送時延大。 (2)增加開銷。 (3)協(xié)議和控制比較復(fù)雜。 38 ? 兩種主要形式：面向連接和無連接 ? 面向連接 ， 通信前先要分配資源和進(jìn)行通信參數(shù)協(xié)商，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)交換傳送，通信結(jié)束后釋放所占用資源。 ? 無連接 ， 隨時可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，網(wǎng)絡(luò)總是處于準(zhǔn)備好狀態(tài)。 39 兩種工作模式 ? 數(shù)據(jù)報方式 :用戶之間通信無需經(jīng)過呼叫建立、呼叫釋放階段；各分組逐節(jié)點地獨立選擇路由、轉(zhuǎn)發(fā)。 ? 虛電路方式 :先在用戶之間建立邏輯連接（虛電路），分組沿虛電路順序發(fā)送，發(fā)送完，邏輯連接釋放。 特點：是無連接的交換方式。靈活，網(wǎng)絡(luò)利用率高，軟件復(fù)雜，傳輸時延大。 inter采用數(shù)據(jù)報方式。 特點：是面向連接的交換方式。延時小，軟件簡單，故障時需要重新建立連接。 。 40 A 存儲器 PAD接口 PAD接口 存儲器 D D 2 C 1 C C 分組交換機(jī)甲 分組交換機(jī)乙 1 C 存儲器 B AC:用數(shù)據(jù)報方式 ,各分 組獨立選擇路由 BD:采用虛電路方式 ,各 分組按已建立的虛電 路順序傳送 PAD:packet Assemble and Disassemble分組裝拆接 口 3 D 2 D 1 D 分組交換機(jī)丙 C 工作原理示意 41 虛電路的特點是： (1) 虛電路的路由選擇僅僅發(fā)生在虛電路建立的時候，在以后的傳送過程中，路由不再改變，這可以減少節(jié)點不必要的通信處理。 (2) 由于所有分組遵循同一路由，這些分組將以原有的順序到達(dá)目的地，終端不需要進(jìn)行重新排序，因此分組的傳輸時延較小。 (3) 一旦建立了虛電路，每個分組頭中不再需要有詳細(xì)的目的地地址，而只需有邏輯信道號就可以區(qū)分每個呼叫的信息，這可以減少每一分組的額外開銷。 42 (4) 虛電路是由多段邏輯信道構(gòu)成的，每一個虛電路在它經(jīng)過的每段物理鏈路上都有一個邏輯信道號，這些邏輯信道級連構(gòu)成了端到端的虛電路。 (5) 虛電路的缺點是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中線路或者設(shè)備發(fā)生故障時，可能導(dǎo)致虛電路中斷，必須重新建立連接。 (6) 虛電路的使用場合：虛電路適用于一次建立后長時間傳送數(shù)據(jù)的場合，其持續(xù)時間應(yīng)顯著大于呼叫建立時間，如文件傳送、傳真業(yè)務(wù)等。 43 數(shù)據(jù)報的特點是： (1) 用戶的通信不需要有建立連接和清除連接的過程，可以直接傳送每個分組，因此對于短報文通信效率比較高； (2) 每個節(jié)點可以自由地選路，可以避開網(wǎng)中的擁塞部分，因此網(wǎng)絡(luò)的健壯性較好。對于分組的傳送比虛電路更為可靠，如果一個節(jié)點出現(xiàn)故障，分組可以通過其它路由傳送。 (3) 數(shù)據(jù)報方式的缺點是：分組的到達(dá)不按順序，在終點各分組需重新排隊；并且每個分組的分組頭要包含詳細(xì)的目的地址，開銷比較大。 (4) 數(shù)據(jù)報的使用場合：數(shù)據(jù)報適用于短報文的傳送，如詢問 /響應(yīng)型業(yè)務(wù)等。 44
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