【文章內(nèi)容簡介】 ，每次傳送一個(gè)字符，且字符間異步，字符內(nèi)部各位同步被稱為字符同步方式。即每個(gè)字符出現(xiàn)在數(shù)據(jù)流中的相對(duì)時(shí)間是隨機(jī)的，接收端預(yù)先并不知道，而每個(gè)字符一經(jīng)開始發(fā)送，收發(fā)雙方則以預(yù)先固定的時(shí)鐘速率來傳送和接收二進(jìn)制位。 1 1 0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1 1 1 0 D 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 數(shù)據(jù)位第 n 個(gè)字符第 n + 1個(gè)字符空閑位空閑位空閑位空閑位空閑位起始位校驗(yàn)位圖 219 異步傳輸方式 3．幀同步 （ 1）面向字符型同步方式 面向字符型的控制規(guī)程的特點(diǎn)是規(guī)定一些字符作為傳輸控制用，信息長度為 8位的整數(shù)倍，面向字符型（ CharacterOriented）的數(shù)據(jù)格式又有單同步、雙同步和外同步之分，如圖 220所示： 數(shù)據(jù) ‥‥‥ 數(shù)據(jù) C R C 1 CRC 2 同步字符 數(shù)據(jù) ‥‥‥ 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) ‥‥‥ 數(shù)據(jù)同步字符數(shù)據(jù) ‥‥‥ 數(shù)據(jù) C R C 1 CRC 2數(shù)據(jù) ‥‥‥ 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) ‥‥‥ 數(shù)據(jù) C R C 1 CRC 2同步字符同步字符 數(shù)據(jù) ‥‥‥ 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) ‥‥‥ 數(shù)據(jù)同步字符同步字符( a ) 單同步( b ) 雙同步( c ) 外同步同步信號(hào)圖 220 同向字符型同步方式 （ 2）面向比特型同步方式 面向比特型同步控制規(guī)程的概念是由 IBM公司在 1969年提出的，它的特點(diǎn)是沒有采用傳輸控制字符，而是采用某些位組合作為控制用，其信息長度可變，傳輸速率在 2400波特以上。其幀格式如圖 221所示。幀是OSI/RM中數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)傳輸單位，有關(guān) HDLC的內(nèi)容詳見第 3章。 A C I F C S 0111111001111110一幀信息起始標(biāo)志 地址段 控制段 信息段 幀校驗(yàn)序列 結(jié)束標(biāo)志( F ) ( F )圖 221 HDLC幀格式 1．電路交換原理 電路交換交換是源于傳統(tǒng)的電話交換原理發(fā)展而成的一種交換方式，它的基本處理過程包括呼叫建立、通話（信息傳送）、連接釋放三個(gè)階段。 CEDBF216 573A 4網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)圖 222 電路交換 2．電路交換主要特點(diǎn) （ 1）數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)延短且時(shí)延固定不變，適用于實(shí)時(shí)大批量連續(xù)的數(shù)據(jù)傳輸； （ 2）數(shù)據(jù)傳輸迅速可靠，并且保持原來的順序； （ 3）電路連通后提供給用戶的是 “ 透明通路 ” ； （ 4）電路（信道）利用率低。 1. 報(bào)文交換原理 報(bào)文交換采用存儲(chǔ) — 轉(zhuǎn)發(fā)方式，是源于傳統(tǒng)的電報(bào)傳輸方式而發(fā)展起來的一種交換技術(shù)，它不像電路交換那樣需要通過呼叫建立起物理連接的通路，而是以接力方式，數(shù)據(jù)報(bào)文在沿途各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行接收 — 存儲(chǔ) — 轉(zhuǎn)發(fā)過程，逐段傳送直到目的站點(diǎn)的系統(tǒng)，一個(gè)時(shí)刻僅占用一段通道。即在每個(gè)節(jié)點(diǎn)在收到整個(gè)報(bào)文并檢查無誤后，就暫存這個(gè)報(bào)文，然后利用路由信息找出下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的地址，再把整個(gè)報(bào)文傳送給下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)與節(jié)之間無需先通過呼叫建立連接，在交換節(jié)點(diǎn)中需要緩沖存儲(chǔ)，報(bào)文需要排隊(duì)，故報(bào)文交換不能滿足實(shí)時(shí)通信的要求。 2. 報(bào)文交換主要特點(diǎn) （ 1）信道利用率高； （ 2）可以把一個(gè)報(bào)文發(fā)送到多個(gè)目的地； （ 3）可以實(shí)現(xiàn)報(bào)文的差錯(cuò)控制和糾錯(cuò)處理，還可以進(jìn)行速度和代碼的轉(zhuǎn)換； （ 4）不能滿足實(shí)時(shí)或交互式的通信要求； （ 5）有時(shí)節(jié)點(diǎn)收到過多的數(shù)據(jù)而無空間存儲(chǔ)或不能及時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，就不得不丟棄報(bào)文，而且發(fā)出的報(bào)文不按順序到達(dá)目的地。 在虛電路分組交換中，為了進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)的源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間要先建一條邏輯通路。每個(gè)分組除了包含數(shù)據(jù)之外還包含一個(gè)虛電路標(biāo)識(shí)符。它之所以是 “ 虛 ” 的，是因?yàn)檫@條電路不是專用的。如圖 223顯示了虛電路分組交換方式的傳輸過程。 CEDF216 57342 13A2132 13213213B圖 223 虛電路分組交換 （ 2）數(shù)據(jù)報(bào)分組交換 在數(shù)據(jù)報(bào)分組交換中，每個(gè)分組的傳送是被單獨(dú)處理的。每個(gè)分組稱為一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)，數(shù)據(jù)報(bào)自身攜帶足夠的地址信息。 CEDF216 57342 13A3 12B312112233圖 224 數(shù)據(jù)報(bào)分組交換 ? 題目：設(shè)待傳的數(shù)據(jù)總長度為 L 位，分組長度為 P位，其中頭部開銷長度位 H 位，源結(jié)點(diǎn)到目的結(jié)點(diǎn)之間的鏈路數(shù)為 h，每個(gè)鏈路上的延遲時(shí)間為 D 秒，數(shù)據(jù)傳輸率為 B bps，電路交換和虛電路建立連接的時(shí)間都為 S 秒，在分組交換方式下每個(gè)中間結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生 d 位的延遲時(shí)間，則傳送所有數(shù)據(jù)，電路交換需要的時(shí)間為 __S+L/B +hD __秒，虛電路分組交換所需的時(shí)間為 S+[(h1)d/B+hD+P/B] x [L/(PH)] 秒，數(shù)據(jù)報(bào)分組交換所需的時(shí)間為 [(h1)d/B+hD+P/B] x [L/(PH)] 秒。 ? 電路交換時(shí)間 ：電路建立時(shí)間 +所有數(shù)據(jù)的發(fā)送時(shí)間 +K段鏈路的傳播時(shí)間 ? 虛電路分組交換時(shí)間 ：虛電路建立時(shí)間 +（節(jié)點(diǎn)處理分組延遲時(shí)間 +鏈路傳播時(shí)延 +每個(gè)分組傳輸時(shí)間） *分組的個(gè)數(shù) ? 題目：設(shè)待傳的數(shù)據(jù)總長度為 L 位，分組長度為 P位，其中頭部開銷長度位 H 位，源結(jié)點(diǎn)到目的結(jié)點(diǎn)之間的鏈路數(shù)為 h，每個(gè)鏈路上的延遲時(shí)間為 D 秒，數(shù)據(jù)傳輸率為 B bps，電路交換和虛電路建立連接的時(shí)間都為 S 秒，在分組交換方式下每個(gè)中間結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生 d 位的延遲時(shí)間，則傳送所有數(shù)據(jù)，電路交換需要的時(shí)間為 __S+L/B +hD __秒，虛電路分組交換所需的時(shí)間為 S+[(h1)d/B+hD+P/B] x [L/(PH)] 秒，數(shù)據(jù)報(bào)分組交換所需的時(shí)間為 [(h1)d/B+hD+P/B] x [L/(PH)] 秒。 ? 數(shù)據(jù)報(bào)分組交換時(shí)間 ：（節(jié)點(diǎn)處理分組延遲時(shí)間 +鏈路傳播時(shí)延 +每個(gè)分組傳輸時(shí)間） *分組的個(gè)數(shù) ? 假設(shè)兩個(gè)用戶之間的傳輸線路由 3段組成（兩個(gè)轉(zhuǎn)接結(jié)點(diǎn)），每段的傳輸延遲為 1／ 1000 s，呼叫建立時(shí)間（線路交換或虛電路）為 s，在這樣的線路上傳送 3200bit的報(bào)文，分組的大小為1024bit，報(bào)頭的開銷為 16 bit，線路的數(shù)據(jù)速率是 9600 b/s。 試分別計(jì)算在下列各種交換方式下的端到端的延遲時(shí)間： （ 1） 電路交換； （ 2） 虛電路； （ 3） 數(shù)據(jù)報(bào)。 1．從傳統(tǒng)分組交換到快速分組交換的演進(jìn) 由于電路交換方式存在著一些固有的不足，人們積極探索新的交換方式時(shí)多以分組交換來進(jìn)行，但在電路上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接過程中，盡量向電路交換方式靠攏，即盡量縮短（甚至取消）節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)和處理時(shí)間，這就出現(xiàn)了所謂的 “ 快速分組交換 ” 技術(shù)。 快速分組技術(shù)在實(shí)現(xiàn)技術(shù)上，根據(jù)它能傳輸?shù)膸L度是可變的還是固定的來劃分，主要有兩類，一類是幀長度可變的且較長，實(shí)現(xiàn)為幀中繼（ Frame Relay）；另一類是幀長度固定的且很短，被實(shí)現(xiàn)為信元中繼 (Cell Relay)。其中，幀中繼交換多數(shù)是在傳統(tǒng)分組交換機(jī)基礎(chǔ)上經(jīng)功能擴(kuò)充而成，相關(guān)內(nèi)容在第 5章中介紹。這里只介紹信元中繼的實(shí)現(xiàn)原理，而信元中繼的典型實(shí)現(xiàn)是 ATM交換技術(shù)。 ATM交換 2． ATM的基本概念 ATM交換是異步傳送模式（ Asynchronous Transfer Mode）交換的簡稱，它是在前述快速分組交換中的 “ 信元中繼 ” 基礎(chǔ)上發(fā)展和完善下來的高速寬帶交換技術(shù)，在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中處于極其重要的地位。 （ 1）同步和異步 TDM是在一條通信線路上按一定的周期（如 125μs）將時(shí)間分成稱為幀的時(shí)間塊，而在每一幀中又分成若干時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙可攜帶相應(yīng)的用戶信息。當(dāng)某一用戶通過呼叫建立起通信后，在此期間，其信號(hào)將固定地占用各幀中的某一時(shí)隙，直至通信結(jié)束，如圖 225所示。 ATM交換 ……1 2 3 n 1 n125 μ s…1