【文章內(nèi)容簡介】 。事實上在所有的分組網(wǎng)中 ， 都使用了某種形式的自適應路由選擇技術 。 ① 從用戶的角度來看 ， 自適應路由選擇策略能夠提高網(wǎng)絡的性能 。 ② 自適應路由選擇策略趨向于平衡負荷 ， 有助于擁塞控制 ， 能夠延遲嚴重擁塞事件的發(fā)生 。 ?自適應路由算法（ Adaptive Routing） 《 現(xiàn)代交換原理 》 陜理工電信系 第 5章 分組交換原理與技術 分組交換原理 路由選擇 流量控制與擁塞控制 幀中繼技術 ATM交換技術 《 現(xiàn)代交換原理 》 陜理工電信系 一、流量控制 ? 分組交換網(wǎng)中各節(jié)點交換機的處理能力和線路的傳輸容量有限 ， 但用戶終端發(fā)送分組的時間和數(shù)量是隨機的 。 ? 如果不對數(shù)據(jù)流進行控制 ， 可能造成網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)流分布不均勻 ， 部分節(jié)點和線路的流量超過其處理能力或傳輸容量 ，造成網(wǎng)絡阻塞 。 嚴重時 ， 分組在網(wǎng)絡中無法傳送 ， 不斷被丟棄 ， 源節(jié)點無法發(fā)送新的數(shù)據(jù) ， 目的節(jié)點也收不到分組 ，造成死鎖 。 因此需要進行流量控制 。 《 現(xiàn)代交換原理 》 陜理工電信系 流量控制與擁塞控制 ? 問題： 為什么要進行流量控制 ? 不加控制 理想 加控制 理想 不加控制 加控制 死鎖 負荷 分組時延 吞吐量 負荷 吞吐量與輸入負載的關系 分組時延與輸入負載的關系 《 現(xiàn)代交換原理 》 陜理工電信系 流量控制與擁塞控制 ? 防止由于網(wǎng)絡和用戶過載而導致吞吐量下降和傳送時延增加 。 ? 避免網(wǎng)絡死鎖 。 ? 網(wǎng)絡及用戶之間的速率匹配。 ? 問題： 為什么要進行流量控制 ? 分組時延 理想 加控制 不加控制 理想 不加控制 加控制 死鎖 負荷 吞吐量 負荷 《 現(xiàn)代交換原理 》 陜理工電信系 ?流量控制的層次 接入級 段級 沿到沿 端到端 《 現(xiàn)代交換原理 》 陜理工電信系 流量控制的方法 ? 滑動窗口 ? 緩沖區(qū)預約法 ? 許可證法 《 現(xiàn)代交換原理 》 陜理工電信系 滑動窗口 1 11 41 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 2 1 3 1 4( a ) 滑 動 之 前1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3已 確 認 的 字 節(jié)字 節(jié) 4 至 7已 被 發(fā) 送字 節(jié) 8 至 1 3可 以 發(fā) 送字 節(jié) 1 4 至 1 6不 能 發(fā) 送指 針( b ) 滑 動 之 后1 5 1 61 11 41 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 2 1 3 1 4( a ) 滑 動 之 前1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3滑 動 窗 口已 確 認 的 字 節(jié)字 節(jié) 4 至 7已 被 發(fā) 送字 節(jié) 8 至 1 3可 以 發(fā) 送字 節(jié) 1 4 至 1 6不 能 發(fā) 送指 針( b ) 滑 動 之 后1 5 1 6 ? 用于端到端的流量控制。 《 現(xiàn)代交換原理 》 陜理工電信系 緩沖區(qū)預約法 ? 用于源節(jié)點到目的節(jié)點之間的流量控制 。 ? 源節(jié)點在發(fā)送數(shù)據(jù)之前 ， 要為每個報文在目的節(jié)點預約緩沖區(qū) ， 只有目的節(jié)點有緩沖區(qū)時 ， 源節(jié)點才可發(fā)送 。在預約的緩沖區(qū)用完后 ， 要等接收節(jié)點再次分配緩沖區(qū)后 ， 才能繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù) 。 《 現(xiàn)代交換原理 》 陜理工電信系 許可證法 ? 適用于 DTE到網(wǎng)絡源節(jié)點之間的流量控制 。 ? 設置一定數(shù)量的 “ 許可證 ” 在網(wǎng)中隨機地巡回游動 ， 終端向網(wǎng)絡發(fā)送分組時 ， 必須向源節(jié)點申請以獲得許可證 。 得到許可證后 ， 將許可證和數(shù)據(jù)分組一起傳送 ， 到達終點后 ，交出許可證 ， 使它重新在網(wǎng)內(nèi)游動 ， 以便其他終端使用 。 《 現(xiàn)代交換原理 》 陜理工電信系 ? 擁塞控制是一個全局性的過程 ， 涉及到所有的終端和節(jié)點 ，以及降低網(wǎng)絡傳輸性能的所有因素 。 ?流量控制是指發(fā)送端和接收端之間的點對點通信量控制 ，主要解決快速發(fā)送與慢速接收的問題 ， 是局部的 ， 一般基于反饋機制進行控制 。 ?當通信量超過一定限度時 ， 網(wǎng)絡性能降低 ， 這種現(xiàn)象就叫擁塞 。 擁塞的本質(zhì)是荷載超過了網(wǎng)絡的承受能力 。 二、擁塞控制 《 現(xiàn)代交換原理 》 陜理工電信系 ? 擁塞控制方法： ? 從擁塞節(jié)點向源節(jié)點發(fā)送控制分組 ? 根據(jù)路由選擇信息調(diào)整新分組的產(chǎn)生速率 ? 利用端到端的探測分組控制擁塞 ? 節(jié)點在分組經(jīng)過時添加擁塞指示信息 《 現(xiàn)代交換原理 》 陜理工電信系 網(wǎng)絡主要的性能指標 ? 吞吐量（服務的數(shù)量） ? 好的流量控制可以使更多的通信量流入網(wǎng)絡。 ? 平均時延（服務的質(zhì)量） ? 好的路由選擇可以使網(wǎng)絡的平均時延較低。 《 現(xiàn)代交換原理 》 陜理工電信系 第 5章 分組交換原理與技術 分組交換原理 路由選擇 流量控制與擁塞控制 幀中繼技術 ATM交換技術 《 現(xiàn)代交換原理 》 陜理工電信系 幀 中 繼 ? ? ? 《 現(xiàn)代交換原理 》 陜理工電信系 幀中繼的產(chǎn)生 （ 1） ， 效率不高 （ 2） 數(shù)字通信和光纖通信技術的發(fā)展 （ 3） 計算機技術的發(fā)展 簡化協(xié)議 → 加快轉發(fā) → 快速分組交換 ： 幀中繼(Frame Relay)與信元中繼 (Cell Relay)。 幀中繼概述 《 現(xiàn)代交換原理 》 陜理工電信系 FR的協(xié)議結構 幀中繼概述 物理層 數(shù)據(jù)鏈路層 網(wǎng)絡層 傳輸層 會話層 表示層 應用層 OSI參考模型 物理層 TDM模型 物理層 數(shù)據(jù)鏈路層 網(wǎng)絡層 物理層 鏈路層核心 FR模型 ?物理層： 、 V、 G、 I系列接口。 ?數(shù)據(jù)鏈路層： HDLC的簡化版本（ DLcore）， 去掉了差錯控制和流量控制字段。 《 現(xiàn)代交換原理 》 陜理工電信系 FR的協(xié)議結構 ?核心鏈路層功能： — 幀定界 、 定位和透明性； — 使用幀頭地址字段完成鏈路的復用 /解復用； — 幀傳輸差錯檢測 (但不糾錯 )； — 檢測幀在插 “ 0”前和刪 “ 0”后是否由整數(shù)個字節(jié)構成； — 檢測幀長是否正確； — 擁塞控制 。 《 現(xiàn)代交換原理 》 陜理工電信系 幀結構 標志和 FCS字段：同 。 DLCI： 數(shù)據(jù)鏈路連接標識 （ 10比特 ） ， 對應一個邏輯信道 ， 具有局部意義 。 DLCI=0用于信令和管理功能 。 C/R： 命令 /響應指示位 。 EA： 擴展地址指示位 。 EA=0表示還有下一個字節(jié) 標志 地址 信息 FCS 標志 DLCI（ 6） C/R EA DLCI（ 4） FECN BECN DE EA 第 1字節(jié) 第 2字節(jié) 《 現(xiàn)代交換原理 》 陜理工電信系 技術特點 ? 數(shù)據(jù)傳送協(xié)議大大簡化 ? 只包含 OSI模型的下二層 ， 而且第二層只保留其核心功能 ? 用戶平面與控制平面分離 ? 控制平面指的是信令信息的處理 、 傳送和管理 ， 信令用于邏輯連接的建立和拆除 。 ? 用戶平面負責端到端的用戶數(shù)據(jù)傳送 。 《 現(xiàn)代交換原理 》 陜理工電信系 ? 幀中繼是面向連接的網(wǎng)絡 ， 提供虛電路服務 。包括 PVC和 SVC。 ? 虛電路用 DLCI標識 ， DLCI號僅具有本地意義 。 幀中繼的交換操作 《 現(xiàn)代交換原理 》 陜理工電信系 ? 根據(jù)節(jié)點轉發(fā)表進行交換。 1 2 3 DCLI:124 DCLI:121 DCLI:041 DCLI:112 輸入 輸出 接口 DLCI 接口 DLCI 1 121 2 041 1 124 3 112 2 167 3 367 2 167 1 192 幀中繼的交換操作 《 現(xiàn)代交換原理 》 陜理工電信系 ? 為保證帶寬資源在用戶間的合理分配 ， 網(wǎng)絡必須對每個連接上傳送的用戶數(shù)據(jù)進行監(jiān)控 ， 即帶寬管理 。 ? 幀中繼網(wǎng)絡中 ， 為了簡化協(xié)議 ， 提高節(jié)點的處理和轉發(fā)速度 ， 將流量控制和差錯控制交由終端的高層協(xié)議完成 。但這樣可能使網(wǎng)絡出現(xiàn)擁塞 ， 因此要采取措施盡量減少擁塞的出現(xiàn) 。 帶寬管理與擁塞控制 《 現(xiàn)代交換原理 》 陜理工電信系 帶寬管理參數(shù) ? 承諾時間間隔 Tc—— 對連接上的用戶數(shù)據(jù)量進行監(jiān)視的時間間隔 。 ? 承諾的信息速率 CIR—— 正常情況下 ， 網(wǎng)絡向用戶承諾的數(shù)據(jù)傳送速率 ， 它是 Tc時間段內(nèi)的平均值 。 ? 承諾的突發(fā)信息量 Bc—— 正常情況下 ， 在 Tc時間段內(nèi)允許用戶傳送的最大數(shù)據(jù)量 。 ? 超量突發(fā)信息量 Be—— 正常情況下 ， 在 Tc時間段內(nèi)網(wǎng)絡能夠給用戶傳送的超過 Bc的最大數(shù)據(jù)量 。 帶寬管理與擁塞控制 《 現(xiàn)代交換原理 》 陜理工電信系 帶寬管理策略 帶寬管理與擁塞控制 《 現(xiàn)代交換原理 》 陜理工電信系 管控過程 ? 如果在時間 Tc內(nèi)監(jiān)測到連接上的信息量 ≤Bc， 說明用戶速率小于 CIR， 網(wǎng)絡應繼續(xù)轉發(fā)這些幀 。 ? 如果 Bc≤監(jiān)測到連接上的信息量 ≤Bc+Be， 則說明用戶速率已超過 CIR， 但仍在約定的范圍內(nèi) ， 網(wǎng)絡將 Be部分的幀 DE置為 1后進行轉發(fā) 。 ? 如果監(jiān)測到連接上的信息量 ≥Bc+Be， 說明用戶已嚴重違約 ，則網(wǎng)絡丟棄超過 Bc+Be部分的所有幀 。 帶寬管理與擁塞控制 《 現(xiàn)代交換原理 》 陜理工電信系 幀中繼擁塞控制采用擁塞回避和丟棄兩種辦法： ?擁塞回避 網(wǎng)絡顯式地告知發(fā)送方和接收方擁塞出現(xiàn)的情況 ， 發(fā)送者據(jù)此調(diào)整發(fā)送的速率 ， 避免擁塞 。 ?后向顯式擁塞通知 （ BECN） ： 提示發(fā)送方網(wǎng)絡出現(xiàn)擁塞 。 ?前向顯式擁塞通知 （ FECN） ： 提示接收方網(wǎng)絡出現(xiàn)擁塞 。 ? 丟棄 如用戶不響應擁塞提示 ， 網(wǎng)絡就丟棄幀 。 擁塞控制 《 現(xiàn)代交換原理 》 陜理工電信系 作 業(yè) ? 4 ． （ SABM） 建立 ， 試說明 “ 異步 ” 和 “ 平衡 ” 的含義 。 ? ， 二者有何區(qū)別 ？僅在鏈路層設置流量控制行不行 ？ ? 幀中繼與 ？ FR虛電路是如何建立的 ？ FR如何實現(xiàn)流量控制 ？ 《 現(xiàn)代交換原理 》 陜理工電信系 第 5章 分組交換原理與技術 分組交換原理 路由選擇 流量控制與擁塞控制 幀中繼技術 ATM交換技術 《 現(xiàn)代交換原理 》