【正文】 同步傳輸?shù)谋忍胤纸M要大得多。它不是獨立發(fā)送每個字符（每個字符都有自己的開始位和停止位），而是把它們組合起來一起發(fā)送。通常將這些組合稱為數(shù)據(jù)幀，或簡稱為幀。 數(shù)據(jù)幀的第一部分包含一組同步字符。它是一個獨特的比特組合，類似于前面提到的起始位，用于通知接收方一個幀已經(jīng)到達(dá)，但它還同時能確保接收方的采樣速度和比特的到達(dá)速度保持一致，收收發(fā)雙方進(jìn)入同步。幀的最后一部分是一個幀的結(jié)束標(biāo)記。它與同步字符一樣，它也是一個獨特的比特串，類似于前面提到的停止位，用于表示在下一幀開始之前沒有別的即將到達(dá)的數(shù)據(jù)了。 巢湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程 79 同步傳輸通常要比異步傳輸速度快的多。接收方不必對每個字符進(jìn)行開始和停止的操作。一旦檢測到幀同步字符，它就在接下來的數(shù)據(jù)到達(dá)時接收它們。另外同步傳輸?shù)拈_銷也比較少。例如，一個典型的幀可能有 500B（即 4000bit）的數(shù)據(jù)，其中可能只含 100bit的開銷。這時，增加的比特位使傳輸?shù)谋忍乜倲?shù)增加 %，這與異步傳輸中的 25%的增加要小的多。 隨著數(shù)據(jù)幀中實際數(shù)據(jù)比特位的增加，開銷比特所占的百分比將相應(yīng)的減少。但是，數(shù)據(jù)比特位越長，緩存數(shù)據(jù)所需要的緩沖區(qū)也越來越大，這就限制了一個幀的大小。另外，幀越大，它占據(jù)傳輸媒體的連續(xù)時間也越長。在極端的情況下，這將導(dǎo)致其他用戶等待時間較長。 巢湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程 80 數(shù)字信號的傳輸方式 基帶傳輸 在數(shù)據(jù)通信中，表示計算機(jī)二進(jìn)制的比特序列的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號是典型的矩形脈沖信號 。矩形脈沖信號的固有頻帶稱做基本頻帶 ,簡稱為基帶 ,矩形脈沖信號就叫做基帶信號 。在數(shù)字通信信道上，直接傳送基帶信號的方法稱為基帶傳輸 。在發(fā)送端，基帶傳輸?shù)臄?shù)據(jù)經(jīng)過編碼器變換變?yōu)橹苯觽鬏數(shù)幕鶐盘?，例如曼徹斯特編碼或差分曼徹斯特編碼信號 。在接收端由解碼器恢復(fù)成與發(fā)送端相同的矩形脈沖信號 。基帶傳輸是一種最基本的數(shù)據(jù)傳輸方式。 利用模擬信道傳輸數(shù)據(jù)信號的方法稱為頻帶傳輸； 調(diào)制解調(diào)器（ modem）是頻帶傳輸中最典型的通信設(shè)備。 巢湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程 81 多路復(fù)用技術(shù) 多路復(fù)用是指數(shù)據(jù)通信中信道的復(fù)用，即利用一個物理信道同時傳輸多個信號，以提高信道利用率，使一條線路能同時由多個用戶使用而互不影響。多路復(fù)用主要有頻分多路復(fù)用（ FDM）和時分多路復(fù)用(TDM)。 頻分多路復(fù)用（ FDM） 在物理信道的可用帶寬超過單個原始信號所需帶寬情況下 ,可將該物理信道的總帶寬分割成若干個與傳輸單個信號帶寬相同 (或略寬 )的子信道 ,每個子信道傳輸一路信號 ,這就是頻分多路復(fù)用。多路原始信號在頻分復(fù)用前 ,先要通過頻譜搬移技術(shù)將各路信號的頻譜搬移到物理信道頻譜的不同段上 ,也即使信號的帶寬不相互重疊 ,這可以通過采用不同的載波頻率進(jìn)行調(diào)制來實現(xiàn)。頻分多路復(fù)用 FDM的一個示例見圖 ,其中 8個信號源輸入到一個多路復(fù)用器中 ,該多路復(fù)用器用不同的頻率 (f1~f8)調(diào)制每一個信號 ,每個信號需要一個以它的載波頻率為中心的一定帶寬的通道。為了防止相互干擾 ,使用保護(hù)帶來隔離每一個通道 ,保護(hù)帶是一些不使用的頻譜區(qū)。 巢湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程 82 TDM 若媒體能達(dá)到的位傳輸速率超過傳輸數(shù)據(jù)所需的數(shù)據(jù)傳輸速率 ,則可采用時分多路復(fù)用 TDM技術(shù) ,也即將一條物理信道按時間分成若干個時間片輪流地分配給多個信號使用。每一時間片由復(fù)用的一個信號占用 ,而不像 FDM那樣 ,同一時間同時發(fā)送多路信號。這樣 ,利用每個信號在時間上的交叉 ,就可以在一條物理信道上傳輸多個數(shù)字信號。這種交叉可以是位一級的 ,也可以是由字節(jié)組成的塊或更大的信息組進(jìn)行交叉。 時分多路復(fù)用 TDM不僅僅局限于傳輸數(shù)字信號 ,也可以同時交叉?zhèn)鬏斈M信號。另外 ,對于模擬信號 ,有時可以把時分多路復(fù)用和頻分多路復(fù)用技術(shù)結(jié)合起來使用。一個傳輸系統(tǒng) ,可以頻分成許多條子通道 ,每條子通道再利用時分多路復(fù)用技術(shù)來細(xì)分。在寬帶局域網(wǎng)絡(luò)中可以使用這種混合技術(shù)。 巢湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程 83 數(shù)據(jù)交換技術(shù) 第一節(jié) 數(shù)據(jù)交換概述 第二節(jié) 數(shù)據(jù)交換方式 第三節(jié) 幀中繼 第四節(jié) ATM技術(shù) 巢湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程 84 實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的交換網(wǎng)有兩類：公用交換網(wǎng)和公用數(shù)據(jù)交換網(wǎng) ? 利用公用交換網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換 在公用電話網(wǎng)上只要附加一些呼叫或應(yīng)答裝置，即可實現(xiàn)用戶終端和計算中心設(shè)備的數(shù)據(jù)交換。 通過公用電話網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換 公 用 電 話 交 換 網(wǎng)公 用 電 話 交 換 網(wǎng)具 有 N C E 的m o d e m 和 A C E用 戶 終 端用 戶 終 端計 算 機(jī) 中 心計 算 機(jī) 中 心( a ) 人 工 呼 叫 / 應(yīng) 答 方 式( b ) 自 動 呼 叫 / 應(yīng) 答 方 式第一節(jié) 數(shù)據(jù)交換概述 巢湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程 85 實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的交換網(wǎng)有兩類：公用交換網(wǎng)和公用數(shù)據(jù)交換網(wǎng) ? 利用公用數(shù)據(jù)交換網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換 公用數(shù)據(jù)交換網(wǎng)要求本身可解決數(shù)據(jù)交換。在早期的廣域網(wǎng)中，數(shù)據(jù)通過通信子網(wǎng)的交換方式分為兩類： 線（電）路交換方式、存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換方式。 ??????????????交換幀方式分組交換報文交換存儲交換方式電路交換方式公用數(shù)據(jù)網(wǎng)A T M第一節(jié) 數(shù)據(jù)交換概述 巢湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程 86 第二節(jié) 數(shù)據(jù)交換方式 一、線路交換方式（電路交換方式） ? 與電話交換方式的工作過程很類似 ； ? 兩臺計算機(jī)通過通信子網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換之前，首先要在通信子網(wǎng)中建立一個實際的物理線路連接， 然后再進(jìn)行數(shù)據(jù)通信； ? 在通信中自始至終使用該條鏈路進(jìn)行信息傳輸，而不允許其它計算機(jī)和終端同時共享該條鏈路。 巢湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程 87 第二節(jié) 數(shù)據(jù)交換方式 一、線路交換方式（電路交換方式） ? 線路交換方式的通信過程 ? 線路建立階段：如果主機(jī) H1要向主機(jī) H2傳輸數(shù)據(jù)，首先要通過通信子網(wǎng)在主機(jī) H1與主機(jī) H2之間建立線路連接。主機(jī) H1首先向通信子網(wǎng)中節(jié)點 A發(fā)送 “ 呼叫請求包 ” ，其中含有需要建立線路連接的源主機(jī)地址與目的主機(jī)地址。節(jié)點A根據(jù)目的主機(jī)地址，根據(jù)路選算法，如選擇下一個節(jié)點為 B，則向節(jié)點 B發(fā)送“ 呼叫請求包 ” 。其它節(jié)點動作基本類同。至此，從 “ 主機(jī) H1節(jié)點 A節(jié)點 B節(jié)點 C節(jié)點 D主機(jī) H2”的專用物理線路連接建立完成。 巢湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程 88 第二節(jié) 數(shù)據(jù)交換方式 一、線路交換方式（電路交換方式） ? 線路交換方式的通信過程 ? 數(shù)據(jù)傳輸階段：在主機(jī) H1與主機(jī) H2通過通信子網(wǎng)的物理線路連接建立以后，主機(jī) H1與主機(jī) H2就可以通過該連接實時、雙向交換數(shù)據(jù)。 ? 線路釋放階段：在數(shù)據(jù)傳輸完成后，就要進(jìn)入路線釋放階段。一般可以由主機(jī)H1向主機(jī) H2發(fā)出 “ 釋放請求包 ” ，主機(jī) H2同意結(jié)束傳輸并釋放線路后，將向節(jié)點 D發(fā)送 “ 釋放應(yīng)答包 ” ，然后按照節(jié)點 C節(jié)點 B節(jié)點 A主機(jī) H1次序，依次將建立的物理連接釋放。這時，此次通信結(jié)束。 巢湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程 89 第二節(jié) 數(shù)據(jù)交換方式 一、線路交換方式（電路交換方式） ? 線路交換方式的特點 ? 通信子網(wǎng)中的節(jié)點是用電子或機(jī)電結(jié)合的交換設(shè)備來完成輸入與輸出線路的物理連接； ? 交換設(shè)備與線路分為模擬通信與數(shù)字通信兩類； ? 線路連接過程完成后，在兩臺主機(jī)之間已建立的物理線路連接為此次通信專用，電路利用率低； ? 通信子網(wǎng)中的結(jié)點交換設(shè)備不能存儲數(shù)據(jù)，不能改變數(shù)據(jù)內(nèi)容，并且不具備差錯控制能力； ? 信息傳輸效率較高，對用戶提供“透明”傳輸通路。 巢湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程 90 第二節(jié) 數(shù)據(jù)交換方式 二、報文交換方式 ? 報文交換的基本原理 ? 報文交換不事先建立物理電路，當(dāng)發(fā)送方有數(shù)據(jù)要發(fā)送時，它把要發(fā)送的數(shù)據(jù)當(dāng)作一個整體交給中間交換設(shè)備，中間交換設(shè)備先將報文存儲起來，然后選擇一條合適的空閑輸出線將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給下一個交換設(shè)備，如此循環(huán)往復(fù)直至將數(shù)據(jù)發(fā)送到目的結(jié)點。 ? 報文的基本格式 巢湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程 91 第二節(jié) 數(shù)據(jù)交換方式 二、報文交換方式 ? 報文交換的特點 ? 線路效率較高，因為許多報文可以分時共享一條節(jié)點到節(jié)點的通道； ? 不需要同時使用發(fā)送器和接收器來傳輸數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)可以在接收器可用之前，暫時存儲這個報文； ? 在線路交換網(wǎng)上，當(dāng)通信量變得很大時，就不能接受某些呼叫； ? 報文交換系統(tǒng)可以把一個報文發(fā)送到多個目的地； ? 根據(jù)報文的長短或其他特征能夠建立報文的優(yōu)先權(quán)，使得一些短的、重要的報文優(yōu)先傳遞，且可以進(jìn)行速度和代碼的轉(zhuǎn)換。 巢湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程 92 第二節(jié) 數(shù)據(jù)交換方式 三、分組交換方式 ? 分組交換的基本原理 ? 分組交換與報文交換的工作方式基本相同，形式上的主要差別在于，分組交換網(wǎng)中要限制所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單位的長度 ,一般選 128B。 ? 發(fā)送節(jié)點首先對從終端設(shè)備送來的數(shù)據(jù)報文進(jìn)行接收、存儲，而后將報文劃分成一定長度的分組，并以分組為單位進(jìn)行傳輸和交換。接收節(jié)點將接收到的分組重新組裝成信息或報文。 ? 分組的基本格式 巢湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程 93 第二節(jié) 數(shù)據(jù)交換方式 三、分組交換方式 ? 分組交換的實現(xiàn)方式 ? 虛電路方式： 兩個用戶 (DTE)在進(jìn)行通信之前通過網(wǎng)絡(luò)建立的邏輯上的連接。在同一條物理線路上可以同時建立多個虛電路 。包括呼叫建立、數(shù)據(jù)傳輸和呼叫釋放階段。 ? 數(shù)據(jù)報方式：每個分組單獨傳送，稱為數(shù)據(jù)報，每個數(shù)據(jù)報都包含源節(jié)點和目的節(jié)點的地址信息。 ? 二者之間的比較： 巢湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程 94 第二節(jié) 數(shù)據(jù)交換方式 三、分組交換方式 ? 分組交換的實現(xiàn)方式 虛電路方式 數(shù)據(jù)報方式 I、傳輸需連接建立和釋放的過程； II、數(shù)據(jù)塊中僅含少量的地址信息，用戶的連續(xù)數(shù)據(jù)塊沿著相同的路徑，按序到達(dá)目的地；接受站點處理方便。 III、如果虛電路中的某個結(jié)點或者線路出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致虛電路傳輸失效。 IV、 虛電路方式較適合站點之間大批量的數(shù)據(jù)傳輸。 I、傳輸無需連接建立和釋放的過程； II、每個數(shù)據(jù)報中需帶較多的地址信息； III、用戶的連續(xù)數(shù)據(jù)塊會無序地到達(dá)目的地；接受站點處理復(fù)雜。 IV、當(dāng)使用網(wǎng)狀拓?fù)浣M建網(wǎng)絡(luò)時，任一中間結(jié)點或者線路的故障不會影響數(shù)據(jù)報的傳輸（可以選擇不同的路徑），可靠性較高。 V、數(shù)據(jù)報較適合站點之間少量數(shù)據(jù)的傳輸。 巢湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程 95 第二節(jié) 數(shù)據(jù)交換方式 三、分組交換方式 ? 分組交換的特點 ? 具有分段差錯流量控制功能，傳輸質(zhì)量高； ? 對線路動態(tài)多路復(fù)用，傳輸效率高； ? 可在不同種類的終端之間通信； ? 服務(wù)質(zhì)量 (QoS)可靠，經(jīng)濟(jì)性好； ? 時延不固定，平均時延較長； ? 分組頭部增加開銷，不適宜傳送實時性要求高的數(shù)據(jù)。 巢湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程 96 第二節(jié) 數(shù)據(jù)交換方式 四、三種交換方式的比較 ? 三種交換技術(shù)總結(jié)如下 ? 線路交換 ： 在數(shù)據(jù)傳送之前需建立一條物理通路，在線路被釋放之前，該通路將一直被一對用戶完全占有； ? 報文交換：報文從發(fā)送方傳送到接收方采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)的方式； ? 分組交換：此方式與報文交換類似，但報文被分成組傳送，并規(guī)定了分組的最大長度，到達(dá)目的地后需重新將分組組裝成報文。 電路交換 報文交換 分組交換 巢湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程 97 第三節(jié) 幀中繼 快速分組交換 （ FPS： Fast Packet Switching）可理解為盡量簡化協(xié)議，只具有核心的網(wǎng)絡(luò)功能，以提供高速、高吞吐量、低時延服務(wù)的交換方式。 一、幀中繼提出的原因 ? 光纖信道的大量使用； ? 用戶終端的智能化； ? 用戶數(shù)量和用戶數(shù)據(jù)量的劇增。 巢湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程 98 二、幀中繼的基本原理 幀中繼的定義 ? 幀中繼是快速分組交換 FPS技術(shù)幀方式的一種 。 ? FPS的目標(biāo)是通過簡化通信協(xié)議 來減少中間節(jié)點