【正文】 同步傳輸?shù)谋忍胤纸M要大得多。它不是獨(dú)立發(fā)送每個(gè)字符（每個(gè)字符都有自己的開始位和停止位），而是把它們組合起來(lái)一起發(fā)送。通常將這些組合稱為數(shù)據(jù)幀，或簡(jiǎn)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(gè)獨(dú)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(gè)幀已經(jīng)到達(dá)，但它還同時(shí)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(gè)幀的結(jié)束標(biāo)記。它與同步字符一樣，它也是一個(gè)獨(dú)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(jì)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(duì)每個(gè)字符進(jìn)行開始和停止的操作。一旦檢測(cè)到幀同步字符，它就在接下來(lái)的數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)接收它們。另外同步傳輸?shù)拈_銷也比較少。例如，一個(gè)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(shí)，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(shí)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(zhǎng)，緩存數(shù)據(jù)所需要的緩沖區(qū)也越來(lái)越大，這就限制了一個(gè)幀的大小。另外，幀越大，它占據(jù)傳輸媒體的連續(xù)時(shí)間也越長(zhǎng)。在極端的情況下，這將導(dǎo)致其他用戶等待時(shí)間較長(zhǎng)。 巢湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程 80 數(shù)字信號(hào)的傳輸方式 基帶傳輸 在數(shù)據(jù)通信中，表示計(jì)算機(jī)二進(jìn)制的比特序列的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)是典型的矩形脈沖信號(hào) 。矩形脈沖信號(hào)的固有頻帶稱做基本頻帶 ,簡(jiǎn)稱為基帶 ,矩形脈沖信號(hào)就叫做基帶信號(hào) 。在數(shù)字通信信道上，直接傳送基帶信號(hào)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?hào)，例如曼徹斯特編碼或差分曼徹斯特編碼信號(hào) 。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(hào) ?；鶐鬏斒且环N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(hào)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(jì)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(gè)物理信道同時(shí)傳輸多個(gè)信號(hào)，以提高信道利用率，使一條線路能同時(shí)由多個(gè)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(shí)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(gè)原始信號(hào)所需帶寬情況下 ,可將該物理信道的總帶寬分割成若干個(gè)與傳輸單個(gè)信號(hào)帶寬相同 (或略寬 )的子信道 ,每個(gè)子信道傳輸一路信號(hào) ,這就是頻分多路復(fù)用。多路原始信號(hào)在頻分復(fù)用前 ,先要通過頻譜搬移技術(shù)將各路信號(hào)的頻譜搬移到物理信道頻譜的不同段上 ,也即使信號(hào)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(lái)實(shí)現(xiàn)。頻分多路復(fù)用 FDM的一個(gè)示例見圖 ,其中 8個(gè)信號(hào)源輸入到一個(gè)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(gè)信號(hào) ,每個(gè)信號(hào)需要一個(gè)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(lái)隔離每一個(gè)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(jì)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(shí)分多路復(fù)用 TDM技術(shù) ,也即將一條物理信道按時(shí)間分成若干個(gè)時(shí)間片輪流地分配給多個(gè)信號(hào)使用。每一時(shí)間片由復(fù)用的一個(gè)信號(hào)占用 ,而不像 FDM那樣 ,同一時(shí)間同時(shí)發(fā)送多路信號(hào)。這樣 ,利用每個(gè)信號(hào)在時(shí)間上的交叉 ,就可以在一條物理信道上傳輸多個(gè)數(shù)字信號(hào)。這種交叉可以是位一級(jí)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(shí)分多路復(fù)用 TDM不僅僅局限于傳輸數(shù)字信號(hào) ,也可以同時(shí)交叉?zhèn)鬏斈M信號(hào)。另外 ,對(duì)于模擬信號(hào) ,有時(shí)可以把時(shí)分多路復(fù)用和頻分多路復(fù)用技術(shù)結(jié)合起來(lái)使用。一個(gè)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(shí)分多路復(fù)用技術(shù)來(lái)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(jì)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程 84 實(shí)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(shí)現(xiàn)用戶終端和計(jì)算中心設(shè)備的數(shù)據(jù)交換。 通過公用電話網(wǎng)實(shí)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(jì) 算 機(jī) 中 心計(jì) 算 機(jī) 中 心( a ) 人 工 呼 叫 / 應(yīng) 答 方 式( b ) 自 動(dòng) 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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程 85 實(shí)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(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換方式。 ??????????????交換幀方式分組交換報(bào)文交換存儲(chǔ)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(jì)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(tái)計(jì)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(gè)實(shí)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(jì)算機(jī)和終端同時(shí)共享該條鏈路。 巢湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計(jì)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(diǎn) A發(fā)送 “ 呼叫請(qǐng)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(diǎn)A根據(jù)目的主機(jī)地址，根據(jù)路選算法，如選擇下一個(gè)節(jié)點(diǎn)為 B，則向節(jié)點(diǎn) B發(fā)送“ 呼叫請(qǐng)求包 ” 。其它節(jié)點(diǎn)動(dòng)作基本類同。至此，從 “ 主機(jī) H1節(jié)點(diǎn) A節(jié)點(diǎn) B節(jié)點(diǎn) C節(jié)點(diǎn) 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(jì)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(shí)時(shí)、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(qǐng)求包 ” ，主機(jī) H2同意結(jié)束傳輸并釋放線路后，將向節(jié)點(diǎn) D發(fā)送 “ 釋放應(yīng)答包 ” ，然后按照節(jié)點(diǎn) C節(jié)點(diǎn) B節(jié)點(diǎn) A主機(jī) H1次序，依次將建立的物理連接釋放。這時(shí)，此次通信結(jié)束。 巢湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計(jì)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(diǎn) ? 通信子網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)是用電子或機(jī)電結(jié)合的交換設(shè)備來(lái)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(tái)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(diǎn)交換設(shè)備不能存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，不能改變數(shù)據(jù)內(nèi)容，并且不具備差錯(cuò)控制能力； ? 信息傳輸效率較高，對(duì)用戶提供“透明”傳輸通路。 巢湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計(jì)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(bào)文交換方式 ? 報(bào)文交換的基本原理 ? 報(bào)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(shí)，它把要發(fā)送的數(shù)據(jù)當(dāng)作一個(gè)整體交給中間交換設(shè)備，中間交換設(shè)備先將報(bào)文存儲(chǔ)起來(lái)，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(gè)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(diǎn)。 ? 報(bào)文的基本格式 巢湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計(jì)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(bào)文交換方式 ? 報(bào)文交換的特點(diǎn) ? 線路效率較高，因?yàn)樵S多報(bào)文可以分時(shí)共享一條節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)的通道； ? 不需要同時(shí)使用發(fā)送器和接收器來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)可以在接收器可用之前，暫時(shí)存儲(chǔ)這個(gè)報(bào)文； ? 在線路交換網(wǎng)上，當(dāng)通信量變得很大時(shí)，就不能接受某些呼叫； ? 報(bào)文交換系統(tǒng)可以把一個(gè)報(bào)文發(fā)送到多個(gè)目的地； ? 根據(jù)報(bào)文的長(zhǎng)短或其他特征能夠建立報(bào)文的優(yōu)先權(quán)，使得一些短的、重要的報(bào)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(jì)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(bào)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(zhǎng)度 ,一般選 128B。 ? 發(fā)送節(jié)點(diǎn)首先對(duì)從終端設(shè)備送來(lái)的數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行接收、存儲(chǔ)，而后將報(bào)文劃分成一定長(zhǎng)度的分組，并以分組為單位進(jìn)行傳輸和交換。接收節(jié)點(diǎn)將接收到的分組重新組裝成信息或報(bào)文。 ? 分組的基本格式 巢湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計(jì)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(shí)現(xiàn)方式 ? 虛電路方式： 兩個(gè)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(shí)建立多個(gè)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(bào)方式：每個(gè)分組單獨(dú)傳送，稱為數(shù)據(jù)報(bào)，每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)都包含源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)的地址信息。 ? 二者之間的比較： 巢湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計(jì)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(shí)現(xiàn)方式 虛電路方式 數(shù)據(jù)報(bào)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(diǎn)處理方便。 III、如果虛電路中的某個(gè)結(jié)點(diǎn)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(diǎn)之間大批量的數(shù)據(jù)傳輸。 I、傳輸無(wú)需連接建立和釋放的過程； II、每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)中需帶較多的地址信息； III、用戶的連續(xù)數(shù)據(jù)塊會(huì)無(wú)序地到達(dá)目的地；接受站點(diǎn)處理復(fù)雜。 IV、當(dāng)使用網(wǎng)狀拓?fù)浣M建網(wǎng)絡(luò)時(shí)，任一中間結(jié)點(diǎn)或者線路的故障不會(huì)影響數(shù)據(jù)報(bào)的傳輸（可以選擇不同的路徑），可靠性較高。 V、數(shù)據(jù)報(bào)較適合站點(diǎn)之間少量數(shù)據(jù)的傳輸。 巢湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計(jì)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(diǎn) ? 具有分段差錯(cuò)流量控制功能，傳輸質(zhì)量高； ? 對(duì)線路動(dòng)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(shí)延不固定，平均時(shí)延較長(zhǎng)； ? 分組頭部增加開銷，不適宜傳送實(shí)時(shí)性要求高的數(shù)據(jù)。 巢湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計(jì)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(duì)用戶完全占有； ? 報(bào)文交換：報(bào)文從發(fā)送方傳送到接收方采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的方式； ? 分組交換：此方式與報(bào)文交換類似，但報(bào)文被分成組傳送，并規(guī)定了分組的最大長(zhǎng)度，到達(dá)目的地后需重新將分組組裝成報(bào)文。 電路交換 報(bào)文交換 分組交換 巢湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計(jì)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(jiǎn)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(shí)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(jì)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(jiǎn)化通信協(xié)議 來(lái)減少中間節(jié)點(diǎn)