数据通信教学课件 作者 乔桂红 数据通信课件第四章.ppt

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1、第4章数据交换1本章内容、重点和难点本章内容电路交换、报文交换、分组交换和帧方式的原理及优缺点。路由选择和流量控制。本章重点电路交换、报文交换、分组交换和帧方式的概念及优缺点。分组交换的原理。虚电路和数据报工作模式的原理与特点。路由选择的方式和流量控制的实现措施。本章难点分组交换技术的原理。虚电路和数据报工作模式。路由选择和流量控制。第4章数据交换2学习本章目的和要求掌握电路交换、报文交换、分组交换及帧方式的基本概念和优缺点。掌握分组交换的原理。掌握数据报和虚电路的工作方式。了解路由选择含义，并掌握常用的路由选择方法。掌握流量控制的目的及实现的措施。第4章

2、数据交换34.1数据交换的必要性与分类基本概念：通信子网：是由若干网络节点和链路，按某种拓扑形式互连起来的网络。源节点：一个进网的数据流到达的第一个节点称为源节点。目的节点：离开网前到达的最后一个节点称为目的节点。数据交换技术：根据通信的目的，网络必须能为所有的进网数据流提供从源节点到目的节点的通路，而实现这种通路的技术被称为“数据交换技术”或称“数据交换方式”。44.1数据交换的必要性与分类1．为什么要进行数据交换采用直接线路连接，线路利用率低，线路投资费用高。通常将各个用户终端通过一个具有交换功能的网络连接起来，如图4-1所示。这种方式提高线路的利用率，降低了线路的投资。图4

3、-1DTE用户接入数据交换网示意图54.1数据交换的必要性与分类2．利用公用网进行数据交换利用交换网实现数据通信，有两种：一种是利用公用电话网传输和交换数据，另一种是利用公用数据网进行数据传输和交换。（1）利用公用电话交换网（PSTN）实现数据交换图4-2是通过PSTN实现数据交换的示意图。只要在公用电话网上附加一些呼叫和应答装置，就可以实现用户数据终端和计算中心设备的数据交换。优点：投资少，实现简易和使用方便。缺点：①传输速率低。②传输差错率高。③线路接续时间长。④受传输距离限制。64.1数据交换的必要性与分类图4-2通过公用电话网实现数据交换示意图74.1数据交换的必要性与分

4、类（2）利用公用数据网进行数据交换利用公用数据网进行数据交换如图4-3所示。数据交换有两种交换方式：电路交换方式和存储—转发交换方式。电路交换方式又分为空分交换方式和时分交换方式；存储一转发交换方式又分为报文交换方式、分组（包）交换方式及帧方式。图4-3公用数据交换网络示意图84.2电路交换1．电路交换的概念电路交换是指两台计算机或终端在相互通信之前，需预先建立起一条实际的物理链路，在通信中自始至终使用该条链路进行数据信息传输，并且不允许其他计算机或终端同时共享该链路，通信结束后再拆除这条物理链路。可见电路交换属于预分配电路资源。其原理如图4-4所示。2．电路交换过程（1）电

5、路建立阶段（2）数据传输阶段（3）电路拆除阶段图4-5所示为利用电路交换的数据通信过程。94.2电路交换图4-5电路交换过程示意图图4-4电路交换方式的示意104.2电路交换3．电路交换原理实现电路交换的核心设备是电路交换机，它由交换电路部分和控制电路部分构成。交换电路部分：实现主、被叫用户的连接，其核心是交换网，可以采用空分交换方式和时分交换方式。控制电路部分：根据主叫用户的选线信号控制交换电路完成接续。按具体实现的控制电路，分为布线逻辑控制（简称布控）和存储程序控制（简称程控）。布控为硬件控制交换机的动作，而程控是用软件来控制交换机的动作。114.2电路交换4．电路交换的优缺

6、点（1）电路交换的优点①信息的传输时延小，对一次接续而言，传输时延固定不变。②信息在通路中“透明”传输。③信息传输效率高。（2）电路交换的缺点①电路利用率低。②电路接续时间较长，短报文通信效率低。③不能实现不同类型的终端间的相互通信。④有呼损。⑤传输质量较差。适于信息量较大、实时性要求较高、通信对象较确定的用户。124.3报文交换1．什么是报文交换报文交换的基本思想是“存储一转发”，即当用户的报文（到达交换机时，先将报文存储在交换机的存储器中，当所需要的输出电路有空闲时，再将该报文发向接收交换机或用户终端。与电路交换相比较，报文交换只有数据传输阶段。2．报文格式在报文交换方式中，

7、信息是以报文为单位接收、存储和转发。一份报文应包括3个部分。（1）报头或标题。包括收/发信站地址和其他辅助控制信息等。（2）报文正文。传输用户信息。（3）报尾。表示报文的结束标志。134.3报文交换3．报文交换原理报文交换机主要由通信控制器、中央处理机和外存储器等组成，如图4-6所示。报文交换原理如图4-7所示，报文交换具体过程如下：（1）交换机的通信控制器随时探询各条输入用户线路的状态，若某条用户线路有报文输入（如，图中的A、B、C报文），则向中央处理机发出中断请求，并按一定规