《现代通信网及其关键技术》第三章ppt课件.ppt

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1、第三章分组交换与帧中继技术1.分组交换的优点分组交换的设计初衷是为了进行计算机之间的资源共享，其设计思路截然不同于电路交换。与电路交换相比，分组交换的优点可以归纳如下：(1)线路利用率较高。分组交换在线路上采用动态统计时分复用的技术传送各个分组，因此提高了传输介质(包括用户线和中继线)的利用率。每个分组都有控制信息，使终端和交换机之间的用户线上或者交换机之间的中继线上，均可同时有多个不同用户终端按需进行资源共享。(2)异种终端通信。由于采用存储—转发方式，不需要建立端到端的物理连接，因此不必像电路交换中那样，通信双方的

2、终端必须具有同样的速率和控制规程。分组交换中可以实现不同类型的数据终端设备(不同的传输速率、不同的代码、不同的通信控制规程等)之间的通信。(3)数据传输质量好、可靠性高。每个分组在网络内的中继线和用户线上传输时，可以逐段独立地进行差错控制和流量控制，因而网内全程的误码率在10-11以下，提高了传送质量且可靠性较高。分组交换网内还具有路由选择、拥塞控制等功能，当网内线路或设备产生故障后，分组交换网可自动为分组选择一条迂回路由，避开故障点，不会引起通信中断。(4)负荷控制。分组交换网中进行了逐段的流量控制，因此可以及时发现

3、网络有无过负荷。当网络中的通信量非常大时，网络将拒绝接受更多的连接请求，以使网络负荷逐渐减轻。(5)经济性好。分组交换网是以分组为单元在交换机内进行存储和处理的，因而有利于降低网内设备的费用，提高交换机的处理能力。此外，分组交换方式可准确地计算用户的通信量，因此通信费用可按通信量和时长相结合的方法计算，而与通信距离无关。由于分组交换技术在降低通信成本，提高通信可靠性等方面取得了巨大成功，因此20世纪70年代中期以后的数据通信网几乎都采用了这一技术。30多年来，分组交换技术得到了较大的发展。2．分组交换的缺点上面介绍了分

4、组交换的诸多优点，但任何技术在具有优点的同时都不可避免地具有一些缺点，分组交换也不例外。它的这些优点都是有代价的。(1)信息传送时延大。由于采用存储—转发方式处理分组，分组在每个节点机内都要经历存储、排队、转发的过程，因此分组穿过网络的平均时延可达几百毫秒。目前各公用分组交换网的平均时延一般都在数百毫秒，而且各个分组的时延具有离散性。(2)用户的信息被分成了多个分组，每个分组附加的分组头都需要交换机进行分析处理，从而增加了开销，因此，分组交换适宜于计算机通信等突发性或断续性业务的需求，而不适合于在实时性要求高、信息量大

5、的环境中应用。(3)分组交换技术的协议和控制比较复杂，如我们前面提到的逐段链路的流量控制，差错控制，还有代码、速率的变换方法和接口，网络的管理和控制的智能化等。这些复杂的协议使得分组交换具有很高的可靠性，但是它同时也加重了分组交换机处理的负担，使分组交换机的分组吞吐能力和中继线速率的进一步提高受到了限制。分组交换数据网是由分组交换机、网路管理中心、远程集中器、分组装拆设备、传输设备组成。3.1分组交换网络结构实现数据终端与交换机之间的接口协议(X．25），交换机之间的信令协议（如X．75或内部协议），并以分组方式的存储

6、转发、提供分组网服务的支持，与网路管理中心协同完成路由选择、监测、计费、控制等功能。可分为转接交换机和本地交换机两种；(1)分组交换机网络配置管理与用户管理，日常运行数据的收集与统计。路由选择管理，网路监测，故障告警与网路状态显示。根据交换机提供的计费信息完成计费管理。(2)网络管理中心（NMC）(3)分组终端（PT）分组终端是具有X.25协议接口，能直接接入分组交换数据网的数据通信终端设备。它可通过一条物理线路与网络连接，并可建立多条虚电路，同时与网上的多个用户进行对话。非分组终端是执行非X.25协议的终端和无规程的

7、终端，非分组终端需经过分组装拆设备PAD，才能连到交换机端口。通过分组交换网络，分组终端之间，非分组终端之间，分组终端与非分组终端之间都能互相通信。(4)非分组终端（NPT）(5)分组装拆设备（PAD）主要功能是把普通字符终端的非分组格式转换成分组格式，并把各终端的数据流组成分组，在集合信道上以分组交织复用，对方再将收到的分组格式作相反方向的转换。允许分组终端和非分组终端接入，有规程变换功能，可以把每个终端集中起来接入至分组交换机的中、高速线路上交织复用。(5)远程集中器（RCU）一个分组从发送终端传送到接收终端，必须

8、沿一定的路径经过分组交换网络。那么分组是如何穿过网络的呢？目前有两种方法实现：数据报（Datagram）和虚电路（VirtualCircuit）。数据报方式Internet采用TCP/IP协议，按数据报方式工作。虚电路方式公共分组交换数据网（CHINAPAC）采用X.25协议，按虚电路方式工作。3.2分组交换的基本原理3.2.1.