自學(xué)考試計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信筆記第四章1

　　第四章 數(shù)據(jù)交換技術(shù)

　　一。線路交換

　　使用線路交換方式，就是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)在兩個(gè)站之間建立一條專用線路，線路交換

　　方式的通信包括建立連接、數(shù)據(jù)傳送和斷開連接。線路交換中主要使用了空分交換和時(shí)分交

　　換技術(shù)來(lái)承載多種語(yǔ)章頻率。

　　線路交換的主要特點(diǎn)歸納：

　　1. 線路交換是一種實(shí)時(shí)交換，就性能而言，數(shù)據(jù)傳送以前，呼叫建立有一個(gè)延遲，通過(guò)傳

　　輸鏈路時(shí)有一個(gè)傳輸延遲，而節(jié)點(diǎn)上的延遲很小，適用于實(shí)時(shí)（全程<=200MS）要求高的話音

　　通信

　　2. 在通信前要通過(guò)呼叫為主、被叫用戶建立一條物理連接

　　3. 線路交換是預(yù)分配

　　4.時(shí)分交換技術(shù)

　　線路交換技術(shù)的缺點(diǎn)：

　?。?）在典型的用戶/主機(jī)應(yīng)用中，大部分時(shí)間線路是閑著的。這樣，在數(shù)據(jù)連接場(chǎng)合中，線路

　　交換方式效率十分低下；

　?。?）在線路交換網(wǎng)中，連接為傳輸提供了恒定的數(shù)據(jù)傳輸速率，這樣，就要求連接的兩臺(tái)設(shè)

　　備必須以同樣的數(shù)據(jù)傳輸速率傳輸信號(hào)，這限制了各主計(jì)算機(jī)互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)的利用率；

　　二 報(bào)文分組交換

　　1.報(bào)文分組交換過(guò)程

　　將用戶數(shù)據(jù)分成多個(gè)報(bào)文組，每個(gè)報(bào)文組上都附加一些控制信息，依次傳遞給路由上的每

　　個(gè)節(jié)點(diǎn)，并且每個(gè)節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)單存儲(chǔ)后，傳向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)；

　　報(bào)文分組交換的優(yōu)點(diǎn)：

　　（1）線路利用率高；節(jié)點(diǎn)的鏈路動(dòng)態(tài)地為許多報(bào)文分組共享，報(bào)文分組等候排隊(duì)，并盡可能

　　迅速地在鏈路上傳送；

　　（2）報(bào)文分組交換網(wǎng)能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸速率轉(zhuǎn)換；具有不同的數(shù)據(jù)傳輸速率的站點(diǎn)同節(jié)點(diǎn)間可

　　采用其適合的數(shù)據(jù)傳輸速率交換報(bào)文分組；

　　（3）在線路交換網(wǎng)上通信量超載的時(shí)候，會(huì)發(fā)生通話阻塞；而報(bào)文分組交換網(wǎng)上，報(bào)文分組

　　還會(huì)被接收，但傳輸延遲會(huì)增加；

　?。?）能使用優(yōu)先權(quán)；

　　2.報(bào)文分組交換工作方式

　　分為二種：數(shù)據(jù)報(bào)和虛電路（與第五章網(wǎng)絡(luò)層內(nèi)容結(jié)合）

　?。?）數(shù)據(jù)報(bào)：在報(bào)文分組交換網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)報(bào)文分組都獨(dú)立地處理，稱為數(shù)據(jù)報(bào)；

　　A.發(fā)送終端在發(fā)送數(shù)據(jù)前無(wú)需與接收端建立連接，直接發(fā)送，但發(fā)送的報(bào)文分組中要包括

　　發(fā)送端和接收端的全網(wǎng)址，以便可以獨(dú)立傳輸；

　　B.每個(gè)報(bào)文分組由一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)较乱粋€(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，都要進(jìn)行路由選擇；且發(fā)送到接收端時(shí)

　　不能保證是有序的，需要接收端自己調(diào)整；

　?。?）虛電路：報(bào)文分組交換網(wǎng)絡(luò)中，在源主機(jī)與目標(biāo)主機(jī)通信之前，建立起一條網(wǎng)絡(luò)連接

　　A.發(fā)送端在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，要先發(fā)送一個(gè)“調(diào)用請(qǐng)求呼叫報(bào)文分組”（呼叫請(qǐng)求分組），該

　　組包含源主機(jī)和目標(biāo)主機(jī)的全網(wǎng)地址；

　　B.呼叫請(qǐng)求分組每經(jīng)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)時(shí)，節(jié)點(diǎn)都要記下此虛電路號(hào)，并選擇一條最佳的路徑

　　傳給下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，傳送到目標(biāo)接收端，若同意，則將呼叫請(qǐng)求分組傳回源發(fā)送端；這時(shí)連接

　　建立完畢

　　C.發(fā)送其它報(bào)文分組，這時(shí)每個(gè)報(bào)文分組中包含傳輸數(shù)據(jù)及虛電路號(hào)，在建立好的虛電路

　　上進(jìn)行傳輸；能夠保證接收端可以按順序接收數(shù)據(jù)；

　　兩種報(bào)文分組交換方式比較

　　數(shù)據(jù)報(bào) 虛電路

　　避免了呼叫建立過(guò)程，適用于報(bào)文分組數(shù)少 可以提供與報(bào)文分組排序和誤差控制 有關(guān)的服務(wù)（保證有序，并正確到達(dá)）

　　靈活，對(duì)于阻塞情況可以避讓，選擇其他路徑 傳遞迅速，每個(gè)報(bào)文分組不用路由選擇 可靠，一個(gè)節(jié)點(diǎn)失效，可以另取路由

　　3.線路交換與報(bào)文分組交換的比較

　　延遲類型

　?。?） 傳播延遲：從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)所需的時(shí)間；

　?。?） 傳輸時(shí)間：發(fā)送器發(fā)出數(shù)據(jù)塊所需的時(shí)間；

　?。?） 節(jié)點(diǎn)延遲：節(jié)點(diǎn)在交換數(shù)據(jù)處理時(shí)花費(fèi)的時(shí)間；

　?。ㄒ唬?性能方面（延遲方面）

　　A.線路交換網(wǎng)絡(luò)：發(fā)送端發(fā)出的“呼叫請(qǐng)求信號(hào)”在傳到接收端的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)每個(gè)網(wǎng)絡(luò)

　　節(jié)點(diǎn)時(shí)都會(huì)有傳輸延遲和處理延遲，即時(shí)間用在建立連接路由上，接收端同意接收，發(fā)呼叫

　　信號(hào)給發(fā)送端，呼叫接受信號(hào)傳輸時(shí)，不用處理，延遲微小；接受端接收數(shù)據(jù)完畢后，向發(fā)

　　送端發(fā)送確認(rèn)信號(hào)，不用處理，延遲微小

　　B.虛電路報(bào)文分組交換網(wǎng)絡(luò)：呼叫請(qǐng)求信號(hào)傳輸時(shí)存在傳輸延遲及在每個(gè)節(jié)點(diǎn)處理時(shí)存在

　　處理延遲，建立連接后，接收端發(fā)送的呼叫接受信號(hào)傳輸時(shí)仍存在延遲；接受端接收數(shù)據(jù)完

　　畢后，向發(fā)送端發(fā)送確認(rèn)信號(hào)，傳輸過(guò)程中仍存在延遲；

　　C.數(shù)據(jù)報(bào)報(bào)文分組交換網(wǎng)絡(luò)：不需建立連接，所以沒(méi)有連接延遲，但每個(gè)報(bào)文分組單獨(dú)傳

　　輸，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)的處理時(shí)間要比虛電路長(zhǎng)；

　　在考慮時(shí)還應(yīng)包括網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、負(fù)載類型和典型的交換特征

　?。ǘ?其他

　　A.線路交換本質(zhì)上是透明服務(wù)，一旦建立連接，站點(diǎn)間就有恒定的數(shù)據(jù)傳輸速率；

　　B.數(shù)據(jù)報(bào)報(bào)文分組交換：數(shù)據(jù)到達(dá)的順序會(huì)與傳送的不同

　　C.報(bào)文分組交換：模擬數(shù)據(jù)必須在傳輸前轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；

　　D.報(bào)文分組交換：每個(gè)報(bào)文分組都要包括信宿地址的附加位在內(nèi)

　　4.報(bào)文分組交換網(wǎng)的阻塞控制

　?。?） 簡(jiǎn)單地將其丟棄

　　（2） 采用某種流量控制手段將報(bào)文從其相鄰節(jié)點(diǎn)通過(guò)，但這樣就有可能影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)；

　　5. X.25協(xié)議（報(bào)文分組交換協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)）

　?。?） 層次：（低到高）物理層――>鏈路層――>報(bào)文分組層，分別對(duì)應(yīng)OSI模型的最低三層

　　A.物理層：

　　處理站點(diǎn)（計(jì)算機(jī)、終端 DTE）和（連接報(bào)文分組交換結(jié)點(diǎn) DCE ）鏈路之間的物理接口

　　規(guī)范說(shuō)明為X.25標(biāo)準(zhǔn)，有時(shí)也用EIA232標(biāo)準(zhǔn)

　　B. 鏈路層

　　為數(shù)據(jù)以幀序列的形式可靠地在物理鏈路上傳輸；

　　標(biāo)準(zhǔn) LAPB（鏈路訪問(wèn)協(xié)議-平衡制式） 是HDLC的一個(gè)子集

　　C.報(bào)文分組層

　　提供擴(kuò)展的虛擬線路服務(wù)。

　　用戶數(shù)據(jù)傳送到報(bào)文分組層時(shí)，創(chuàng)建報(bào)文分組，即在用戶數(shù)據(jù)前、后端加上控制消息，

　　然后傳給鏈路層，LAPB實(shí)體，實(shí)體在報(bào)文件分組前、后加控制信息形成LAPB幀；

　?。?） 虛（擬）電路服務(wù)

　　虛調(diào)用：動(dòng)態(tài)建立的虛擬線路，使用調(diào)用建立再用調(diào)用清除；

　　永久性虛擬電路：固定，由網(wǎng)絡(luò)分配的虛電路，發(fā)生數(shù)據(jù)傳送時(shí)要用虛調(diào)用，沒(méi)有調(diào)用

　　建立或清除過(guò)程；

　?。?）多路復(fù)用

　　一個(gè)DTE在一條物理的DTE-DCE鏈路上允許建立高達(dá)4095條共生的虛擬電路；DTE-DCE鏈路

　　提供全雙工復(fù)用，

　?。?）流量控制（與HDLC相同）

　　每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文分組都包括發(fā)送的順序號(hào)P（S）（3個(gè)比特）和接收信號(hào)P（R），

　　P（S） 指明DTE在虛擬電路基礎(chǔ)上分配給送出的報(bào)文分組

　　P（R） 指明下一個(gè)預(yù)期從虛擬電路的另一方接收的報(bào)文分組號(hào)，捎帶響應(yīng)方式

　　錯(cuò)誤控制基本形式 GO-back-N ARQ

　　（5）報(bào)文分組序列

　　兩種報(bào)文分組：A報(bào)文分組和B報(bào)文分組

　　A報(bào)文分組是完整的。

　　三。幀中繼

　　1.幀中繼：在X.25基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)，保存了HDLC幀格式，但沒(méi)有采用LDPB規(guī)程，而使用了L

　　APD規(guī)程，在鏈路層實(shí)現(xiàn)鏈路的復(fù)用和轉(zhuǎn)接，幀中繼可以不用網(wǎng)絡(luò)層而用鏈路層實(shí)現(xiàn)復(fù)用傳

　　送；

　　與X.25關(guān)鍵差異在于

　?。?）調(diào)用控制信號(hào)使用與用戶數(shù)據(jù)分離的邏輯連接來(lái)承載。

　?。?）多路復(fù)用和邏輯連接發(fā)生在第二層，而不是第三層，刪除了整個(gè)一層的處理；

　　（3）取消了節(jié)點(diǎn)間接方式的流量和錯(cuò)誤控制。

　　2. 幀中繼網(wǎng)絡(luò)的用途

　　（1）作為公共網(wǎng)絡(luò)的接口：將幀中繼網(wǎng)絡(luò)的交換設(shè)備放在電訊中心的中央控制室內(nèi)，用戶只

　　需定期向電訊中心交納一定的使用租金，而免去了對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理和維護(hù)；

　?。?）作專用網(wǎng)絡(luò)接口：為所有的數(shù)據(jù)設(shè)備安裝帶有幀中繼網(wǎng)絡(luò)接口的T1多路選擇器，在，而

　　其他應(yīng)用僅僅安裝非幀中斷的接口；

　?。?） 其他應(yīng)用：

　　A.塊交互數(shù)據(jù)：主要用于傳輸高發(fā)辨率的圖形數(shù)據(jù)，特點(diǎn)是短時(shí)延和大流量；

　　B.文件傳送：一般用于傳送長(zhǎng)文件；

　　C.支持多個(gè)低速率復(fù)用：利用幀中繼多路復(fù)用的能力，為較多的低速率應(yīng)用提供經(jīng)濟(jì)的服

　　務(wù)；

　　D.字符交互：特點(diǎn)短幀、短延時(shí)和低流量；

　　E.互聯(lián)域網(wǎng)：流水線特性特別適合于用來(lái)傳輸局域網(wǎng)產(chǎn)生的突發(fā)性、高速率和大流量的數(shù)

　　據(jù)，并盡可能減少轉(zhuǎn)換處理；

　　3. 幀中繼的體系結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)幀格式

　?。?） 幀中繼的體系結(jié)構(gòu)

　　遵從ISDN用戶數(shù)據(jù)與信令分離的原則，將終端與交換機(jī)的功能 分成與用戶信息傳輸有關(guān)

　　的U功能和與呼叫控制有關(guān)的C功能。

　　A.U面：通信網(wǎng)中全部U功能的集合；提供端到端功能，用于傳送用戶數(shù)據(jù)；保持網(wǎng)絡(luò)入口

　　處與出口處的幀順序，保證不交付重幀且?guī)瑏G失率很小

　　數(shù)據(jù)傳送協(xié)議采用CCITT Q.922建議的核心部分包括幀定界和透明傳輸、用地址字段實(shí)現(xiàn)幀

　　復(fù)用和去復(fù)用、控制幀長(zhǎng)、檢測(cè)傳輸差錯(cuò)和進(jìn)行擁塞控制等

　　B.C面：C功能的集合；在用戶和網(wǎng)絡(luò)之間操作，用于建立、維持和釋放連接；保證呼叫控

　　制報(bào)文在終端和本地服務(wù)交換機(jī)中的呼叫控制進(jìn)程之間進(jìn)行可靠地傳遞；

　　運(yùn)載用戶信令的鏈路層協(xié)議是Q.921

　　體系結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：將網(wǎng)絡(luò)的處理工作減少到了最小程度。幀中繼網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)對(duì)用戶幀不作處

　　理，只是拋棄發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)幀，差錯(cuò)恢復(fù)由高層進(jìn)行；

　?。?） 數(shù)據(jù)幀格式（與HDLC類似，但沒(méi)有控制字段）

　　FLAG01111110 ADDRESS INFORMATION FCS FLAG01111110

　　ADDRESS擴(kuò)展可包括以下字段

　　DLCI（高） C/R EA=0 DLCI（低） FECN BECN DE EA=1

　　FCS：檢測(cè)鏈咱上出現(xiàn)差錯(cuò)的頻度，用于網(wǎng)絡(luò)管理

　　DLCI：數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識(shí)符，當(dāng)采用2個(gè)字節(jié)的地址時(shí)，DLCI占10比特，用于唯一地標(biāo)識(shí)一

　　個(gè)虛連接。16…199 標(biāo)識(shí)用戶的交換虛連接和永久虛連接，922…1007用于運(yùn)載鏈路層管理

　　信息；地址為3個(gè)字節(jié)…17比特，4個(gè)字節(jié)…24比特

　　C/R：命令/響應(yīng)，與高層有關(guān)，幀中繼不用；

　　EA：可擴(kuò)展地址：0 表示下一個(gè)字節(jié)還是地址，1 表示地址結(jié)束

　　FECN：正向顯示擁塞通知，將發(fā)往接收端幀的FECN置1，通知接收方網(wǎng)絡(luò)阻塞，接收方一般

　　可以使用高層協(xié)議讓發(fā)送端降低發(fā)送速率；

　　BECN：反向顯示擁塞通知，在返回發(fā)送終端的幀中BECN置1，通知發(fā)送方網(wǎng)絡(luò)阻塞，要求降

　　低發(fā)送速率；

　　DE：可以丟棄，1 表示當(dāng)網(wǎng)絡(luò)阻塞時(shí)，可以優(yōu)先丟棄；

　　4.幀中繼阻塞的控制方式

　　ITUT 1.370建議，幀中繼阻塞控制的所需遵行的原則

　　（1）把幀丟棄減少到最少

　?。?）維持質(zhì)量穩(wěn)定的服務(wù)

　?。?）把一個(gè)端接用犧牲其他端接用戶的代價(jià)壟斷網(wǎng)絡(luò)資源的可能性減少到最小；

　?。?）容易實(shí)現(xiàn)，使任一端接用戶或網(wǎng)絡(luò)上的額外開銷減至最?。?/P>

　?。?）產(chǎn)生最低限度的附加性網(wǎng)絡(luò)信息流量；

　　（6）網(wǎng)絡(luò)資源公平地分發(fā)給端接用戶；

　　（7）限制阻塞在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)擴(kuò)散；

　?。?）操作效率與通信量流時(shí)無(wú)關(guān)；

　　（9）在幀中繼網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)其他系統(tǒng)的交互作用或影響到最小

　?。?0）在阻塞期間對(duì)各個(gè)幀中繼連接服務(wù)質(zhì)量的影響減至最?。?/P>

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