计算机网络原理与应用

关于计算机网络原理与应用2.1基本概念数据通信是计算机网络的基础。没有数据通信技术的发展，就没有计算机网络的今天。本节将简单介绍数字通信的一些基本概念。2.1.1基本概念2.1.2模拟通信2.1.3数字通信第2页,共59页，2024年2月25日，星期天2.1.1基本概念(1)数据(Data)：运送信息的实体。信息(Information)：是数据的内容或解释。信号(Signal)：数据的物理量编码(通常为电磁编码)，数据以信号的形式传播。模拟信号:是连续变化的电磁波，它可以在各种媒体上传输与频率有关。即连续的信号，如话音信号和广播电视信号。

数字信号:是一串相继的电压脉冲，它能在导线上传播。即离散的信号，如计算机通信所用的二进制代码1和0组成的信号。tta)模拟信号b)数字信号第3页,共59页，2024年2月25日，星期天2.1.1基本概念(2)信道(channel):一般用来表示向某一个方向传送信息的媒体。一条通信电路往往包含一条发送信道和一条接收信道。一个信道可以看成是一条电路的逻辑部件。信道上传送的信号有基带信号和宽带信号之分。基带(Baseband)与宽带(Broadband)基带(baseband)信号:就是将数字信号1或0直接用两种不同的电压来表示，然后送到线路上去传输。宽带(broadband)信号:则是将基带信号进行调制后形成的频分复用模拟信号。基带信号进行调制后，其频谱搬移到较高的频率处。由于每一路基带信号的频谱被搬移到不同的频段，这样做就可以在一条电缆中同时传送许多路的数字信号，因而提高了线路的利用率。第4页,共59页，2024年2月25日，星期天2.1.1基本概念(3)通信的双方信息交互的方式：单向通信(单工通信):只能有一个方向的通信而没有反方向的交互。（无线电广播）双向交替通信(半双工通信):通信的双方都可以发送信息，但不能同时发送(也不能同时接收)。（对讲机）双向同时通信(全双工通信):通信的双方可以同时发送和接收信息。（电话）第5页,共59页，2024年2月25日，星期天2.1.1基本概念(4)带宽(bandwidth）信号中的大部分能量都集中在一个相对较窄的频带范围之内，我们将信号大部分能量集中的那段频带称为有效带宽（指信号具有的频带宽度），简称带宽。以前通信线路主要是传送模拟信号，所以是用频率的单位来衡量，如，Hz、kHz、MHz等。现在线路都用来传送数字信号，所以，带宽用在通信链路上能够传送数字信号的速率来衡量，也称为比特率、通信速率、数据(传输)率。带宽单位：bit/s(bps)，kbit/s，Mbit/s，Gbit/s第6页,共59页，2024年2月25日，星期天2.1.1基本概念(5)时延信息从网络的一端传送到另一端所需的时间时延=传播时延+发送时延+排队时延传播时延=信道长度/电磁波在信道的传播速率发送时延=数据位数/信道带宽排队时延=数据在中间结点等待转发的延迟时间第7页,共59页，2024年2月25日，星期天时延带宽乘积某一链路所能容纳的比特数时延带宽乘积=带宽×传播时延例如，某链路的时延带宽乘积为100万比特，这意味着第一个比特到达目的端时，源端已发送了100万比特。链路带宽传播时延体积=时延带宽乘积往返时延RTT(Round-TripTime)从源端发送数据开始，到源端收到目的端的确认所经历的时间RTT≈2×传播时延2.1.1基本概念(5)第8页,共59页，2024年2月25日，星期天2.1.2通信系统模型通信的三个要素：信源、信宿和信道数据通信系统的构成：传输系统：传输线路和传输设备(调制解调器、多路复用器、交换机、路由器等)源系统：源站+发送器目的系统：目的站+接收器噪声信源发送器信道接收器信宿源系统目的系统第9页,共59页，2024年2月25日，星期天2.1.3模拟通信模拟通信:利用模拟信号来传递消息，如，广播、电视。模拟通信系统:通常由信源、调制器、信道、解调器、信宿以及噪声源组成。信源所产生的模拟信号一般都要经过调制再通过信道传输。调制器是用发送的消息对载波的某个参数进行调制的设备。解调器是实现上述过程逆变换的设备。噪声源包括了影响该系统的所有噪声，如脉冲噪声（天电噪声、工业噪声等）和随机噪声（信道噪声、发送设备噪声、接收设备噪声等）。信源调制器信道信宿解制器噪声源第10页,共59页，2024年2月25日，星期天2.1.4数字通信数字通信:利用数字信号来传递消息。如计算机通信和数字电视。数字通信系统：由信源、信源编码器、信道编码器、调制器、信道、解调器、信道译码器、信源译码器、信宿、噪声源以及发送端和接收端时钟同步组成。信源编码器对模拟信号变换为数字信号。而信源译码则是信源编码的逆过程。信道编码：可自动地检测出错误或纠正错误；信道译码则是信道编码的逆变换。调制器是为了与采用的信道相匹配，将基带信号经过调制变换成宽带信号再传输；而解调则是调制的逆过程。为了保证接收端正确接收数据，接收端的接收时钟必须与发送端的发送时钟保持同步。信源信源编码器信宿信道编码器调制器信道解调器信道解码器信源译码器噪声源发送时钟同步接受时钟同步第11页,共59页，2024年2月25日，星期天数字通信系统的特点抗干扰能力强;可实现高质量的远距离通信;能适应各种通信业务;能实现高保密通信;通信设备的集成化和微型化;数字通信的缺点：最大缺点是占用的频带宽。(一路模拟电话占用4KHZ信道的带宽，而一路数字电话占用64kHZ信道的带宽)第12页,共59页，2024年2月25日，星期天2.2数据通信基础理论比特(bit)：信息量的单位。比特率为每秒传输的二进制位个数。码元(CodeCell)：时间轴上的一个信号编码单元。码元传输速率:每秒传多少个码元。它的速率单位是波特(Baud)，也称为调制速率、波形速率或符号速率。无噪声信道上的最高码元传输速率遵循奈奎斯特(Nyquist)公式：

C=2Wlog2Vb/s

W为信道的带宽（以Hz为单位）；V为某给定时刻数字信号的可能取的离散值的个数。有噪声信道的极限信息传输速率遵循香农(Shannon)公式：

C=Wlog2(1+S/N)b/s

W为信道的带宽（以Hz为单位）；S为信道内所传信号的平均功率；N为信道内部的高斯噪声功率。第13页,共59页，2024年2月25日，星期天1)数据通信方式-并行传输与串行传输

第14页,共59页，2024年2月25日，星期天2）数据同步方式目的是使接收端与发送端在时间基准上一致(包括开始时间、位边界、重复频率等)。有三种同步方法：位同步字符同步（用于异步传输）帧同步（用于同步传输）第15页,共59页，2024年2月25日，星期天位同步：目的是使接收端接收的每一位信息都与发送端保持同步外同步——发送端发送数据时同时发送同步时钟信号，接收方用同步信号来锁定自己的时钟脉冲频率。自同步——通过特殊编码(如曼彻斯特编码)，这些数据编码信号包含了同步信号，接收方从中提取同步信号来锁定自己的时钟脉冲频率。a.位同步第16页,共59页，2024年2月25日，星期天字符同步：以字符为边界实现字符的同步接收，也称为起止式或异步制。每个字符的传输需要：1个起始位5，6，7，8个数据位1，1.5，2个停止位频率的漂移不会积累，每个字符开始时都会重新同步每两个字符之间的间隔时间不固定增加了辅助位，所以效率低例如，采用1个起始位、8个数据位、2个停止位时，其效率为8/11＜72％起始位数据位停止位间隔,不固定b.字符同步(用于异步传输)第17页,共59页，2024年2月25日，星期天帧同步：识别一个帧的起始和结束。帧(Frame)——包含数据和控制信息的数据块面向字符的——以同步字符(SYN，16H)来标识一个帧的开始，适用于数据为字符类型的帧面向比特的——以特殊位序列(7EH)来标识一个帧的开始，适用于任意数据类型的帧帧起始控制信息数据帧结束校验和0–nbit8bit8bit8-32mc.帧同步(用于同步传输)第18页,共59页，2024年2月25日，星期天2.3传输媒体传输媒体（传输介质或传输媒介）：数据传输系统中在发送器和接收器之间的物理通路。传输媒体可分为两大类：导向传输媒体：在导向传输媒体中，电磁波被导向沿着固体媒体（铜线或光纤）传播。非导向传输媒体：就是指自由空间，在非导向传输媒体中电磁波的传输常称为无线传输。第19页,共59页，2024年2月25日，星期天电磁波的频谱第20页,共59页，2024年2月25日，星期天2.3.1导向传输媒体双绞线同轴电缆光纤光缆第21页,共59页，2024年2月25日，星期天双绞线（1）

双绞线(双扭线):是最常用的传输媒体。把两根互相绝缘的铜导线并排放在一起，然后用规则的方法绞合(twist)起来就构成了双绞线。可减少对相邻导线的电磁干扰。--螺旋绞合的双导线，≈1mm--每根4对、25对、1800对--典型连接距离100m（LAN）--优缺点：成本低组装密度高、节省空间安装容易（综合布线系统）平衡传输（高速率）抗干扰性一般连接距离短内导体芯线绝缘内屏蔽外屏蔽外套第22页,共59页，2024年2月25日，星期天双绞线（2）

双绞线的类型:屏蔽双绞线STP(ShieldedTwistedPair)；无屏蔽双绞线UTP(UnshieldedTwistedPair)。UTP双绞线用RJ-45头连接在网络设备上。UTP双绞线的种类:有六个种类的UTP标准，从1类线到6类线。对传送数据来说，最常用的UTP是3类线(Category3)、5类线(Category5)和6类线(Category6)。STP：以铝箔屏蔽以减少干扰和串音UTP：双绞线外无任何屏蔽层第23页,共59页，2024年2月25日，星期天同轴电缆同轴电缆的类型：按特性阻抗数值的不同分为两类：50

同轴电缆，用于传送基带数字信号；75

同轴电缆，用于模拟传输系统，它是有线电视系统CATV中的标准传输电缆。铜芯绝缘层外导体屏蔽层保护套同轴电缆：由内导体铜质芯线(单股实心线或多股绞合线)、绝缘层、网状编织的外导体屏蔽层(也可以是单股的)以及保护塑料外层所组成。同轴电缆具有很好的抗干扰特性。通常利用T型分接头进行连接。T型接头主要有两种。一种必须先把电缆剪断，然后再进行连接。另一种则不必剪断电缆，但要用另一种较昂贵的、特制的插入式分接头(vampiretap)，利用螺丝分别将两根电缆的内外导线连接好。第24页,共59页，2024年2月25日，星期天光纤光纤：由非常透明的石英玻璃拉成细丝，主要由纤芯和包层构成双层通信圆柱体。纤芯用来传导光波。包层较纤芯有较低的折射率。光纤通信就是利用光导纤维传递光脉冲来进行通信。光纤的种类：多模光纤：用许多条不同角度入射的光线在一条光纤中传输的光纤，光源使用较便宜的发光二极管LED,它的传输距离较近；纤芯较粗。单模光纤：若光纤的直径减小到只有一个光的波长，则光纤就像一根波导那样，它可使光线一直向前传播，而不会产生多次反射。这样的光纤就称为单模光纤。光源要使用昂贵的半导体激光器，。但单模光纤的衰耗较小，在2.5Gb/s的高速率下可传输数十公里而不必采用中继器。纤芯较细。输入脉冲输出脉冲多模光纤MMF单束光线沿直线传播输入脉冲输出脉冲单模光纤SMF第25页,共59页，2024年2月25日，星期天光缆光缆：一根光缆少则只有一根光纤，多则可包括数十至数百根光纤，再加上加强芯和填充物就可以大大提高其机械强度。必要时还可放入远供电源线。最后加上包带层和外护套。光纤的优点：通信容量非常大；传输损耗小，中继距离长，对远距离传输特别经济；抗雷电和电磁干扰性能好；无串音干扰，保密性好，不易被截取数据；体积小，重量轻。光纤的缺点：两根光纤精确地连接需要专用设备；光电接口比较昂贵。

第26页,共59页，2024年2月25日，星期天玻璃封套塑料外套玻璃内芯单芯光缆多芯光缆玻璃内芯塑料外套玻璃封套外壳芯封套外套加强芯光纤外鞘加强芯光纤束高密度多芯光缆典型的光缆第27页,共59页，2024年2月25日，星期天2.3.2非导向传输媒体无线媒体：指信号通过空气传输，信号不被约束在一个物理导体内。无线媒体实际上就是无线传输系统，主要包括短波、微波和卫星通信等。短波通信：主要是靠电离层的反射。但电离层的不稳定所产生的衰落现象和电离层反射所产生的多径效应，使得短波信道的通信质量较差。微波通信：在数据通信中占有重要地位。微波的频率范围为300MHz-300GHz。微波在空间主要是直线传播。微波会穿透电离层而进入宇宙空间。有两种方式：地面微波接力通信；卫星通信。微波通信特点：无需敷设电缆；通信信道的容量很大；微波通信的危害比对短波和米波通信小得多，因而微波传输质量较高;微波的传播有时也会受到恶劣气候的影响。与电缆通信系统比较，微波通信的隐蔽性和保密性较差。第28页,共59页，2024年2月25日，星期天微波通信-无线蜂窝固定接入点(基站)和终端之间是无线链路BS基站覆盖的无线电区域F2F3F1F2F3F1F2F3F1F2F2F3F1F1,F2,F3=使用的频率F1,F2,F3=使用的频率基站第29页,共59页，2024年2月25日，星期天地球地面站之间的直视线路

微波传送塔微波通信-地面微波接力通信地面微波接力通信：由于微波在空间是直线传播，而地球表面是个曲面，因此其传播距离受到限制，一般只有50km左右。为实现远距离通信必须在一条无线电通信信道的两个终端之间建立若干个中继站。中继站把前一站送来的信号经过放大后再发送到下一站，故称为“接力”。第30页,共59页，2024年2月25日，星期天微波通信-卫星通信与地面站相对固定位置使用3个卫星可覆盖全球传输延迟时间长适用于海洋、山区、沙漠等地区的通信22,300公里地球卫星通信：在地球站之间利用位于3万6千公里高空的人造同步地球卫星作为中继器的一种微波接力通信。通信卫星就是在太空的无人值守的微波通信的中继站。第31页,共59页，2024年2月25日，星期天常用传输媒体的比较第32页,共59页，2024年2月25日，星期天不同类型的信号在不同类型的信道上传输有4种情况话音放大,调制模拟数字模拟模拟PCM编码数字数字数字编码数字模拟数据，模拟信号数字数据，模拟信号数字数据，数字信号模拟数据，数字信号10101010调制2.4数据编码技术（1）编码与调制的区别：用数字信号承载数字或模拟数据——编码用模拟信号承载数字或模拟数据——调制第33页,共59页，2024年2月25日，星期天2.4数据编码技术（2）数据的传输方式有两种：基带传输：以数字信号方式传输，或经调制变换后以模拟信号方式传输。数字信号以原来的二进制数“0”、“1”原封不变地在信道内传输叫基带传输。频带传输：数字信号经调制以后，转换为模拟信号在信道内传输叫频带传输。第34页,共59页，2024年2月25日，星期天2.4.1数字数据的数字信号编码基带传输中二进制数据编码的方法主要有以下三种：

x(t)Decoderg(t)数字或模拟数据发送方接收方数字或模拟数据数字信道Encoder编码/解码01001100011

时钟NRZManchester差分Manchester第35页,共59页，2024年2月25日，星期天三种数据编码方式(1)非归零编码(NRZ)：二进制数字0、1分别用两种电平（－5V：1；＋5V：0）来表示。缺点：不具备自同步机制，传输时必须使用外同步。(2)曼彻斯特编码(Manchester)：用电压的变化表示0和1。规定在每个码元的中间发生跳变：高→低的跳变代表0，低→高的跳变代表1。这种编码也称为自同步码。缺点：需要双倍的传输带宽（即信号速率是数据速率的2倍）。(3)差分曼彻斯特编码(DifferenceManchester)：每个码元的中间仍要发生跳变用码元开始处有无跳变来表示0和1。有跳变代表0，无跳变代表1特点：有较好的抗干扰性能。频带宽度比原始的基带信号增加了一倍。第36页,共59页，2024年2月25日，星期天2.4.2数字数据的调制编码调制解调器的作用

用庞大的模拟电话网络传送计算机数据时，可采用在模拟信道两端各加上一个调制解调器，把模拟信道改造为数字信道。一个调制解调器(modem)包括了为发送信号用的调制器(modulator)和为接收信号用的解调器(demodulator)

。调制器的主要作用就是个波形变换器，它将基带数字信号的波形变换成适合于模拟信道传输的波形。解调器的作用就是个波形识别器，它将经过调制器变换过的模拟信号恢复成原来的数字信号。ModulatorDemodulator数字或模拟数据模拟信号s(t)m(t)数字或模拟数据载波模拟信道发送方接收方调制/解调第37页,共59页，2024年2月25日，星期天几种最基本的调制方法

调制就是进行频谱变换，将基带数字信号的频谱变换成为适合于在模拟信道中传输的频谱。其最基本的调制方法有以下几种：调幅(AM)：移幅键控ASK(AmplitudeShiftKeying),即载波的振幅随基带数字信号而变化。例如0对应于无载波输出,而1对应于有载波输出。调频(FM):移频键控FSK(FrequencyShiftKeying)，即载波的频率随基带数字信号而变化。例如0对应于频率f1，而1对应于频率f2。调相(PM):移相键控PSK(PhaseShiftKeying),即载波的初始相位随基带数字信号而变化。例如0对应于相位0°，而1对应于180°。00110100010ASKFSKPSK第38页,共59页，2024年2月25日，星期天高速(56Kbit/s)MODEMD/AA/D2/4A/DD/A4/2D/AA/DV.34(33.6kbit/s)A/D转换的量化噪声使信道容量极限值约35kbit/sD/AA/D2/4D/AV.90(56kbit/s)交换机1交换机2ISPV.34(33.6kbit/s)模拟模拟数字数字数字数字模拟上行仍需A/D转换，速率最高为35kbit/s；下行则可达56Kbit/s因特网数字交换机1V.90(56kbit/s)第39页,共59页，2024年2月25日，星期天2.4.3模拟数据的数字信号编码采样定理：如果模拟信号的最高频率为F，若以2F的采样频率对其采样，则采样得到的离散信号序列就能完整地恢复出原始信号。要转换的模拟数据主要是电话语音信号语音信号要在数字线路上传输，必须将语音信号转换成数字信号。这需要经过三个步骤：采样：按一定间隔对语音信号进行采样量化：对每个样本舍入到量化级别上编码：对每个舍入后的样本进行编码编码后的信号称为PCM(PulseCodedModulation)信号第40页,共59页，2024年2月25日，星期天

脉码调制PCM转换过程3.23.92.83.41.24.2343314011100011011001100

语音信号

PAM脉冲

PCM脉冲（有量化误差）011100011011001100

PCM输出第41页,共59页，2024年2月25日，星期天2.5多路复用多路复用(Multiplexing)：是在同一传输媒体上，同时传输多个不同来源的信息。主要目的：提高线路的利用率，降低成本。复用器(multiplexer)和分用器(demultiplexer)成对地使用。多路复用分主要有：频分多路复用(FrequencyDivisionMultiplexing,FDM)时分多路复用(TimeDivsionMultiplexing,TDM)码分复用：码分多址CDMA(CodeDivisionMultipleAccess)DEMUX复用器解复用器MUX信源信宿第42页,共59页，2024年2月25日，星期天频分多路复用(FDM)频分多路复用(FrequencyDivisionMultiplexing,FDM)：在传输媒体上同时传输多路信号，每路信号以不同的载波频率进行调制，而且各个载波频率完全独立，即载波形成的信号不互相重叠，频率通道之间留有防护频带以防相互干扰。CH2CH1CH3原带宽CH1CH2CH3移频后带宽MUXCH1CH2CH3带宽复用信号f复用器第43页,共59页，2024年2月25日，星期天波分多路复用(WDM)波分多路复用(Wave-lengthDivisionMultiplexing,WDM）:在光纤信道上使用的频分多路复用就是波分多路复用。它能做到使用一根光纤来同时传输多个频率很接近的光载波信号。光载波习惯上用波长而不用频率来表示所使用的光载波。现在已能做到在一根光纤上复用80路或更多路数的光载波信号。称为密集波分复用DWDM(DenseWavelengthDivisionMultiplexing)。

光纤2光纤3光纤1F2F1F3

光谱F1F2F3共享光纤的光谱

共享光纤

棱柱/衍射光栅第44页,共59页，2024年2月25日，星期天时分多路复用(TDM)时分多路复用(TimeDivsionMultiplexing,TDM)：是把时间分为若干个时间槽(Slot)，每个用户分得一个时间槽，在其占用的时间槽内，该用户可以独享信道的全部带宽。时间槽的划分有交替性和周期性。将时间划分为一段段等长的时分复用帧（TDM帧）。每一个时分复用的用户在每一个TDM帧中占用固定序号的时隙。时分复用的所有用户是在不同的时间占用同样的频带宽度。TDM的缺点：某用户无数据发送，其他用户也不能占用该时隙。A2A1A3原始信号D2D1D3数字化信号MUX复用后的数据流时隙号1231D3D2D1TDM帧12TDM帧2D1时隙D2复用器第45页,共59页，2024年2月25日，星期天统计时分复用(STDM)

改进：用户不固定占用某个时隙，有空时隙就将数据放入。统计时分复用STDM(StatisticTDM):是一种改进的时分复用。各用户有了数据就随时发往集中器的输入缓存，然后集中器按顺序依次扫描输入缓存，将缓存中的输入数据放入STDM帧中。对没有数据的缓存就跳过去。当一个帧的数据放满了，就发送出去。也就是说，帧不是固定分配时隙，而是按需动态地分配时隙。由于STDM帧中的时隙并不是固定地分配给某个用户，因此在每个时隙中还必须有用户的地址信息，这是STDM必须要有的一些开销。

ABCD待发数据t1t2t3A1B1C1D1C2D2A2B2TDM帧1TDM帧2同步TDM带宽浪费A1B1B2TDM帧1TDM帧2统计TDM可用带宽C2第46页,共59页，2024年2月25日，星期天时分复用—数字载波复用标准现在的数字传输系统都采用脉码调制PCM，最初用于电话局之间的中继线。T-标准:北美、日本标准，24路PCM;E-标准:欧洲、中国、南美标准,24路PCM;E1(一次群)标准：多个通道采用时分复用TDM每125us为一个TDM帧

，每时间片分为32个通道。通道0用于同步，通道16用于信令，其他30个通道用于传输30个PCM话音数据。E1速率=(32x8bit)/125us=2.048Mb/s对E1进一步复用，还可构成E2、E3、E4和E5。E5可承载7680个话路，数据率约为565Mbit/s新的TDM标准是同步光网络(SONET)和ITU-T的同步数字系列(SDH)。常用的线路速率为(近似值)155Mbit/s，622Mbit/s，2.5Gbit/s和10Gbit/s。第47页,共59页，2024年2月25日，星期天码分复用--码分多址(CDMA)

CDMA(CodeDivisionMultipleAccess)的原理：每个信源均分配有一个惟一的码型序列(称为码片chip)。信源要发送数据时，先将其转换成双极性数据：“1”→”+1”，“0”→“-1”。若数据为“+1”，就直接发送码片；若数据为“-1”，就发送该码片的反码。例如：若一信源分配的长度为8码片为11101000，则它发送数据0110时，实际发送的序列为 00010111

11101000

11101000

00010111实际采用的码片长度为64位或128位对码片序列的要求：每个站分配的码片要惟一。两个不同站的码片必须正交，即一个站的码片向量S与其他站的码片向量T的内积必须为0。(与其他站的码片反码的向量内积也必须为0)。任一码片向量的规格化内积都是1。码片向量与自己反码的码片向量的规格化内积都是-1。第48页,共59页，2024年2月25日，星期天码分复用--码分多址(CDMA)

CDMA的数据传输过程当A、B两个CDMA站通信时，接收方B首先获取发送方A的码片序列SA。B连续计算收到的信号(含有其他站的信号)与SA的内积。由于SA与其他站的码片正交(内积为0)，故其他站的信号被过滤掉，而只剩下A站的信号：发送的1计算后的结果为+1，发送的0计算后的结果为-1。这样就恢复出原始的数据。CDMA的特点：抗干扰能力强：通过码型来区分用户，不容易互相干扰保密性强：信号频谱类似于白噪声占用频带宽：发送的数据率是信息数据率的m倍(m为码片的位数)：原来发送1比特的时间里，现在要发送m比特。这种通信方式属于扩频通信中的直接序列扩频(DS-CDMA)。DirectSequence-CDMA多用于无线广播信道：如移动电话、卫星通信等第49页,共59页，2024年2月25日，星期天2.6数据交换技术什么是交换？交换就是按某种方式动态地分配传输线路资源例如，电话交换机在用户呼叫时为用户选择一条可用的线路进行接续。用户挂机后则断开该线路，该线路又可分配给其它用户。为什么要采用交换技术？节省线路投资，提高线路利用率实现交换的方法主要有：电路交换报文交换分组交换第50页,共59页，2024年2月25日，星期天电路交换(circuitswitching)电路交换:在通话之前，必须先呼叫（即拨号）。用户若呼叫成功，则从主叫端到被叫端就建立了一条物理通路。此后双方才能互相通话。通话完毕挂机后即自动释放这条物理通路。如，电话系统。这种“建立连接→通信→释放连接”的联网方式称为面向连接的(connection-oriented)。第51页,共59页，2024年2月25日，星期天电路交换(circuitswitching)电路交换主要优点:1)信息的传输时延小，对于一次接续，传输时延固定不变。

2)交换机对用户的数据信息不存储、分析和处理。交换机在处理方面的开销比较小，信息传输效率比较高。

3)适用于连续、大批量的数据传输。主要缺点:

1)电路的接续时间较长，短报文通信效率低。

2)电路资源被通信双方独占，电路利用率低。适用范围:传输信息量较大，通信对象比较固定的用户。第52页,共59页，2024年2月25日，星期天报文交换(mess