第7章分组交换基本知识..ppt

1、第7章组交换网、7.1组交换的基本概念和网络结构7.2 X.25协议7.3路由7.4流量控制和拥塞控制7.5 ChinaPAC网络事故问题，组交换网(PSPDN):提供低速数据服务、7.1组交换的基本概念和网络结构。7.1.1组更换原理组交换的基本思想是将用户信息分成较小的数据块，即包。牙齿组长度短，格式均匀。每个组都有一个组标题，其中包含有关控制和选择的信息。这些分组以“存储转发”的方式在网络内发送。即，每个交换节点首先暂时存储分组，检测错误，分析有关选定路径的信息，路由，在选定路由上排队，然后传送到下一个交换节点或用户终端，直到有空闲通道。包交换旨在实现数据通信，其特点是(1)统计分时复用

2、。每个组都有控制信息，允许多个终端根据需要共享资源，从而提高用户和中继等传输线路的利用率。(2)存储转发。存储转发方法允许徐璐不同类型的数据终端设备(波特率、代码、通信控制领域等)之间的通信。(3)差错控制和流量控制。中继线和用户在线采用分段错误控制和流量控制，整个网络的错误率低于10-11，可以满足数据业务的可靠性要求。1统计分时重用统计分时重用使用动态分配，即按需分配，而不是固定分配资源。线路利用率高，因为仅在用户传输数据时分配资源。统计重用是由专用计算机信息界面处理器(IMP)实现的，IMP必须缓冲和控制数据流，以解决每个用户争夺线路资源时发生的冲突。用户传输数据时，IMP将线路资源分配

3、给用户，一旦数据中断，将单独使用线路资源。图7.1岁终端的统计时分多路复用，最初，A用户发送组A，B用户发送组1，2，C用户发送组X，到达顺序为A，X，1，2，根据FIFO原则发送的顺序也为A，X，1。以后，端子C具有Y分组，端子A具有B分组，线路依次传输Y分组和B分组。统计分时复用的工作流程：每个终端组按照到达的顺序在复用器内排队形成队列。复用器是按照FIFO的原则发送的。当存储为空时，线路资源也暂时空闲，当队列中有新的分组时，会重新发送。在传输线中，每个用户分组徐璐交织在一起。这种用户数据的划分不是按位置划分(例如同步时的重复使用)，而是按各个用户数据分组的“标记”划分。在统计时分复用中，

4、个别用户的波特率可以大于平均速度，在最高的情况下，达到线路的总传输能力。如果总线速为9.6kb/s，则3个用户信息将在该线路上进行统计分时多路复用，平均速度为3.2kb/s，一个用户的波特率最高可达9.6kb/s。统计分时复用的缺点是产生随机延迟和数据丢失的可能性。这是因为用户传输数据的时间是随机的。如果多个用户同时传输数据，则需要竞争队列，这会导致队列延迟。大量等待的数据会导致缓冲区溢出，从而导致数据丢失。2逻辑通道将统计时间多路复用中每个用户的数据信息划分为标签。这在孔刘物理线路上实质上形成了逻辑多通道。在图7.1中，形成了在高速传输线上分别为三个用户发送信息的逻辑子信道。我们把这种形式的

5、子通道称为逻辑通道。逻辑通道号(LCN:逻辑通道号)由逻辑通道组号和组中的逻辑通道号组成，这两个牙齿都称为逻辑通道号LCN。图7.2显示了逻辑通道的形成过程。，图7.2逻辑通道的形成过程，逻辑通道的特征如下：(1)使用动态重用方法，在每次调用终端时根据当时的实际情况分配LCN。同一端子可以通过LCN分隔的网络同时设置多个数据路径。您可以徐璐为同一端子的每次调用分配不同的逻辑通道号。在同一调用连接中，端子上数据的逻辑通道号必须相同。7.1.2虚拟电路和数据报，1虚拟电路方法所谓虚拟电路方法，也就是说，在两个最终用户传输徐璐数据之前，通过网络建立端到端逻辑虚拟连接。也就是说，确定信息移动的路径虚拟

6、电路。设置虚拟电路后，属于同一呼叫的数据将沿牙齿虚拟电路传输，用户传输数据时，虚拟电路将被清除。以这种方式，用户的通信需要三个阶段：建立连接、资料传输、删除连接，这是面向连接的方式。分组交换，虚拟连接统计时分多路复用；电路更换，实际连接同步分时方法；在电路交换中，用户终端在固定时间内向物理线路发送信息，如果在一段时间内没有向终端发送信息，则其他终端也不能在该时间内向线路发送信息。在虚拟电路方法中，终端传输信息没有固定时间，在节点系统内的相应端口上分组排队。终端暂时不传输信息时，线路带宽资源可以由其他用户共享。在建立物理连接时，不仅确定了信息移动的路径，还为信息传输预留了带宽资源。在创建虚拟电路

7、时，识别信息传输的端到端路径，无需预留带宽资源。这种连接之所以称为虚拟电路，是因为每个连接仅在传输数据时才会进行待机竞争，从而占用带宽资源。如图7.3所示，在网络中构建了两个虚拟电路VC1:A123B、VC2:C1245D。所有AB的分组沿VC1从A到B，所有CD分组沿VC2从C到D，在12之间的物理链路上，VC1和VC2共享资源。如果VC1牙齿暂时无法传输数据，网络会将所有传输功能和交换机的处理能力传递给VC2，此时VC1不会占用带宽资源。图7.3虚拟电路图表，虚拟电路的特征如下：(1)虚拟电路的路由仅在构建了虚拟电路的情况下发生，在以后的传输过程中，路由不再更改，从而减少了节点不必要的通信

8、处理。(2)所有分组遵循相同的路径，因此这些分组到达目的地的顺序不变，终端不需要重新排序，从而减少了分组的发送延迟。(3)设置虚拟电路后，每个组标头不再需要详细的目标地址，只要有逻辑通道号，就可以区分每个调用的信息，从而减少每个组的额外开销。(4)虚拟电路由多段逻辑通道组成，每个虚拟电路在通过的每个物理链路上具有逻辑通道号，这些逻辑通道连接构成端到端虚拟电路。(5)虚拟电路的缺点是，如果网络发生故障，虚拟电路可能会中断，需要重新连接。(6)虚拟电路适用于建立一次后长时间传输数据的情况，其期限必须远远大于呼叫设置时间，例如档案传输、传真业务等。虚拟电路分为更换虚拟电路(SVC)和永久虚拟电路(P

9、VC)两种茄子类型。更换虚拟电路(SVC)是一种在用户每次通话时发送调用请求组以临时设置虚拟电路的方法。永久性虚拟电路需要由(PVC)用户预留，网络操作员为此建立固定虚拟电路，通话时不再需要临时设置虚拟电路，可以直接进入资料传输阶段。通常适用于工作量大的组用户。，在2数据报方式的数据报方式中，交换节点独立处理每个组，每个数据分组包含终点站地址信息。组到达节点后，节点会根据组中包含的端点地址独立查找到每个组的路径。因此，同一用户的多个组可以徐璐沿着不同的路径到达终点。必须在网络结束时再次等待。组合原始用户数据信息。图7.4数据报图表，终端A可以将三个组A、B、C传递给B。在网络中，组A通过节点2

10、移动到节点3，B通过1、3之间的直接路径移动到节点3，C通过节点4移动到节点3。每条路径的业务情况(例如负载、延迟等)、数据报具有以下特征：(1)用户的通信不需要建立连接和清除连接，可以直接传输每个组。(2)节点可以为每个组自由选择路径，避免网络拥塞和故障部分，因此网络的健壮性很好。比虚电路更可靠。(3)数据报方式的缺点是分组的到达顺序不对，需要重新排列终点。此外，每个分组的组标题必须包含详细的目标地址，因此开销更大。(4)数据报使用场所：数据报适用于短消息传输，如查询/响应型业务。7.1.3分组交换网络分组交换网络的主要功能是传输和传输访问网络的各种电脑和终端的信息。使用包交换网，可以开设电

11、子邮件、电子数据更换、视觉图形、智能用户电报、传真、数据库搜索等多种新业务。1组交换网络的配置公共组交换网络的基本配置包括组交换PS、组集中PCE、网络管理中心NMC、终端和资料传输设备以及相关协议，如图7.5所示。图7.5分组交换网络配置，PCE分组集线器，1)分组交换机(PS: Packet Switching)分组交换机是分组交换网络的核心。根据数据包交换机在网络中的位置，可以分为传输传输交换机(PTS)、本地交换机(PLS)、本地交换机和传输交换机(PTLS)。PTS不接收用户。所有线路端口都是交换机间互连的中继端口，用于国际传输，通信容量大，路由功能强，可支持的线路速度高。PLS中的

12、大多数通信端口用于用户终端访问，少数端口作为中继端口连接到其他交换机，通信容量小，路由功能弱，可支持的线路速度低。本地和适配器多功能一体交换机兼具传输功能和本地访问功能。此外，国际出入口局交换机用于与其他国家的集团交换网的互连。组交换机的主要功能包括：(1)基本功能是交换虚拟电路、永久性虚拟电路和可选的补充工作等，并收集业务规模、资源利用率等数据。(2)路由以在两个终端之间选择适当的路径并创建转发表。执行流控制和错误控制(3)控制转发，资料传输时按转发公告分组的转发(4) X.25，X.75等。(5)完成部分维护操作管理、错误报告和诊断、索赔和部分网络统计等功能。(6)数据包交换机自我控制功能

13、。交换机可以执行自检。这意味着故障信息存储在硬盘上，网络管理中心可以重新配置交换机系统。2)网络指挥中心(NMC:网络指挥中心)网络指挥中心是管理组交换网络的工具，可以保证整个网络的高效运行，提高网络性能，并且在某些通信线路和交换机故障时可以在性能稍有下降的情况下正常运行。同时，为网络管理员和用户提供友好方便的服务。管理功能包括：(1)网络故障管理：提供对网络设备故障的快速响应和预防性维护，例如故障跟踪和诊断、网络设备和部件测试、故障原因提示以及故障祖怀和修复。(2)网络组态管理：创建用户通信端口，定义和管理网络拓扑，网络软件硬件配置和网络业务类型，动态控制，(3)网络性能管理：收集和分析网络

14、数据流中有关流量、速度、流和路径的信息。(4)网络计费管理：收集有关网络资源使用情况的信息，并提供网络计划、预算和用户会计处理系统所需的计费数据。(5)网络安全管理：设置、维护和加强网络访问所需的网络安全级别和准则，3)数据终端组网络中的数据终端有两类茄子：组终端和非组终端。(1)群组端子(PT)。PT是具有X.25协议接口的分组终端。这意味着具有分组处理功能，可以直接访问分组交换网络。例如，具有X.25程序的电脑、专用端子、专业转换器等装置为群组端子。(2)郑智薰组终端(NPT)。NPT没有X.25协议接口。也就是说，没有分组处理功能，不能直接进入分组交换网络。要访问分组交换网络，必须进行分

15、组反汇编PAD转换。具有异步通信接口的电脑、电信、可视图形终端等非分组终端的种类很多。4)群组集中器(PCE)群组集中器也称为使用者集中器，大部分是同时具备交换功能和集中功能的装置。集中多个低速用户终端，通过一条或两条高速干线连接到节点机器，可以大大提高线路利用率。组集中器适用于用户终端较少的城市或地区，也适用于用户集中程度较高、线路不足的建筑物或小区。组集中器是组网络的终端设备之一。群组端子和非群组端子都可以存取PCE，群组端子可以透过PCE的X.25连接埠存取，非群组端子可以透过PCE内的群组拆解装置(PAD)存取。PAD的功能是将NPT使用的用户协议转换为X.25协议。发送时，NPT发送

16、的字符通过PAD组合成X.25的分组格式，然后发送到交换机。接收时，分离交换机的X.25组，并作为用户终端所需的字符发送到终端。ITU-T特别针对PAD提出了一系列建议，称为X.3/X.28/X.29 (3X建议)。其中X.3描述了PAD功能及其控制参数。描述从X.28 PAD到本地字符终端的协议。X.29描述了PAD和远程PT或PAD之间的协议。5)传输线是构成分组交换网的主要组件之一。交换机间中继传输线路主要由两种茄子形式组成。一个是PCM数字通道，速度为64 kb/s、128 kb/s、2 Mb/s等。另一种是模拟通道使用调制解调器以9.6 kb/s、48 kb/s、64 kb/s等速度转换为数字通道。用户线路也有两种茄子形式。一个是数字数据电路，另一个是在模拟电话用户线路上安装调制解调器。6)有关相关协议组交换网络的协议包括X.25、X.75等协议。其中X.25协议是数据终端设备DTE和数据电路终端设备DCE之间的介面协议。DCE是指输电线路的终止设备。对于模拟传输线，DCE为Modem是。对于数字传输线，DCE是多路复用器或数字信道介面设备。从功能上讲，DCE属于网络设备。因此，X.25是DTE和数据包交换网络之间的介面过程。X.75是包交换网络之间互连的网络间介面协议。集团交换网的内部协议不是统一的国际标准，而是各企业自己规定的。2网