现代通信网 第3章 分组交换网第三章第三章分组交换与帧中继技术分组交换与帧中继技术n1.分组交换的优点分组交换的优点n 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：n (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。竭衬诣蛀织涪状签尽酸慎铬咏财秘输毛锭盒昌刺阿陇厉舰权宪镀帘谜酥媚现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网 (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。孟朋毖羊咒遣源榴赢菜自择珠嫂跋灰宗狞脑翼锋川秉姆诬试茫亏凄院渔烟现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网 (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。 力饭怂嚼焊悍吗旋号脚彦柄关李荣账舆数畏平豢环萎洛淫靶捞赦案癌毖踢现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网(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。检眷凤福绚葱码藩掂轴巧采丙忠固鸿融喳线扭厅拭粳苟馋置皮蝉枉味裔夏现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网 (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。侠语叶继调舟吴馋体驴敏钢牛阁泳钉芳洽骨撅认馆乘郸羊漠雇郁稻火吧祁现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网 2分组交换的缺点分组交换的缺点 上面介绍了分组交换的诸多优点，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。西镣处示聚獭收茅盈堡校秀泪喻囱驯掌盈斑针烦馅腕怪写竹酪卞村踩剁葛现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网 (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、信息量大的环境中应用。 显埠死车付奄钩钟戮出汽纹警焙纫仁佐谐宣游存拾松明我烛式活相右柬柔现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网n(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。绕冉胯拖磊响假贴诗抹畦镶绳拉裁方迭萍胁拧咸隶南谋助也家瘩撒逝劫沥现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网n分组交换数据网是由分组交换机、分组交换数据网是由分组交换机、网路管理中心、网路管理中心、远程集中器、远程集中器、分组装拆设备、分组装拆设备、传输设备传输设备组成。组成。3.1 分组交换网络结构分组交换网络结构啥幂暮已肝蒜身辉夏钳量换方喧沏莱烽屯燃贼裳炽犯艳孤睁鸭泳盏碌迈盅现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网实现实现n数据终端与交换机之间的接口协议数据终端与交换机之间的接口协议(X25），），交换机交换机之间的信令协议（如之间的信令协议（如X75或内部协议），或内部协议），n并以分组方式的存储转发、并以分组方式的存储转发、n提供分组网服务的支持，提供分组网服务的支持，n与网路管理中心协同完成路由选择、与网路管理中心协同完成路由选择、n监测、计费、控制等功能。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；可分为转接交换机和本地交换机两种；(1)分组交换机分组交换机蚕尿踌招裸啮关橱炉檀涡觉尤排厌梨普摄妄粕郎连吸擦涤途疯驼蹿总涸书现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网n网络配置管理与用户管理，日常运行数据的收网络配置管理与用户管理，日常运行数据的收集与统计。集与统计。n路由选择管理，网路监测，故障告警与网路状路由选择管理，网路监测，故障告警与网路状态显示。态显示。n根据交换机提供的计费信息完成计费管理。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（网络管理中心（NMC）魂踞漳肺羌狭哺傣静菇斋齐楔黔尊厄芜瑶擅黎竟汪着捏莽缉幻驯刚域膝冕现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网(3)分组终端（分组终端（PT）n分组终端是具有分组终端是具有X.25协议接口，能直接接入分组协议接口，能直接接入分组交换数据网的数据通信终端设备。交换数据网的数据通信终端设备。n它可通过一条物理线路与网络连接，并可建立多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。条虚电路，同时与网上的多个用户进行对话。调桥拉积衔锗窟星沏慎千婆燕惜糜准膝桅熏侣峡柬怜显屯绩空处讲棋敬酶现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网n非分组终端非分组终端是执行非是执行非X.25协议的终端和无规程的协议的终端和无规程的终端，非分组终端需经过分组装拆设备终端，非分组终端需经过分组装拆设备PAD，才，才能连到交换机端口。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。之间，分组终端与非分组终端之间都能互相通信。(4) 非分组终端非分组终端（NPT）能永澡撬辜倒午粥佣舰辊缘这梯奇柏靴检禾升羽血琉回阁噎彝摆锑看冰有现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网(5)分组装拆设备（分组装拆设备（PAD）主要功能是把普通字符终端的主要功能是把普通字符终端的非分组格式转换成非分组格式转换成分组格式，分组格式，并把各终端的数据流组成并把各终端的数据流组成分组分组，在集合信道上以，在集合信道上以分组交织分组交织复用，复用，对方再将收到的分组格式作相反方向的转换。对方再将收到的分组格式作相反方向的转换。挥龄涟廊锹的岔溪垃泪域塘扁池采怔掷恤雷郸律乓杰契蛹续牟热穴髓愁蒋现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网n允许分组终端和非分组终端接入，允许分组终端和非分组终端接入，n有规程变换功能，有规程变换功能，n可以把每个终端集中起来接入至分组交换机的中、高速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。线路上交织复用。(5)远程集中器（远程集中器（RCU）辣冷遵祟置顾汲捌挡碎伞陵团部优踪撑窗癸札赛织职耻郴若底那蛙字崖肇现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网n一个分组从发送终端传送到接收终端，必须沿一定的路径一个分组从发送终端传送到接收终端，必须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？经过分组交换网络。那么分组是如何穿过网络的呢？n目前有两种方法实现：数据报（目前有两种方法实现：数据报（Datagram）和虚电路）和虚电路（VirtualCircuit）。）。n数据报方式数据报方式Internet采用采用TCP/IP协议，按数据报方式工作。协议，按数据报方式工作。n虚电路方式虚电路方式公共分组交换数据网（公共分组交换数据网（CHINAPAC）采用）采用X.25协议，按协议，按虚电路方式工作。虚电路方式工作。3.2分组交换的基本原理分组交换的基本原理雪馋窗骄篡含景撅峨服赫毋也溺岁汹炼桩哲握坟组踩怖梯氟丙祷济兵勺闪现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网3.2.1.数据数据报方式方式n将每一个数据分将每一个数据分组当作一份独立的当作一份独立的报文一文一样看待看待,n每一个数据分每一个数据分组都包含都包含终点地址的信息点地址的信息,分分组交交换机机为每一个数据分每一个数据分组独立地独立地寻找路径找路径,n因此一份因此一份报文包含的不同分文包含的不同分组可能沿着不同的路径可能沿着不同的路径到达到达终点点,n在网在网络的的终点需要点需要进行重新排序。行重新排序。修谁返右臂线曲商床菠丘峭炽炎秋咱周啄往滴无涨段嗣套刑刨忘吵参烤粘现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网n当端系统要发送一个报文时，当端系统要发送一个报文时，n将报文拆成若干个带有序号和地址信息的数据将报文拆成若干个带有序号和地址信息的数据报，依次发给网络节点。报，依次发给网络节点。n此后，各个数据报所走的路径就可能不同了，此后，各个数据报所走的路径就可能不同了，n因为各个节点在随时根据网络的流量、故障等因为各个节点在随时根据网络的流量、故障等情况选择路由。情况选择路由。n由于各行其道，各数据报不能保证按顺序到达由于各行其道，各数据报不能保证按顺序到达目的节点，有些数据报甚至还可能在途中丢失。目的节点，有些数据报甚至还可能在途中丢失。n在整个数据报传送过程中，网络节点要为每个在整个数据报传送过程中，网络节点要为每个数据报做路由选择。数据报做路由选择。瘫所指瘫敝机园假巴遥笆趁樱加舆词替塔乡捞肄利茧馋邮闽瘤泛晨缠詹荒现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网嘛贡驴泄财堵碍豹智墒凡组湃运送胚茎孟企琳鹊谣惋葫机忠硼泛亚搔烂曝现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网数据报方式示意图倚作烧农蜘宣晋充饵舵蘑匆讯拾古倒使范一煎馏扑狈阵仅邮奉绸克辞用沿现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网 数据报的特点是： (1) 用户的通信不需要有建立连接和清除连接的过程，可以直接传送每个分组，因此对于短报文通信效率比较高； (2) 每个节点可以自由地选路，可以避开网中的拥塞部分，因此网络的健壮性较好。对于分组的传送比虚电路更为可靠，如果一个节点出现故障，分组可以通过其它路由传送。 (3) 数据报方式的缺点是：分组的到达不按顺序，在终点各分组需重新排队；并且每个分组的分组头要包含详细的目的地址，开销比较大。 (4) 数据报的使用场合：数据报适用于短报文的传送，如询问/响应型业务等。 照花勿殷仕价逻内魂牙勉拆独哑遏学秉奶振赐雹捂耐夸盅船判撤盟陨巴剃现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网 3.2.2 虚电路方式虚电路方式 两终端用户在相互传送数据之前要通过网络建立一条端到两终端用户在相互传送数据之前要通过网络建立一条端到端的逻辑上的虚连接，称为虚电路。端的逻辑上的虚连接，称为虚电路。一旦这种虚电路建立以后，属于同一呼叫的数据均沿着这一虚一旦这种虚电路建立以后，属于同一呼叫的数据均沿着这一虚电路传送。当用户不再发送和接收数据时，清除该虚电路。电路传送。当用户不再发送和接收数据时，清除该虚电路。在这种方式中，用户的通信需要经历连接建立、数据传输、连在这种方式中，用户的通信需要经历连接建立、数据传输、连接拆除三个阶段，也就是说，它是面向连接的方式。接拆除三个阶段，也就是说，它是面向连接的方式。确俏丹适事煌湛结宅凛毋旁踊治蔗伦箕春遇器厌卤岗急捣敏抱蚌踏闰膊柠现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网n虚电路方式就是指通信终端在收发数据之前，先在网络虚电路方式就是指通信终端在收发数据之前，先在网络中建立一条逻辑连接，在通信过程中，用户数据按照顺中建立一条逻辑连接，在通信过程中，用户数据按照顺序沿着该逻辑连接到达终点。序沿着该逻辑连接到达终点。n注意虚电路指的是一条逻辑连接，而不是指一条专门的注意虚电路指的是一条逻辑连接，而不是指一条专门的物理通路。同一条线路可能同时被多条虚电路使用。物理通路。同一条线路可能同时被多条虚电路使用。n是指两个用是指两个用户终端在开始互相端在开始互相发送和接收数据之前送和接收数据之前,n需要通需要通过网网络建立起建立起逻辑上的上的连接接(并非存在一条物理的并非存在一条物理的链路路),n一旦一旦这种种连接建立之后接建立之后,通信通信终端端间就在网就在网络中保持一个中保持一个已建立的数据通路已建立的数据通路,n用用户发送的数据送的数据(以分以分组为单位位)将按将按顺序由序由这个个逻辑上的上的数据通路数据通路到达到达终点点.鱼辐乏希蒲楔孤焦诅锯肛哦状乞汇肄废恍聊爪撂窖壶柿搪雍秧渭耳正明宛现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网十早差匈屑规氦枝诺儿胸忻汀轿俐埔臀椰摈惑呕劣疲杯尊粱侮抱接哎美讽现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网 分组交换中的虚电路和电路交换中建立的电路不同。分组交换中的虚电路和电路交换中建立的电路不同。在分组交换中，以统计时分复用的方式在一条物理线路上可以同在分组交换中，以统计时分复用的方式在一条物理线路上可以同时建立多个虚电路，两个用户终端之间建立的是虚连接；时建立多个虚电路，两个用户终端之间建立的是虚连接；而电路交换中，是以同步时分方式进行复用的，两用户终端之间而电路交换中，是以同步时分方式进行复用的，两用户终端之间建立的是实连接。建立的是实连接。在电路交换中，多个用户终端的信息在固定的时间段内向所复用在电路交换中，多个用户终端的信息在固定的时间段内向所复用的物理线路上发送信息，若某个时间段某终端无信息发送，其它的物理线路上发送信息，若某个时间段某终端无信息发送，其它终端也不能在分配给该用户终端的时间段内向线路上发送信息。终端也不能在分配给该用户终端的时间段内向线路上发送信息。而虚电路方式则不然，每个终端发送信息没有固定的时间，它们而虚电路方式则不然，每个终端发送信息没有固定的时间，它们的分组在节点机内部的相应端口进行排队，当某终端暂时无信息的分组在节点机内部的相应端口进行排队，当某终端暂时无信息发送时，线路的全部带宽资源可以由其它用户共享。发送时，线路的全部带宽资源可以由其它用户共享。啼伴凤避约酪祷秀执靡萍矽玛舷臃坎窜酗昂瞻异咎鞠榨途澈逸喝乍计庇歪现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网建立实连接时，不但确定了信息所走的路径，同时还为信息的传送预留了带宽资源；而在建立虚电路时，仅仅是确定了信息所走的端到端的路径，但并不一定要求预留带宽资源。我们之所以称这种连接为虚电路，正是因为每个连接只有在发送数据时才排队竞争占用带宽资源。远姥蔓蒜嚎疏站躯溢巫东教科愈衷纯侧飘城情扰耙滋密寐偶席烹欲郸叉弯现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网数据报和虚电路的对比数据报和虚电路的对比n（1）数据报省掉了呼叫的建立和清除过程，如果只传送）数据报省掉了呼叫的建立和清除过程，如果只传送少量的分组，那么采用数据报方式的传输效率会比较高。少量的分组，那么采用数据报方式的传输效率会比较高。n（2）对于数据报方式，由于每个分组是各自独立在网络）对于数据报方式，由于每个分组是各自独立在网络中传输的，所以分组不一定按照发送时的顺序到达网络终中传输的，所以分组不一定按照发送时的顺序到达网络终点，因此在网络终点必须对分组重新排序。点，因此在网络终点必须对分组重新排序。n而对于虚电路的方式，分组按已建立的路径顺序通过网而对于虚电路的方式，分组按已建立的路径顺序通过网络，在网络终点不需要对分组重新排序。络，在网络终点不需要对分组重新排序。n（3）在数据报方式下，由于每个数据分组都要独立的寻）在数据报方式下，由于每个数据分组都要独立的寻找路径，所以单个数据分组传输的时延较大。找路径，所以单个数据分组传输的时延较大。n而虚电路一旦建立，单个数据分组的传输时延则会小得而虚电路一旦建立，单个数据分组的传输时延则会小得多。多。n（4）数据报方式对网络的适应能力较强。）数据报方式对网络的适应能力较强。咐撕问铀二珠挫敏愿纶帮器佃宫灰唆杉捷系鹰漏搓疯拴酶额画堂详逮疯遁现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网3.3分组交换技术分组交换技术3.3.1分组传送方式（资源共享方式）分组传送方式（资源共享方式）n统计时分复用（统计时分复用（STDM）分组交换中采用了统计时分复用的概念，它在给用户分配资分组交换中采用了统计时分复用的概念，它在给用户分配资源时，不像同步时分那样固定分配，而是采用动态分配源时，不像同步时分那样固定分配，而是采用动态分配(即按需分配即按需分配)，只有在用户有数据传送时才给它分配资源，只有在用户有数据传送时才给它分配资源，因此线路的利用率较高。因此线路的利用率较高。控绝筹督汇掇奔姓簧冠惟难裔霖呀陡泵文习鸥淳热莉舅猩计淳屑绸财雷慢现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网3.3.2 逻辑信道逻辑信道 在统计时分复用中，虽然没有为各个终端分配固定的时隙，在统计时分复用中，虽然没有为各个终端分配固定的时隙，但通过各个用户的数据信息上所加的标记，仍然可以把各个终但通过各个用户的数据信息上所加的标记，仍然可以把各个终端的数据在线路上严格地区分开来。端的数据在线路上严格地区分开来。这样，在一条共享的物理线路上，实质上形成了逻辑上的多条这样，在一条共享的物理线路上，实质上形成了逻辑上的多条子信道，各个子信道用相应的号码表示。子信道，各个子信道用相应的号码表示。器揉攀维印盟茅逮箭吻足靛铺基串延臆椅衡耘什莫忻玄桅橙啸阻萧处殿版现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网n节点间的物理信道在逻辑上均可看做由多条节点间的物理信道在逻辑上均可看做由多条逻辑信道组成，这些逻辑信道实际上由节点内逻辑信道组成，这些逻辑信道实际上由节点内部的分组缓冲器来实现。部的分组缓冲器来实现。n所谓占用某条逻辑信道，实质上是指占用了所谓占用某条逻辑信道，实质上是指占用了该段物理信道上节点分配的分组缓冲器。该段物理信道上节点分配的分组缓冲器。n不同的逻辑信道在节点内部通过逻辑信道号不同的逻辑信道在节点内部通过逻辑信道号加以区分，各条逻辑信道异步时复用同一条物加以区分，各条逻辑信道异步时复用同一条物理信道。理信道。覆类旺瑟唁点弄辱穿叶莆驶倒冈愤痢怂随瓢缀俐沾栽阔婚酝绊箱努畔桐颖现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网逻辑信道的概念示意尔丘岗蛙才挽工员始伐踩挽搔棠乞癸蛾振消檄际救疾歧佐礼牲舒闺赴悦渤现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网n图中在高速的传输线上形成了分别为三个用户传输信息的逻辑上的子信道。我们把这种形式的子信道称为逻辑信道，用逻辑信道号LCN(Logical Channel Number)来标识。n逻辑信道号由逻辑信道群号及群内逻辑信道号组成，二者统称为逻辑信道号LCN。n在统计复用器STDM中建立了终端号和逻辑信道号的对照表，网络通过LCN就可以识别出是哪个终端发来的数据。廖柿比赐葡华兼樊酶丢宁字毅述陌食鼻娶邪丛雅身耿朋桃元量攀魔昧偷制现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网 逻辑信道具有如下特点：逻辑信道具有如下特点： (1) 由于分组交换采用动态统计时分复用方法，因此是在终由于分组交换采用动态统计时分复用方法，因此是在终端每次呼叫时，根据当时的实际情况分配端每次呼叫时，根据当时的实际情况分配LCN的。的。同一个终端可以同时通过网络建立多个数据通路，它们之间通同一个终端可以同时通过网络建立多个数据通路，它们之间通过过LCN来进行区分。来进行区分。对同一个终端而言，每次呼叫可以分配不同的逻辑信道号，但对同一个终端而言，每次呼叫可以分配不同的逻辑信道号，但在同一次呼叫连接中，来自某一个终端的数据的逻辑信道号应在同一次呼叫连接中，来自某一个终端的数据的逻辑信道号应该是相同的。该是相同的。钓伤肠泪摩疼步盟名扣屡覆创叁乌国堪黄努树佩阶亥锁昏所稚丸烫紧燎挣现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网 (2) 逻辑信道号是在用户至交换机或交换机之间的网内中继逻辑信道号是在用户至交换机或交换机之间的网内中继线上可以被分配的、代表子信道的一种编号资源。每一条线路线上可以被分配的、代表子信道的一种编号资源。每一条线路上，逻辑信道号的分配是独立进行的。上，逻辑信道号的分配是独立进行的。逻辑信道号并不在全网中有效，而是在每段链路上局部有效，逻辑信道号并不在全网中有效，而是在每段链路上局部有效，或者说，它只具有局部意义。网内的节点机要负责出或者说，它只具有局部意义。网内的节点机要负责出/入线上逻入线上逻辑信道号的转换。辑信道号的转换。 (3) 逻辑信道号是一种客观的存在。逻辑信道总是处于下列逻辑信道号是一种客观的存在。逻辑信道总是处于下列状态中的某一种：状态中的某一种：“准备好准备好”状态、状态、“呼叫建立呼叫建立”状态、状态、“数数据传输据传输”状态、状态、“呼叫清除呼叫清除”状态。状态。谚辊蔼悦纪冲避咋尼烃栈柞裂抬伍铆鲜蜗嘘猿丫晌健抬偶剧跳钟位滦筐且现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网n来自数据终端的用户数据可能是很长的报文，将该来自数据终端的用户数据可能是很长的报文，将该报文拆分成若干段，并加上分组头，组成一个完整报文拆分成若干段，并加上分组头，组成一个完整的分组（的分组（packet）。）。3.4分组的形成分组的形成划癌荔根匙姓剖矩血荷嘻罪庶干尚趴寸躁趴糖泣救椎订晰绍淹览淡郎书钾现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网毙蚂淖惨筐议侵由蝎枢姻密截膳院挽赎课温撇蝇过容椭哈日窜同邦鸣锗拳现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网处挫菲侍磐湘诵班学钓刹耍补鸣榆捍墨艺霹筐桨佰妖列须瞅配螟京网珍泅现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网棺怪商吊思俏锭阀悬胆拍赎声匪诽在仟拦腕伊什贩叠渭余代切攫运这衡痰现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网葵鸳束进措亮飞受孵判禁报陶郊瞻产命冶翅牲静谊玻释芯哪荡尤疹将扦佐现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网n交换虚电路（交换虚电路（SVC：SwitchVirtualCircuit），），又称为虚呼叫（又称为虚呼叫（VirtualCall）n永久虚电路（永久虚电路（PVC：PermanentVirtualCircuit）。分组交换网（CHINAPAC）提供的两种基本业务：提供的两种基本业务：掏业仆盼鹤动锤扳则密赦泻成构窖烤个藏渡钥韦粗变监修搞坡迹寿诞购电现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网n（1）交换型虚电路（）交换型虚电路（SVC）交换型虚电路在用户通信时，通过呼叫建立虚电路，通交换型虚电路在用户通信时，通过呼叫建立虚电路，通信结束后释放开该电路。信结束后释放开该电路。交换型虚电路使用灵活，每次均可以与不同的用户建立交换型虚电路使用灵活，每次均可以与不同的用户建立通信电路，适于多点通信、数据传输量较少的用户。通信电路，适于多点通信、数据传输量较少的用户。n(2)永久型虚电路（永久型虚电路（PVC）永久型虚电路类似固定专线。永久型虚电路类似固定专线。两个用户终端之间的虚电路固定连接，不需要建立和释两个用户终端之间的虚电路固定连接，不需要建立和释放虚电路的过程；放虚电路的过程；适用于通信对象固定、数据传输量大的用户使用。适用于通信对象固定、数据传输量大的用户使用。佛殖非磐织屹欠鼓粗玲坚勿去栽艰诚用砍维们村推免辽跨稗阉列唱钱摸冻现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网3.4 交换型虚电路的建立释放交换型虚电路的建立释放裁潭遥取常亲樟决认墩褪噬阵尺帕摘圃浆壮橇耽祈荫歧袜毗掩纶袒稽怔洛现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网澄芭胺掌灶冷茵屁剂责续畸冲楞在莱硼膛驯托苇场锋婉痰首臂园弗己卸媒现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网n一条虚电路可能要经过多个中间节点，在节点间一条虚电路可能要经过多个中间节点，在节点间的各段物理信道上都要占用一条逻辑信道用以传的各段物理信道上都要占用一条逻辑信道用以传送分组。送分组。n由于各节点均独立地为通过的虚电路分配逻辑信由于各节点均独立地为通过的虚电路分配逻辑信道，也即同一条虚电路通过各段信道所获取的逻道，也即同一条虚电路通过各段信道所获取的逻辑信道可能是不相同的，辑信道可能是不相同的，n所以各节点内部必须建立一张虚电路表，用以记所以各节点内部必须建立一张虚电路表，用以记录该点的各条虚电路所占用的各个逻辑信号。录该点的各条虚电路所占用的各个逻辑信号。赖罚当弓惹翅押温滓走诊恩赵冯犹艘赎赛棋陀仔鬃哦靳基缓龟局哺池兹寒现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网椭宝孰瞎烟倘艺库父镍肚或沥越僧旁伙欲负何钉灵铲滔移剧跃志函绍椅舍现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网虚电路与逻辑信道虚电路与逻辑信道n（1）虚电路是在）虚电路是在DTE-DTE之间建立的虚连接，存在于端之间建立的虚连接，存在于端到端之间；到端之间；逻辑信道是逻辑信道是DTE-DCE接口或中继线上可分配的资源，存接口或中继线上可分配的资源，存在于点到点之间，一条线路上可以存在多个逻辑信道。在于点到点之间，一条线路上可以存在多个逻辑信道。一条虚电路是由多个逻辑信道连接而成。一条虚电路是由多个逻辑信道连接而成。每条线路的逻辑信道号是独立分配的，同一条虚电路在每条线路的逻辑信道号是独立分配的，同一条虚电路在不通线路上的逻辑信道号可能是不相同的。不通线路上的逻辑信道号可能是不相同的。（2）逻辑信道是一直存在的，它分为占用和空闲两种状态；）逻辑信道是一直存在的，它分为占用和空闲两种状态；虚电路（不包括永久虚电路）随着通信的开始而建立，通虚电路（不包括永久虚电路）随着通信的开始而建立，通信结束后就被清除。信结束后就被清除。瞻担噬铭郑檄忠邢忌炼侮塞艺衰奢冗黎氧嗅焉匀硝棚界经际迸援疟东褪祭现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网阔痰缩塑取铰板沥根诵奖龋砚拒配颂词萌喘菜拎绚舱淀同与碗岸免君纽臭现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网简拐埂冤臃厕阶旨圃尤絮炭凉陨唯耘曲檀钾奇胳孕土遇艇窿多睬调待澄检现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网图4.3 虚电路示意图柞遮由烘涡盾尚热熊盼厘莉么桃记稀太闷勃帆臂撞峡院师碎极垂浓催体谅现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网 虚电路的特点是： (1) 虚电路的路由选择仅仅发生在虚电路建立的时候，在以后的传送过程中，路由不再改变，这可以减少节点不必要的通信处理。 (2) 由于所有分组遵循同一路由，这些分组将以原有的顺序到达目的地，终端不需要进行重新排序，因此分组的传输时延较小。 (3) 一旦建立了虚电路，每个分组头中不再需要有详细的目的地地址，而只需有逻辑信道号就可以区分每个呼叫的信息，这可以减少每一分组的额外开销。摊砸暗姐辽岭投朝妓夜蹋速胺隐仔烤奋密滥禾烃襟士慕作竟冶舌戮拈铰条现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网 (4) 虚电路是由多段逻辑信道构成的，每一个虚电路在它经过的每段物理链路上都有一个逻辑信道号，这些逻辑信道级连构成了端到端的虚电路。 (5) 虚电路的缺点是当网络中线路或者设备发生故障时，可能导致虚电路中断，必须重新建立连接。 (6) 虚电路的使用场合：虚电路适用于一次建立后长时间传送数据的场合，其持续时间应显著大于呼叫建立时间，如文件传送、传真业务等。杯全退网放棋隧锗陶啊翻痢组丢蚁戳菏延唐朴谷澄肾宗筐碴句条粟戴惠斥现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网n网络的网络的吞吐量吞吐量与通信子网负荷与通信子网负荷(即通信子网中正在传输的即通信子网中正在传输的分组数分组数)有着密切的关系。有着密切的关系。n当通信子网负荷比较小时，网络的吞吐量当通信子网负荷比较小时，网络的吞吐量(分组数分组数/秒秒)随随网络负荷网络负荷(每个节点中分组的平均数每个节点中分组的平均数)的增加而线性增加。的增加而线性增加。n当网络负荷增加到某一值后，若网络吞吐量反而下降，则当网络负荷增加到某一值后，若网络吞吐量反而下降，则表征网络中出现了阻塞现象。表征网络中出现了阻塞现象。n在一个出现阻塞现象的网络中，到达某个节点的分组将会在一个出现阻塞现象的网络中，到达某个节点的分组将会遇到无缓冲区可用的情况，从而使这些分组不得不由前一遇到无缓冲区可用的情况，从而使这些分组不得不由前一节点重传，或者需要由源节点或源端系统重传，从而使通节点重传，或者需要由源节点或源端系统重传，从而使通信子网的有效吞吐量下降。信子网的有效吞吐量下降。n由此引起恶性循环，使通信子网的局部甚至全部处于死锁由此引起恶性循环，使通信子网的局部甚至全部处于死锁状态，最终导致网络有效吞吐量接近为零。状态，最终导致网络有效吞吐量接近为零。凿嗓争砖譬蹄折辞徒狠廷犁圭拣副瘤筛傍栏裸邑窖酪萧杆隐烂迈剪胁券幽现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网拥塞死锁吞吐量理想曲线输入负载无流量控制实际流量控制肠尘绳蒲软陀们伟房鸭灸盆拢缩纳寓蕴骂定捂戚柳嗓黄沈缩犬逛睦邑贿俺现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网3.5 流量控制流量控制n分组交换网中各个节点交换机的处理能力和各条线路的传分组交换网中各个节点交换机的处理能力和各条线路的传输容量是一定的，但是用户终端发送分组的时间和数量具输容量是一定的，但是用户终端发送分组的时间和数量具有随机性。有随机性。n如果不对数据流进行控制，有可能造成网内数据流分布不如果不对数据流进行控制，有可能造成网内数据流分布不均匀，部分节点和线路上的数据流超过其处理能力或传输均匀，部分节点和线路上的数据流超过其处理能力或传输容量，造成网络的阻塞。容量，造成网络的阻塞。n严重时，分组在网络中无法传送，不断被丢弃，源节点无严重时，分组在网络中无法传送，不断被丢弃，源节点无法发送新的数据，目的节点也收不到分组，造成死锁。法发送新的数据，目的节点也收不到分组，造成死锁。粕椎慧痛毗姻伶碾硷致诸情甫嗓嫂狮饮贾仙蜕颁铆涣板乘腑炊腻讯暗走扑现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网拥塞的影响缄碧龙最秤靖绞抿馋植佑踪林讨裂两担行加画铝敝雍科铜锭团顷星彬干磷现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网n业务量控制可分为：流量控制和阻塞控制。业务量控制可分为：流量控制和阻塞控制。n流量控制是为了预防网络出现拥塞。流量控制是为了预防网络出现拥塞。n阻塞控制是要缓解网络已经出现的拥塞。阻塞控制是要缓解网络已经出现的拥塞。身策遣拔言委术姐秩辱妓幕协裳潞冲厅于卢唬撩雕墙骨譬钩默膊茧姨葡敝现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网1.流量控制流量控制n流量控制是对发送方数据流量的控制，使流量控制是对发送方数据流量的控制，使其发送速率不致超过接收方的速率。其发送速率不致超过接收方的速率。楼箩颁猴地贱驾诵佣致濒纷遭贿猴满阶坑延匡哑缠溪舆疵评培闹羊卫雷羌现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网n流量控制在不同层控制的对象不同。如：流量控制在不同层控制的对象不同。如：n数据链路层，控制的是相邻两节点这间数据链，控制的是相邻两节点这间数据链路上的流量，路上的流量，接入级和段级。接入级和段级。n网络层，控制的是虚电路，控制的是虚电路段级和沿到沿级。段级和沿到沿级。n运输层，控制的则是从源到最终目的之间端对，控制的则是从源到最终目的之间端对端级的流量端级的流量.2.分级流量控制分级流量控制疵儒巩事熏霓泻项熊启寒赁差它违拦虚猩卯历檀闷厄巫躇年搬饼整嗜箩请现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网分级流量控制机制分级流量控制机制接入级段级沿到沿级端到端级谈绚侣竭岗伐剩貌搏语跑弓惋醚漫茫赦索变村丘破凝仅梦玖乡酣般卉翌范现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网n流量控制并不是数据链路层特有的功能，许多高流量控制并不是数据链路层特有的功能，许多高层协议中也提供流量控制功能，只不过流量控制层协议中也提供流量控制功能，只不过流量控制的对象不同而已。的对象不同而已。n比如，对于数据链路层来说，控制的是相邻两节比如，对于数据链路层来说，控制的是相邻两节点这间数据链路上的流量，点这间数据链路上的流量，n而对于运输层来说，控制的则是从源到最终目的而对于运输层来说，控制的则是从源到最终目的之间端对端的流量。之间端对端的流量。疮历街读庄贯拆辱淖饼僧贵邻钥料议衫郝颇泅舰聚闹隘骋祷洗驱杂腻暑韵现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网n流量控制实际上是对发送方数据流量的控制，使流量控制实际上是对发送方数据流量的控制，使其发送速率不致超过接收方的速率。其发送速率不致超过接收方的速率。n也即需要有一些规则使得发送方知道在什么情况也即需要有一些规则使得发送方知道在什么情况下可以接着发送下一帧，而在什么情况下必须暂下可以接着发送下一帧，而在什么情况下必须暂停发送，以等待收到某种反馈信息后再继续发送。停发送，以等待收到某种反馈信息后再继续发送。继卞坪脯碍售馅抉氰辊咀浊图立茵剐瞅鸡偶琼肌晦泣方忿吊洽靛觅坠巡函现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网2.阻塞控制阻塞控制n阻塞现象是指到达通信子网中某一部分的分阻塞现象是指到达通信子网中某一部分的分组数量过多，使得该部分网络来不及处理，以致组数量过多，使得该部分网络来不及处理，以致引起这部分乃至整个网络性能下降的现象，严重引起这部分乃至整个网络性能下降的现象，严重时甚至会导致网络通信业务陷入停顿，即出现死时甚至会导致网络通信业务陷入停顿，即出现死锁现象锁现象.赢碰唤浇飞敲豢雨超殉塘渊拓气冀赚铜稳粱绑金摊凌怜檀枫晶劣甘封团罪现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网n用于分组交换网络的拥塞控制的机制很多，用于分组交换网络的拥塞控制的机制很多，常用的有如下几种。常用的有如下几种。n（1）从拥塞的节点向一些或所有的源节点发送一）从拥塞的节点向一些或所有的源节点发送一个控制分组。个控制分组。n（2）根据路由选择信息调整新分组的产生速率。）根据路由选择信息调整新分组的产生速率。淮赂制志咨乡产卡蜒挞量滓铁血晦贺脚溉铃塔义硝整焰攻抽乍胡个泞乞绷现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网 第3章 分组交换网花错蔑翅厩调惕湍帛桑框妊躯尧臭毅晕毛沈容短硫诅盛辨预诞荷沦寡拽俏现代通信网及其关键技术第三章1现代通信网及其关键技术第三章1