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第5章 数据交换 交换技术是采用交换机或结点机等交换系统，通过路由选择技术在欲进行通信的双方之间建立物理的逻辑的连接，形成一条通信电路，实现通信双方的信息传输和交换的一种技术。 本章学习要点： 1、线路交换的原理及实现方式 2、分组交换的原理 3、数据报和虚电路交换的特性 4、帧中继和信元交换原理 5.1 线路交换技术 空分交换 时分交换 5.1.1 空分交换 图 5.2 三级空分开关 5.1.2 时分交换 时分复用 时间片互换 多时分交换 图 5.3 TDM总线交换 5.2 分组交换 将报文分割成具有统一格式、一定长度的报文分组，按存储转发方式进行的一种数据交换方式 。 5.2.1 分组交换的原理 数据以短的分组传输，分组长度的上限为1000字节 每个分组中包含有部分用户数据及一些控制信息 控制包含有把此报文经网络传送到目的站所需的信息 图 5.4 分组原理 图5.5 分组交换网络 分组交换优点 线路利用率高 可进行数据率转换 避免拥塞 优先权的使用 5.2.2 分组交换的技术 数据报 虚电路 数据报 每个分组具有目的地址，并独立处理 同样目的地址的分组可有不同的路径 在目的站重新排序 虚电路 需先建立一第逻辑连接 毋需为每个分组作路径选择判定 分组在每个结点上需缓冲并进行输出排队 图 5.6 分组大小与传输时间的关系 5.2.3 外部的和内部的操作 外部虚电路，内部虚电路 外部虚电路，内部数据报 外部数据报，内部数据报 外部数据报，内部虚电路 图 5.7 外部和内部的虚电路、数据报 5.3 帧中继交换 可以节省X.25分组交换的许多开销 呼叫控制信号与用户数据采用分开的逻辑连接 在第三层实现逻辑连接的多路复用和交换 降低延迟，提高吞吐率 对链路没有逐段的流控和差错控制 图 5.8 分组交换和帧中继比较 5.4 信元交换技术 ATM信元 异步时分多路复用 ATM信元标识 应用独立和透明的传送能力 图 5.9 ATM信元格式 图 5.10 数据在ATM中发送和接收过程 ATM信元标识 虚拟通道模式 通信通道用一个逻辑号标识 两种标识符 虚拟通路标识VPI 虚拟通道标识VCI 一个虚拟通路包含有若干个虚拟通道 5.5 本章小结 交换技术是采用交换机或结点机等交换系统，通过路由选择技术在欲进行通信的双方之间建立物理的逻辑的连接，形成一条通信电路，实现通信双方的信息传输和交换的一种技术。 在空分线路交换中，每个通信设备之间的路径以空间来划分，每个连接都需要通过开关建立一条物理路径，这条路径只能专门用来传送该对通信设备间的信号。 时分交换是把低速数据流划分成块，与其他信息块一起，共享一个高速数据流。各个数据块由控制逻辑操作，使数据从输入通向输出。 分组交换是将报文分割成具有统一格式、一定长度的报文分组（简称分组），按存储转发方式进行的一种数据交换方式。分组交换有数据报和虚电路两种方法。在数据报（datagram）方法中，每个分组被独立地处理，就像在报文交换网络中每个报文被独立地处理那样。在虚电路（virtual circuit）方式中，在发送任何分组之前，需要建立一条逻辑连接。 帧中继交换是将报文分割成具有统一格式、一定长度的帧，按存储转发方式进行的一种数据交换方式。帧中继的优点是减少了用户与网络之间接口的协议功能以及网络内部的处理需求，从而降低了延迟，提高了吞吐率。 信元交换是将报文分割成具有统一格式、固定长度分组（简称信元）的一种交换方式。 ATM数据传送单位是一固定长度的分组，称为信元。 * 图 5.1 单级空分开关 *