网络技术 知识导论 第五次--信号、信息交换.pptVIP

* * * 网络技术导论信号、信息交换 计算机学院 2011年春季学期 魏更宇 第五章 信号、信息交换 一、通信信道的建立 信息源 信息宿 接收设备 信道 发送设备 噪声源 消息 电信号 消息 发送端 原始 电信号 原始 信号 传输 信号 传输 接收端 m(t) g(t) r(t) n(t) S(t) g(t) m(t) 通信网络 发送端 接收端 基本交换技术--电路空分交换 发送端 接收端 交换机 交换和连接 空分交换图示 Input1 output1 output2 input2 in out in out 电路时分交换 发送端 接收端 交换机 接收端 PCM30/32 Slot 2 Slot 12 Slot 28 交换和连接 一、通信信道的建立 连接的模式：网络模式和交换模式 为了通过网络在发送端和接收端传输信息，需要建立传输信道；一旦传输信道建立，信号/信息在每个通信节点通过“交换”或“路由”方式将信号/信息传送到目的端。 网络模式：面向连接的和无连接的； 交换模式：电路交换和分组交换； 面向连接 无连接 电路交换网 √ 分组交换网 √ √ 二、电路交换和分组交换 1、网络模式—信道建立 1）面向连接的网络：在信息发送之前需要先建立连接； 网络连接的方式： 预置型（PVC）：网络预先设置； 交换型（SVC）：通信发起时，发送端请求网络设定； 2）无连接网络：传输信息之前不需要建立连接； 二、电路交换和分组交换 2、交换模式 交换是通过网络节点从设备的输入端口到输出端口传送比特的物理过程； 路由指从信息源到信息宿的一系列链路的集合； 路由选择：确定路由、链路和传输信息； 路由选择算法：利用度量确定最佳路由； 路由度量：路径长度、时延等； 路由表：记录可到达目的端的输出端口或下一节点； 路由器：静态路由器，动态路由器。 二、电路交换和分组交换 3、电路交换 电路交换确定了通信节点输入端口和输出端口的位置，每个信号或比特从指定的位置到达后向对应的位置发送出。比特位置由空间接点（接口或端口号）、时间（时隙）或波长等度量确定。 电路交换的特点： 连接的、专用的、临时的 通话前建立端到端的连接，网络预留资源； 通过中保持占用资源； 通话结束后释放资源。 二、电路交换和分组交换 4、分组交换 分组交换是基于标记的，每个分组都包括分组头和分组的负荷两个部分。分组头包括分组的标记，指分组的发送端地址和分组的接收端地址、分组的开始、中间或结束标志等；网络节点通过处理分组标记来决定怎样转发分组。 分组交换的特点： 交互式处理，突发性的业务流，数据量不多； 分组交换是为了提高突发数据传输的效率； 分组也称作数据包，数据包头包含信息：发送端地址、目的端地址和序列号。 IP分组：源地址和目的地址；分组序号 二、电路交换和分组交换 5、分组交换网的类型 1）无连接的分组交换网 每一个分组是一个独立的传输和交换的单位，网络节点（路由器）负责把分组传送到能够到达目的地的下一个节点；每个网络节点/路由器根据自己的路由协议，独立地地实施路由选择和分组转发功能。 典型的无连接分组交换网： IP网络（因特网） 无连接分组交换方式不提供可靠的业务质量（QoS）。 二、电路交换和分组交换 2）面向连接的分组交换网络中，入口节点包含路由表，用于计算和选择路由，所有的分组按照相同路径发往目的节点； 面向连接的分组交换网 在开始发送分组时，首先在发送端和接收端之间建立通信的连接。当通信连接建立之后，在开始传送后续分组；通信结束后，释放连接。 在连接建立阶段，发送一个包含源地址和目的地址的分组，由网络根据这个信息建立连接；网络为建立的连接分配一个标识。后续的分组只需要使用连接标识，不需要包含全部的地址信息，从而降低网络开销。 面向连接的分组交换网络中，网络节点包含路由表，用于计算和选择路由，所有的分组按照相同的路径转发到目的端； 典型的网络：X.25、帧中继、异步传输模式（ATM）、多协议标签交换（MPLS）； 可以提供QoS。 二、电路交换和分组交换 3）分组交换的特点 时延，存储转发； 时延抖动，时延的变化； 拥塞：拥塞产生分组丢失，丢失率高。 4）分组交换的演变 IP路由器 X.25 帧中继（链路层） ATM信元（固定长度的分组） MPLS（多协议标签交换） 二、电路交换和分组交换 5）电路交换与分组交换的对比 特征 电路交换 分组交换 起源 语音电话 数据网 连接 面向连接 两者兼有 典型应用 实时 突发性数据 时延/抖动 低时延/无抖动 高时延/抖动 网络智能化 集中式 分布式 带宽 低 高 分组丢失 低 高 三、电话网和因特网的特征 PSTN和INTERNET存在于相同的基础设施上。 4.2.1 电话网的特征 电路交换 终端：电话、传真；网络节点：电