现代交换技术分组交换技术.ppt

分组交换技术数据通信的特点数据通信的特点是突发性很强,对差错敏感,对时延不敏感。突发性强表现为在短时间内会集中产生大量的信息。突发性的定量描述为峰值比特率和平均比特率之比,对于一般的数据传输,突发性可高达 50;对于文件检索和传送,突发性也可达 20。如果数据通信采用电路交换方式,分配固定的带宽,在用户没有信息发送时,其它的用户也不能使用这部分空闲的带宽,信道利用率太低;而在用户需要高速传输数据时,用户能够使用的最大带宽也只限于分配给用户的带宽,不能满足用户的要求。对差错敏感是指数据通信要求数据传送的内容不能出错,关键数据细微的错误都可能造成灾难性后果。对时延不敏感是指数据通信的各部分数据之间没有严格的时间关系。由于数据通信的这些特点,数据通信主要采用分组交换技术。由于分组交换技术的迅速发展,现在利用分组交换技术不仅可以用来完成数据通信业务,也可以用来完成话音和视频通信。在下一代网络中主要采用分组交换技术。 7-1 分组交换的基本原理分组的概念分组交换采用存储转发技术。在分组交换中,将欲需要发送的整块数据称为一个报文。在发送报文之前,先将较长的报文划分成为较小的数据段。在每个数据段前加有一个 3-10 个字节的分组头,在分组头中包含有分组的地址和控制信息,以控制分组信息的传输和交换。并以分组为单位进行传输和交换。分组交换有虚电路(面向连接)和数据报(无连接)这两种方式。,主叫用户发送“呼叫请求”分组,在该分组中,包括被叫用户的地址及为该呼叫在出通路上分配的虚电路标识,网络中的每一个节点都根据被叫地址选择出通路,为该呼叫在出通路上分配虚电路标识,并在节点中建立入通路上的虚电路标识与出通路上虚电路标识之间的对应关系,向下一节点发送“呼叫请求”分组。被叫用户如同意建立虚电路,可发送“呼叫连接”分组到主叫用户。当主叫用户收到该分组时,表示主叫用户和被叫用户之间的虚电路已建立,可进入数据传输阶段。在呼叫建立阶段,在虚电路经过的各个分组交换机中建立虚电路标示之间的对应关系。虚电路方式完成交换的示意图分组交换机 5的连接表分组交换机 4的连接表交换虚电路和永久虚电路虚电路分为两种:交换虚电路(SVC ,Switched Virtual Circuit) 和永久虚电路(PVC ,PermanentVirtualCircuit )。交换虚电路是指在每次呼叫时用户通过发送呼叫请求分组临时建立的虚电路;一旦虚电路建立后,属于同一呼叫的数据分组均沿着这一虚电路传送;当通信结束后,即通过呼叫清除分组将虚电路拆除。永久虚电路是指网络运营者根据与用户约定,为其事先建立的固定虚电路,每次通信时用户无需呼叫就可直接在该永久虚电路上传送数据。后一种方式一般适用于业务量较大的集团用户。 、帧中继、 ATM 和多协议标签 MPLS 采用的是虚电路方式。,每一个数据分组都包含终点地址的完整信息,每一个节点都要为每一个分组独立地选择路由,因此一份报文包含的不同分组可能沿着不同的路径到达终点。由于每条路由上的时延不尽相同,分组到达的顺序与发送顺序可能不一致,终端要将它们重新排序。 IP网络中交换采用的是数据报方式。虚电路方式和数据报方式的比较虚电路方式在一次通信过程中具有呼叫建立、数据传输和释放呼叫三个阶段,有一定的处理开销,但一旦虚电路建立,数据分组按照已建立的路径通过网络,分组能按照发送顺序到达终点,在每个中间节点不需要进行复杂的选路,对数据量较大的通信效率高。但对故障较为敏感,当虚电路连接中的某条传输链路或某个交换节点发生故障时可能引起虚电路的中断。数据报方式在用户通信时不需要呼叫建立和释放阶段,网络随时都可接受主机发送的分组(即数据报)。网络为每个分组独立地选择路由。网络只是尽最大努力地将分组交付给目的主机,但网络对源主机没有任何承诺。网络不保证所传送的分组不丢失,也不保证按源主机发送分组的先后顺序以及在多长的时限内必须将分组交付给目的主机。但是数据报方式在用户通信时不需要呼叫建立和释放阶段,对短报文传输效率比较高,对网络故障的适应能力较强,当网络中某个节点发生故障时可另外选择路由来传送数据。