分组交换原理.ppt

第四章 分组交换原理 4.1 概述 分组交换技术是为满足数据通信的需要而产生的。 数据通信—凡是在终端以编码方式表示的信息，用脉冲形式在信道上传送的信息都叫数据通信。 4.1.1 分组交换的诞生 分组交换的本质特征 数据被封装成分组后，对于占用的传送位置无要求，可采用统计复用，先来先传。 由于要求交换节点对数据进行纠错检验，必须等一个分组完全抵达交换节点后才能执行，所以分组交换采用“存储-检查-转发”的交换方式。 4.1.2 分组交换的概念 分组交换的基本思想是：把用户要传送的信息分成若干个小的数据块，即分组(packet)，这些分组长度较短，并具有统一的格式，每个分组有一个分组头，包含用于控制和选路的有关信息。 两个关键 统计复用：也称异步时分复用，指将用户数据划分数据单元，若干比特；用逻辑标号标识数据单元，构成分组，按照先来先服务复用传输信道。属于动态分配共享资源，可提高传输信道的带宽利用率。 分组的形成 统计时分复用 工作过程 各分组按 排队，形成队列，复用器按照FIFO的原则，从队列中逐个取出分组向线路上发送。 在高速传输线上，形成了各用户分组的交织传输。输出的数据不是按固定时间分配，而是根据用户的需要进行的。 这些用户数据的区分不像同步时分复用那样靠位置来区分，而是靠各个用户数据分组头中的“标记”来区分的。 分组交换过程 分组交换的特点 4.1.3 报文交换 报文交换，也属于分组型数据交换，区别是数据单元包含用户一次通信中的全部数据内容。 报文交换也采用存储转发模式，特点是分组长度较大，有较大传送时延。 报文交换与分组交换的对比 4.2 分组交换网的主要形式 两种主要形式：面向连接和无连接 面向连接，通信前先要分配资源和进行通信参数协商，然后进行数据交换传送，通信结束后释放所占用资源。 无连接，随时可进行数据传送，网络总是处于准备好状态。 两种工作模式 数据报方式:用户之间通信无需经过呼叫建立、呼叫释放阶段；各分组逐节点地独立选择路由、转发。 特点：是无连接的交换方式。灵活，网络利用率高，软件复杂，传输时延大。 internet采用数据报方式。 虚电路方式:先在用户之间建立逻辑连接（虚电路），分组沿虚电路顺序发送，发送完，逻辑连接释放。 特点：是面向连接的交换方式。延时小，软件简单，故障时需要重新建立连接。 X.25分组交换网采用。 4.2.1 面向连接分组交换网 面向连接分组交换，目的节点地址只在虚连接建立过程中有效，用作交换机选路由和分配逻辑信道标记。 一条虚电路（源节点到目的节点）由多段通信链路组成，每段链路由一个逻辑信道标号LCN (Logical Channel Number)标记，该标记只在两节点间的直连链路上有效。 传送分组数据时，源节点将分配的局部有效的逻辑信道标号装配在数据分组头部一起传送，历经的中间交换机根据标号查表确定转发路径和下一段链路的逻辑信道标号。 虚通路和逻辑信道的概念 逻辑信道，是两端点之间建立数据分组传送连接的标志，即对某个通信分配的标识，主要用途是在交换传送过程中能正确识别分组所属和正确转交。 虚电路，是源端到目的端所历经的各个逻辑信道的组合，一条虚电路可由多段逻辑信道组成。 所谓虚电路，就是对用户传送数据而言似乎存在着一条通路，但是虚电路没有物理上的对应，只是一种标记。 4.2.3 两种网络的比较 4.2.4 分组的格式 整个报文信息分成数据块， 每个数据块加上高级数据链路 控制规程标识、 分组头、帧校检序列 以帧的形式在信道上传输。 F：定界标志，标识分组的边界 A：地址字段，表示链路层的次站地址与网络层的目的地址及选路无关 C：控制字段，指示帧的类型 （信息帧，监控帧(按级就绪、未就绪等)，无编号帧(控制链路的断开和建立)） FCS：帧校验序列，为CRC校验码 分组头: 通用格式标示符:主要用来区分分组是用户信息还是控制信息，还有确认方式、分组顺序编号的模式。 逻辑信道组号和逻辑信道号:是分组的地址标记，标示不同的子信道或用户信息。 分组类型识别符:区分不同的分组 分组类型: 呼叫建立分组:用于两个DTE之间建立虚电路。(呼叫请求分组，入呼叫分组，呼叫接受分组，呼叫连接分组) 数据传输分组: 恢复分组:实现分组层的差错控制(复位分组，再启动分组，诊断分组) 呼叫释放分组:用于释放虚电路(释放请求分组，释放指示分组，释放证实分组) 不同类型分组的格式有所不同，如有的就不包括信息字段，具体见书。 4.3 分组网络的路由选择 路由选择原则: ①使报文通过网络的平均延迟时间较短 ②平衡网内业务量 实现路由选择的路由算法: 固定路由算法和自适应路