第4章 數(shù)據(jù)交換技術(shù)
本章介紹網(wǎng)絡(luò)中使用的各種數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。重點(diǎn)掌握線路交換及報(bào)文交換的基本原理。難點(diǎn)是理解X.25協(xié)議的缺陷及幀中繼和ATM技術(shù)在改進(jìn)報(bào)文分組交換技術(shù)方面的發(fā)展。本章的“線路交換”、“報(bào)文分組交換”考核要求為“領(lǐng)會(huì)”層次。幀中繼和ATM在本章介紹了一些基礎(chǔ)內(nèi)容,在后面有關(guān)章節(jié)中考核要求為“簡(jiǎn)單應(yīng)用”層次。
1、 線路交換
在兩個(gè)終端開(kāi)始通信前,需建立一條源端到目標(biāo)端的直通路徑,線路建立時(shí)間長(zhǎng)。一旦線路建立起來(lái),信息傳輸延遲時(shí)間短。適合于語(yǔ)音交流。線路交換的通信過(guò)程:a、建立連接。b、數(shù)據(jù)傳送。c、斷開(kāi)連接。線路交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu):a、用戶(hù)分機(jī)。b、本地回路(用戶(hù)回路):用戶(hù)和網(wǎng)絡(luò)之間的鏈路。c、交換機(jī):網(wǎng)絡(luò)的交換中心。d、主干線:交換機(jī)之間的線路。線路交換技術(shù):a、空分交換。交換機(jī)的基本構(gòu)件是可由控制部件通斷的金屬交叉形觸點(diǎn)或半導(dǎo)體門(mén)電路,通過(guò)它可在各輸入線和輸出線之間構(gòu)成任意物理通路。b、時(shí)分交換。是時(shí)分復(fù)用(TDM)在交換上的應(yīng)用,將輸入信號(hào)按順序取樣,組織成位流段的循環(huán)幀,每幀的位流段數(shù)量等于輸入信號(hào)的數(shù)量。允許多個(gè)低速位流共享一條高速總線,以提高線路的利用率。因此,總線上的數(shù)據(jù)傳輸速率決定了可同時(shí)進(jìn)行通信的線路數(shù)量。
2、 報(bào)文分組交換
把較長(zhǎng)的報(bào)文分解成一系列報(bào)文分組, 以分組為單位 采用“存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)”交換方式進(jìn)行通信。優(yōu)點(diǎn):a、線路利用率高。b、報(bào)文分組交換網(wǎng)能實(shí)行數(shù)據(jù)傳輸速率轉(zhuǎn)換。c、報(bào)文分組交換存在一定的延時(shí),網(wǎng)絡(luò)中的信息流量越多,時(shí)延就越大。d、能使用優(yōu)先級(jí)別。對(duì)重要的、緊急的報(bào)文分組可實(shí)行優(yōu)先傳送。 數(shù)據(jù)報(bào): 在數(shù)據(jù)報(bào)傳輸方式中,把每個(gè)報(bào)文分組都作為獨(dú)立的信息單位傳送,與前后的分組無(wú)關(guān),數(shù)據(jù)報(bào)每經(jīng)過(guò)一個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)時(shí),都要進(jìn)行路由選擇。 虛擬線路: 報(bào)文分組發(fā)送前,在源主機(jī)與目標(biāo)主機(jī)之間各個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)建立發(fā)送路由,再進(jìn)行報(bào)文分組的傳輸,所有報(bào)文分組都是按發(fā)送順序到達(dá)目標(biāo)主機(jī),路由在邏輯連接期間都是固定的。
線路交換和報(bào)文分組交換的比較:
· 信息形式:線路交換既適用于模擬信號(hào),也適用于數(shù)字信號(hào)。報(bào)文分組交換只適用于數(shù)字信號(hào)。
· 連接建立 http://www.csai.cn 線路交換的平均連接建立時(shí)間較長(zhǎng),而報(bào)文分組交換沒(méi)有連接建立時(shí)延。
· 傳輸時(shí)延:在線路交換中,提供透明的服務(wù),信息的傳輸時(shí)延非常小,數(shù)據(jù)傳輸數(shù)率恒定。對(duì)于報(bào)文分組交換在每個(gè)節(jié)點(diǎn)的調(diào)用請(qǐng)求期間都有處理延時(shí),且這種延時(shí)隨著負(fù)載的增加而增加。
· 傳輸可靠性:在報(bào)文分組交換中,設(shè)置有代碼檢驗(yàn)和信息重發(fā)設(shè)施,此外還具有路徑選擇功能,從而保證了信息傳輸?shù)目煽啃浴?/P>
報(bào)文分組交換網(wǎng)的阻塞控制:a、將報(bào)文分組丟棄。b、采用某種流量控制手段將報(bào)文分組從其相鄰節(jié)點(diǎn)通過(guò)。
X.25協(xié)議:報(bào)文分組交換協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),是“在公用數(shù)據(jù)網(wǎng)(PDN)上以分組方式工作的數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE和數(shù)據(jù)電路端接設(shè)備DCE之間的接口”。分三個(gè)功能層次:物理層、鏈路層、報(bào)文分組層。分組層采用異步時(shí)分復(fù)
用方法,根據(jù)需要將DTE-DCE鏈路復(fù)用為多條全雙工呼叫虛電路(調(diào)用虛電路)或永久虛電路。我國(guó)公用數(shù)據(jù)網(wǎng)遵守X.121編號(hào)制度的建議,根據(jù)該建議,DTE與DCE之間的鏈路最多有212-1=4095條虛
擬線路。(每個(gè)報(bào)文分組都包括12位的虛擬線路號(hào)碼,4位邏輯組號(hào)加8位邏輯通道號(hào)。)
幀中繼(Frame Relay):利用數(shù)字系統(tǒng)的低誤碼率和高傳輸速率的特點(diǎn),為用戶(hù)提供質(zhì)量更高的快速分組交換服務(wù)?焖俜纸M交換:當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)還在接收一個(gè)幀是就轉(zhuǎn)發(fā)此幀的方法。幀中繼的體系結(jié)構(gòu):它沿用了分組交換把數(shù)據(jù)組成不可 分割的幀的方法,以幀為單位發(fā)送、接收和處理。為了克服分組交換開(kāi)銷(xiāo)大,時(shí)延長(zhǎng)的缺點(diǎn),遵從ISDN用戶(hù)數(shù)據(jù)與信令分離的原則,分成與用戶(hù)信息傳輸有關(guān)的U(User)功能及與呼叫控制有關(guān)的C(Control) 功能,將網(wǎng)絡(luò)的去里工作減少到了最小程度。幀中繼幀的格式:幀中繼的幀格式和HDLC的幀格式非常類(lèi)似,兩者最重要的區(qū)別是幀中繼的幀格式中沒(méi)有控制字段。
ATM異步傳輸模式:以固定長(zhǎng)度的信元(Cell)為單位,在數(shù)據(jù)鏈路層上進(jìn)行數(shù)據(jù)交換;靖拍睿篈TM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu):是面向連接的多級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),由用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)接口(UNI)、網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)接口(NNI)構(gòu)成。ATM 信元:由5字節(jié)信元+48字節(jié)信息段構(gòu)成。信元的交換控制是根據(jù)信頭而進(jìn)行的,信頭用于存放信元的路徑及其他控制信息。
信頭結(jié)構(gòu):
· GFC:一般流量控制:又稱(chēng)多址訪問(wèn)控制,當(dāng)多個(gè)用戶(hù)終端連接到ATM交換機(jī)的同一鏈路,用GFC標(biāo)志不同用戶(hù),支持點(diǎn)到多點(diǎn)訪問(wèn)。只用于UNI接口。
· VPI虛通路標(biāo)志符和VCI虛通路標(biāo)志符:VPI和VCI一起標(biāo)志傳送ATM信元的邏輯通道,用它們可以把一條物理鏈路分為若干個(gè)邏輯通道,建立虛通路和虛通道。
· PTI:承載類(lèi)型指示。用于指明信元中的信息域的類(lèi)型。
· CLP:信元優(yōu)先丟棄位。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)阻塞時(shí),首先丟棄CLP等于1的信元。
· HEC:信頭差錯(cuò)控制。用來(lái)檢測(cè)信頭中的錯(cuò)誤,可糾一位錯(cuò),檢多位錯(cuò),在物理層實(shí)現(xiàn)。
ATM物理層:完成信元編碼和傳送的功能,分為T(mén)C和PMD兩個(gè)子層,分別和OSI參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層相當(dāng)。
1)、TC子層的任務(wù)是接收ATM層的信元流,根據(jù)使用的傳輸系統(tǒng),轉(zhuǎn)換成比特流,送PMD子層傳輸。信元速率適配:ATM物理鏈路中比特流是連續(xù)傳送的,比特速率是一個(gè)恒定值。信元邊界確定:ATM系統(tǒng)中的信元定界是借助信元頭中的HEC實(shí)現(xiàn)的。
2)、PMD子層的主要功能是線路編碼和比特時(shí)鐘同步。
ATM層:在物理層上,為各種業(yè)務(wù)提供信元傳輸功能,提供端到端的數(shù)據(jù)服務(wù);疽厥翘撨B接。ATM層功能分為三大類(lèi):信元復(fù)用/解復(fù)用,信元傳輸、流量控制、阻塞控制。
ATM適配層:位于ATM層和高層應(yīng)用之間,目的是為應(yīng)用程序提供所需的服務(wù)。定義了四種類(lèi)型的AAL:AAL1、AAL2、AAL3/4、AAL5。AAL1適配面向連接的實(shí)時(shí)性恒定比特率業(yè)務(wù)。AAL2傳輸B類(lèi)業(yè)務(wù)即可變化比特率、面向連接的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)。AAL3/4:用于傳輸可變長(zhǎng)度的用戶(hù)數(shù)據(jù)。AAL5:用于CPCS層以下適配開(kāi)銷(xiāo)較低且檢錯(cuò)較好的業(yè)務(wù)。
相關(guān)推薦:北京 | 天津 | 上海 | 江蘇 | 山東 |
安徽 | 浙江 | 江西 | 福建 | 深圳 |
廣東 | 河北 | 湖南 | 廣西 | 河南 |
海南 | 湖北 | 四川 | 重慶 | 云南 |
貴州 | 西藏 | 新疆 | 陜西 | 山西 |
寧夏 | 甘肅 | 青海 | 遼寧 | 吉林 |
黑龍江 | 內(nèi)蒙古 |