分组交换技术
现代交换技术第4章分组交换技术
第4章 分组交换技术
2．分组交换的缺点
上面介绍了分组交换的诸多优点，但任何技术在具有优点 的同时都不可避免地具有一些缺点，分组交换也不例外。它的 这些优点都是有代价的。
(3) 分组交换技术的协议和控制比较复杂，如我们前面提到 的逐段链路的流量控制，差错控制，还有代码、速率的变换方 法和接口，网络的管理和控制的智能化等。这些复杂的协议使 得分组交换具有很高的可靠性，但是它同时也加重了分组交换 机处理的负担，使分组交换机的分组吞吐能力和中继线速率的 进一步提高受到了限制。
第4章 分组交换技术
第4章 分组交换技术
4.1 概述 4.2 分组交换原理 4.3 X.25协议 4.4 分组交换机 4.5 帧中继技术 思考题
第4章 分组交换技术
4.1 概 述
4.1.1 分组交换的产生背景
分组交换PS(Packet Switching)技术的研究是从20世纪60年代开 始的。当时，电路交换技术已经得到了极大的发展。电路交换技 术是最适合于话音通信的，但随着计算机技术的发展，人们越来 越多地希望多个计算机之间能够进行资源共享，即能够进行数据 业务的交换。数据业务不像电话业务那样具有实时性，而是具有 突发性的特点，并要求高度的可靠性。这就要求在计算机之间有 高速、大容量和时延小的通信路径。在计算机之间进行数据通信 时，传统的电路交换技术的缺点越来越明显：固定占用带宽，线 路利用率低，通信的终端双方必须以相同的数据率进行发送和接 收等。所有这些都表明电路交换不适合于进行数据通信。因此， 大约在20世纪60年代末、70年代初，人们开始研究一种新形式的、 适合于进行远距离数据通信的技术——分组交换。
现代交换技术_07分组交换技术
7．2 X ．25简介
在广域网中最先得到使用的分组网协议是 X ． 25 ， X．25协议定义了数据终端设备DTE和公用分组交换网之间 的接口。目前，传统的分组交换技术显得有些过时，但分 组交换是后来发展的各种数据交换技术（如帧中继、ATM 交换等）的基础，因此了解X．25协议的原理和技术对理 解帧中继、ATM交换技术是十分必要的。 X．25是在传输介质质量较差、终端智能较低、对通 信速率要求不高的历史背景下，由ITU-T的前身CCITT制 定的，包含复杂的差错控制和流量控制措施，能提供中低 速率的数据通信业务，主要用于广域互连
OSI一开始就按照电信网的思路来对待网络，坚持“网络提供 的服务必须是非常可靠的”这样一种观点，因此OSI在网络层(以 及其他的各个层次)采用了虚电路服务。 然而美国 ARPANET 的一些专家则认为，根据多年的实践证明， 不管用什么方法设计网络，网络(这可能由多个网络互连而成)提 供的服务并不可能做得非常可靠，用户主机仍要负责端到端的可 靠性。所以他们认为：让网络只提供数据报服务就可大大简化网 络层的结构。 当然，网络出了差错不去处理而让两端的主机来处理肯定会 延误一些时间，但技术的进步（光纤的出错的概率远小于电缆传 输）传输使得网络出错的概率已越来越小，因而让主机负责端到 端的可靠性不但不会给主机增加更多的负担，反而能够使更多的 应用在这种简单的网络上运行。因特网能够发展到今天这样的规 模，充分说明了在网络层提供数据报服务是非常成功的。 但是，随着因特网的迅速发展，要求因特网不仅要传输数据 信息，还需要传输对时间同步有严格要求的话音业务和视频业务， 这些业务对网络的服务质量有很高的要求，为了满足这些业务的 要求，在因特网上又出现了将无连接技术和面向连接技术紧密结 合的多协议标签交换MPLS。
分组交换技术
分组交换技术分组交换技术也称包交换，是将用户传送的数据划分成•定的K度，每个局部叫做•个分组，通过传输分坦的方式传输信息的种技术。
它是通过计算机和终端实现计算机与计算机之间的通信，在传输线路质眼不高、网络技术手段还较单一的情况下.成运而生的一种交换技术.概述分组交换技术是在计算机技术开展到•定程度，人们除了打直接沟通，分组交换在每个分组的前面加上个分组头，用以指明该分组发往何地址，然后由交换机根据每个分组的地址标志，将他们转发至IJ的地.这一过程称为分组交换。
避行分组交换的通信网祢为分组交换KL从交换技术的开展历史看，数据交换经历了业路交换、报文交换、分组交换和粽合业务数字交换的开展过程。
分组交换实质上是在 %储一转发"根底上开展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用幼态殳用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据一分组•将个分组标识后，在一条物理线路上采用动态发用的技术，同时传送多个数据分组。
把来自用户发端的数据构存在交换机的存储器内，接希在网内转发。
到达接收端，再去掉分组头将&数据字段按顺序重新装配成完整的报文。
分组交换比旭路交换的电路利用率高，比报文交换的传输肘廷小，交互性好。
分如交换对始继电路交换网和报文交换网之后•种新型交换网络，它主要用于数据通信。
分组交换是一种存储转发的交换方式，它将用户的蛭划分成一定长度的分组，以分组为存储转发,因此.它比电路交换的利用率高.比报文交换的时延要小.而具有实时通信的能力。
分组交换利用统计时分夏用原理,将一条数据链路殳用成多个逻辑信道,最终构成条主叫、被叫用尸之间的信息传送通路.称之为爆电路（V.C）实现数据的分组传送.分组交换网具有如卜特点：（1）分组交换具有多逻辑信道的能力，故中继线的电路利用率高：（2）可实现分组交换网上的不同码型、速率和规程之间的终端互通：（3）由于分组交换具有差惜检测和纠正的能力，故电路传送的误捋率.极小:（4）分坦交换的网络管理功能强。
分组交换技术
第七章 交换分组技术
5．X.21规定的DTE-DCE主要接口线
（1）接口的物理特性； 插接件的类型和插接件芯 子的分配；
（2）电器特性：平衡双 流接口；
（3）同步比特串行传输；
（4）点对点全双工操作；
（5）建立交换电路的协 议；
（6）使用租用电路的协 议。
第七章 交换分组技术
6．X.25建议第二层的LAPB和MLP
第七章 交换分组技术
电路、报文、分组交换的区别
（3）分组交换：分组交换仍采用存储转发传输方式，但将一个长报文先分
割为若干个较短的分组，然后把这些分组（携带源、目的地址和编号信息）逐个 地发送出去，因此分组交换除了具有报文的优点外，与报文交换相比有以下优缺 点：
优点：
①加速了数据在网络中的传输。因为分组是逐个传输，可以使后一个分组的存储 操作与前一个分组的转发操作并行，这种流水线式传输方式减少了报文的传输时 间。此外，传输一个分组所需的缓冲区比传输一份报文所需的缓冲区小得多，这 样因缓冲区不足而等待发送的机率及等待的时间也必然少得多。 ②简化了存储管理。因为分组的长度固定，相应的缓冲区的大小也固定，在交换 结点中存储器的管理通常被简化为对缓冲区的管理，相对比较容易。 ③减少了出错机率和重发数据量。因为分组较短，其出错机率必然减少，每次重 发的数据量也就大大减少，这样不仅提高了可靠性，也减少了传输时延。 ④由于分组短小，更适用于采用优先级策略，便于及时传送一些紧急数据，因此 对于计算机之间的突发式的数据通信，分组交换显然更为合适些。
是数据链路层协议，负 责管理在 X.25 中 DTE 设备与 DCE 设备之间
网简称为X.25网。
的通信和数据包帧的组
X．25建议内容涉及三层：即物理层、链路层和 分组层。近年来这三层都有些修改，但变化最大 的是链路层，其次是分组层。1980年通过的X。
计算机网络技术分组交换
计算机网络技术分组交换在现代通信领域，计算机网络技术扮演着至关重要的角色。
其中，分组交换技术是网络通信中的核心机制之一，它极大地提高了数据传输的效率和灵活性。
本文将详细探讨分组交换技术的原理、特点以及在计算机网络中的应用。
分组交换技术的原理分组交换是一种数据传输方式，它将数据分割成小的数据包，称为“分组”，并通过网络发送。
每个分组都包含必要的信息，如源地址、目的地址和序列号，以确保数据能够正确地到达目的地并被重新组装。
分组交换的特点1. 存储转发：分组交换网络中的节点设备（如路由器）在接收到分组后，会暂时存储该分组，并根据其目的地址选择最佳路径进行转发。
2. 动态路由选择：网络中的路由选择是动态的，根据当前的网络状态和流量情况来选择最优路径。
3. 无连接服务：分组交换不建立固定的通信路径，每个分组独立选择路由，因此称为无连接服务。
4. 可靠性：分组交换网络通过确认机制和重传机制来确保数据的可靠传输。
5. 灵活性：由于分组可以独立选择路由，因此分组交换网络能够灵活应对网络拥塞和故障。
分组交换网络的组成1. 节点：网络中的节点设备负责存储、转发分组。
2. 链路：节点之间的连接，可以是物理链路，也可以是虚拟链路。
3. 传输介质：数据传输的媒介，如光纤、铜缆、无线电波等。
分组交换技术的应用1. 互联网：互联网是分组交换技术最广泛的应用之一，它允许全球范围内的计算机系统进行通信。
2. 虚拟私人网络（VPN）：VPN利用分组交换技术在公共网络中创建安全的通信隧道。
3. 多媒体通信：视频会议、在线游戏等多媒体应用通常使用分组交换技术来传输数据。
4. 云计算：云计算服务提供商使用分组交换技术来优化数据中心之间的数据传输。
分组交换技术的挑战1. 拥塞控制：在高流量情况下，如何有效控制网络拥塞是一个挑战。
2. 安全性：由于分组交换网络的开放性，数据安全和隐私保护是重要的考虑因素。
3. 服务质量（QoS）：在多用户环境中，如何保证不同应用的服务质量也是一个技术难题。
现代交换技术-第4章分组交换技术
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固定路由表算法
图4-5 固定路由表算法示例
• 表4-1所示为网络控制中心计算得到的全 网的路由表。
• 该表列出了所有节点到各个目的节点所 确定的路由。
• 实际上，对于每一个节点仅需存储其中 相应的一列即可。
（2）自适应路由选择。
① 故障。 ② 拥塞。
Flash
4．拥塞控制方法
（1）从拥塞节点向一些或所有的源节点发 送控制分组。 （2）根据路由选择信息调整新分组的产生 速率。 （3）利用端到端的探测分组来控制拥塞。 （4）允许节点在分组经过时添加拥塞指示 信息，具体包括下列两种方法。
4.2.4
路由选择
1．路由选择概述
（1）路由选择准则：路由选择的依据，如路 由跳数、状态（链路距离、带宽、费用、时 延） （2）路由选择协议：路由信息收集和发布的 规程和方法，如静态、动态路由法
（3）路由选择算法：如何获得最佳路径
2．路由选择算法
Fixed routing静态（固定) 路由法: uses fixed (static) routing directory (table), which is unchanged during each active connection.
Adaptive routing 动态路由法: uses adaptive (dynamic) directory , which is periodically adjusted according the changing of network conditions. Packets may take different routes. They must be reassembled at the receiving node.
分组交换技术
分组交换技术分组交换技术是一种用于分组数据传输的技术，是一种分组交换网络通信技术。
它是基于以太网技术，实现分组数据通信的网络技术。
它结合了以太网络和分组交换网络，实现了有效的数据传输服务。
分组交换技术可以将数据流分组，在分组技术上，在给定的最大分组大小和最小发送防护时间的限制下，实现高效和可靠的数据传输。
它具有容错性，可以及时检测和纠正网络传输的数据错误。
分组交换技术的总体结构由三部分组成：物理信道层、数据链路层和网络层。
物理信道层的功能是提供物理连接，包括有线和无线连接，它使用信号传输介质传输数据；数据链路层的功能是通过地址编码来实现分组传输，它使用以太网等技术实现对数据分组的封装和解封装；网络层的功能由路由器实现，它使用路由算法来路由数据，根据网络状态实现最优路由。
分组交换技术有许多应用，是今天网络功能连接的重要基础。
在网络领域，它有广泛的应用，如网络的音频和视频传输、多终点多播通信、自动交换数据等。
根据不同的应用场景，它也可以用于实现网络虚拟化、负载均衡、安全策略等服务。
同时，由于网络发展越来越快，它也可以用来实现网络软件定义计算和网络机器学习等新技术的实现。
分组交换技术的应用非常广泛，它不仅可以实现网络的物理层和数据链路层服务，而且还可以应用于网络的高层服务。
由于它的低延时、高速度的特点，它可以实现高效的网络通信。
同时，它的容错性也可以保证网络中数据的安全传输，避免通信中出现数据错误。
分组交换技术是一种重要的通信技术，它是网络领域中用于实现分组数据传输的重要技术。
它不仅可以实现高效的网络通信，而且它的容错性也可以保证网络传输的安全性。
目前，分组交换技术已被广泛应用于许多不同的领域，成为今天网络技术发展中不可缺少的重要技术。
计算机三级《网络技术》基础知识：分组交换技术的概念
计算机三级《网络技术》基础知识：分组交换技术的概念2022计算机三级《网络技术》基础知识：分组交换技术的概念在学习中，大家都背过不少知识点，肯定对知识点非常熟悉吧！知识点就是“让别人看完能理解”或者“通过练习我能掌握”的内容。
哪些才是我们真正需要的知识点呢？下面是店铺为大家整理的计算机三级《网络技术》基础知识：分组交换技术的概念，仅供参考，希望能够帮助到大家。
1.电路交换的基本概念通信子网的交换方式中分为两类：电路交换和存储转发交换。
其中存储转发交换分为报报文交换和报文分组交换。
其中分组交换技术分为：数据报方式与虚电路方式电路交换分为三个阶段：(1)线路建立：两台主机要传输数据，首先通过子网建立两台主机之间的线路连接。
(2)数据传输：线路连接后，可以实现实时、双向的交换数据。
(3)线路释放：数据传输结束后，原点想目的主机发送释放请求，目的同意后逐步释放连接。
线路交换的优点：实时性强，适应于交互式会话通信。
线路交换的缺点：对突发性通信不适应，系统效率低，不具备存储数据能力，不具备差错控制能力。
2.存储转发交换的特点与线路交换的特点区别：(1)发送的数据与目的地址、源地址、控制信息按照一定格式组成一个数据单元(报文或报文分组)进入通信子网。
(2)通信子网的结点是通信控制处理机，它负责完成数据单元的接受、差错检验、存储、路径选择和转发功能。
存储转发交换分为报文交换和报文分组交换。
被传送的数据单元分为两种：报文和报文分组。
报文：数据长度不限，增加目的地址、源地址与控制信息组成一个逻辑单元。
分组：限制报文长度，源结点需要将报文分成多个分组，发送结束后，由目的结点按顺序重新组织成报文。
存储转发优点：共享信道，线路利用率高;路由选择功能，提高系统效率;每个路由可进行差错检查和纠错处理，提高系统可靠性;路由器实现不同通信速率的转换，也可对不同数据代码格式进行转换。
3.实际应用中，分组交换技术分为：数据报方式与虚电路方式(1)数据报方式分组传输前不需要预先在源与目的之间建立连接，源主机发送的每一个分组都可以独立选择一条传输路径，每个分组可以在通信子网中通过不同的路径传输到达目的地。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
分组
b B 交换机 Ⅲ 1
分组多路通信 分组式终端 C 2 B A 1 计算机 终端Ⅴ 终端Ⅳ
• 两种终端： 1、分组型终端（PT）； 2、非分组型终端（NPT）.
• 两种传送方式： 1、数据报方式； 2、虚电路方式.
• 分组格式： 1、分组头：区分不同类型的分组； 2、内容：即传输的通信数据； 3、控制信息：包括标志序列、地址字段、帧 校验序列等控制信息。
分组交换技术的未来发展
• 两个不足： 1、由于采用数据报方式进行传输时，在每个 节点都要进行路由选择，因此有时延，虽 然比起报文交换要短，但仍不能满足通信 要求；采用虚电路方式进行传输时，虽然 不用进行路径选择，但要进行呼叫建立， 也有时延。 2、由于分组中含有大量的控制信息，因此限 制了通信内容的容量。
分组交换技术
• • • •
分组交换的基本原理 分组交换与其它交换技术的比较 典型的分组交换网 分组交换技术的未来发展
分组交换的基本原理
一般终端 b a 终端Ⅰ 交换机 Ⅰ C CBA 终端Ⅱ A a 2 一般终端 2 1 终端Ⅲ 分组传输线路 交换机 Ⅱ 分组装拆设备 （PAD） 图7-3 分组交换基本工作原理 A a
• 未来发展： 鉴于上面两点不足，为来的分组交换 技术将主要朝快速化和大容量化发展。主 要以帧中继和光分组交换为代表。
中国公用分组交换数据网(ChinaPAC)1993年 9月开通，1996年底已经覆盖全国县以上城 市和一部分发达地区的乡镇，与世界23个 国家和地区的44个数据网互联。
• CHINAPAC由国家骨干网和各省(市、区)的省内 网组成。目前骨干网之间覆盖所有省会城市，省 内网覆盖到有业务要求的所有城市和发达乡镇。 通过和电话网的互连，CHINAPAC可以覆盖到电 话网通达到的所有地区。 • CHINAPAC设有一级交换中心和二级交换中心， 一级交换中心之间采用不完全网状结构，-级交换 中心到所属二级交换中心之间采用星状结构； CHIANIPAC在北京和上海设有国际出入口，广州 设有到港澳地区的出入口，以完成与国际数据的 联网。
分组交换与其它交换技术的比较
总的来说，分组交换虽然融合了电路交 换和报文交换的一些优点，但也继承不少 缺点。如：分组交换有和报文交换一样的 接续时间短、电路利用率高等优点；同时 也有传输时延较长和通信容量低等缺点。 所以，在实际应用中仍要根据不同的要 求选择不同的交换方式。
典型的分组交换网
• 中国公用分组交换数据网（CHINAPAC）：