1.3.3信息交换方式
ATM交换技术
第一章ATM技术概述1.1引言在现代社会中，人们需要传递和处理的信息量越来越大，信息的种类也越来越多，其中对会议电视、高速数据传输、远程教学、VOD等宽带新业务的需求正迅速增长。
原来的各种网络都只能传输一种业务，如电话网只能提供电话业务，数据通信网只能提供数据通信业务。
这种情况对于用户和网络运营者来说都是不方便和不经济的，人们因此提出了ISDN （Integrated Services Digital Network）的概念，希望能够用一种网络来传送各种业务。
ISDN的概念是于1972年提出的，由于当时的技术和业务需求的限制，首先提出的是窄带ISDN（N-ISDN）。
目前N-ISDN技术已经非常成熟，世界上已经有了许多比较成熟的N-ISDN 网。
但是由于N-ISDN存在着带宽有限、业务综合能力有限、中继网种类繁多、对新业务的适应性差等局限性，要求人们提出有更大的灵活性、更宽的带宽、更强的业务综合能力的新网络。
自80年代以来，一些与通信相关的基础技术，如微电子、光电子技术等的发展和光纤的传输距离和传输容量的提高，为新网络的实现提供了基础。
就是在这种环境下，出现了宽带ISDN（B-ISDN）。
B-ISDN能够满足：①提供高速传输业务的能力。
②网络设备与业务特性无关。
③信息的转移方式与业务种类无关。
为了研究开发适应B-ISDN的传输模式，人们提出了很多种解决方案，如多速率电路交换、帧中继、快速分组交换等。
最后得到了一个最适合B-ISDN的传输模式──ATM（Asynchronous Transfer Mode）。
ATM技术作为B-ISDN的核心技术，已经由ITU-T于1992年规定为B-ISDN统一的信息转移模式。
ATM技术克服了电路模式和分组模式的技术局限性，采用光通信技术，提高了传输质量，同时，在网络节点上简化操作，使网络时延减小，而且采取了一系列其它技术，从而达到了B-ISDN的要求。
1.2 B-ISDN参考模型B-ISDN的协议参考模型如图1-1所示。
1.3.交换机登录方式
第1章登录以太网交换机1.1 登录以太网交换机方法简介S3610&S5510系列以太网交换机的登录，可以通过以下几种方式实现：●通过Console口进行本地登录●通过以太网端口利用Telnet进行本地或远程登录●通过Console口利用Modem拨号进行远程登录●通过WEB网管登录●通过NMS（Network Management Station，网管工作站）登录1.2 用户界面简介1.2.1 交换机支持的用户界面S3610&S5510系列以太网交换机支持两种用户界面：AUX用户界面、VTY用户界面。
表1-1用户界面介绍说明：在S3610&S5510系列以太网交换机中，AUX口和Console口是同一个端口，所以与其对应的用户界面类型只有AUX用户界面类型。
1.2.2 交换机用户界面编号用户界面的编号有两种方式：绝对编号方式和相对编号方式。
(1) 绝对编号方式，遵守的规则如下：●AUX用户界面编号排在第一位，为0；●VTY用户界面编号排在AUX用户界面之后，第一个VTY的绝对编号比AUX大1。
(2) 相对编号的形式为用户界面类型+编号，此编号是每种类型的用户界面的编号。
遵守的规则如下：●AUX用户界面的编号：AUX 0；VTY用户界面的编号：第一个为VTY 0，第二个为VTY 1，依此类推。
1.2.3 用户界面公共配置表1-2用户界面公共配置第2章通过Console口进行本地登录说明：S3610&S5510系列以太网交换机的缺省系统名为H3C，即命令行接口的提示符为H3C。
以下配置举例中的命令行提示符均以H3C为例。
2.1 通过Console口进行本地登录简介通过交换机Console口进行本地登录是登录交换机的最基本的方式，也是配置通过其他方式登录交换机的基础。
S3610&S5510系列以太网交换机缺省情况下只能通过Console口进行本地登录。
用户终端的通信参数配置要和交换机Console口的配置保持一致，才能通过Console口登录到以太网交换机上。
现代交换原理
现代交换原理1.3 主要的交换方式现代通信网中采用的交换方式主要有电路交换、分组交换方式。
1.3.1 电路交换电话交换一般采用电路交换方式。
电路交换方式是指两个用户在相互通信时使用一条实际的物理链路，在通信过程中自始至终使用该条链路进行信息传输，并且不允许其它计算机或终端同时共享该链路的通信方式。
电路交换属于电路资源预分配系统，即在一次接续中，电路资源预先分配给一对用户固定使用，不管电路上是否有数据传输，电路一直被占用着，直到通信双方要求拆除电路连接为止。
电路交换的特点①在通信开始时要首先建立连接，在通信结束时要释放连接；②一个连接在通信期间始终占用该电路，即使该连接在某个时刻没有信息传送，该电路也不能被其它连接使用，电路利用率低。
③交换机对传输的信息不作处理，对交换机的处理要求简单，但对传输中出现的错误不能纠正。
④一旦连接建立以后，信息在系统中的传输时延基本上是一个恒定值。
电路交换适合传输信息量较大且传输速率恒定的业务，如电话通信业务，但不适合突发性要求高和对差错敏感的数据业务。
1.3.2分组交换分组交换原来是为完成数据通信业务发展起来的一种交换方式，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。
分组交换利用存储——转发的方式进行交换。
在分组交换方式中，首先将需传送的信息划分为一定长度的分组，并以分组为单位进行传输和交换。
在每个分组中都有一个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。
分组交换采用的是统计复用方式，电路的利用率较高。
但统计复用的缺点是可能产生附加的随机时延和丢失数据的可能。
这是由于用户传送数据的时间是随机的，若多个用户同时发送分组数据，则必然有一部分分组需要在缓冲区中等待一段时间才能占用电路传送，若等待的分组超过了缓冲区的容量，就可能发生部分分组的丢失。
另外，在分组交换中普遍采用逐段反馈重发措施，以保证数据传送是无差错的。
1.3.2、1.3.3信道与宽带、信息交换方式-粤教版高中信息技术选修三网络技术应用课件
优点
通信质量好
线路利用 率高，费 用低
缺点
线路利用率低， 专线专用，费 用高
通信质量差ຫໍສະໝຸດ 【课堂小结】1.网络中信号的传输原理？ 2.信道、带宽、宽带？ 3.MODEM工作原理？ 4.IP电话和传统电话的区别？ 5.分组交换技术的原理？
➢ 带宽：指信道的传输容量。传输数字信号带宽单位为： bps；传输模拟信号带宽单位为：HZ
2.宽带与带宽
bps： bit per second 每秒钟传输的位数 比特率
思考：你们家里接的是几兆的宽带？ 带宽
【自主探究三】
大家听说过IP电话超市么？
阅读课本19页1.3.3 ，思考并回答以下问题 ✓ 传统电话与IP电话的工作原理是什么？ ✓ 分别代表了哪两种信息交换方式？ ✓ 用你的语言描述这两种信息交换方式的优缺点 ？
网络中的数据通信---信道与宽 带
上节复习
1.计算机网络的两种连接策略 2.计算机网络传输介质 3.计算机网络中常用的连接设备 4.计算机网络的拓扑结构
本节目标
• l 复习网络通信中通信信号及转换设备MODEM的工作原理； • l 了解信道、带宽以及宽带的概念； • l 理解电话机和计算机网络中信号的传输原理； • l 理解分组交换技术的原理和优缺点。
本节目标
• 重点：理解网络通信中的信号传输原理，信息交换技术及其 用途。
• 难点：理解分组交换技术的原理，优缺点，并能利用其原理 解释生活现象。
【新课引入】
请同学们想一想，现代社会我们主要 靠什么传播信息呢？
【自主探究二】
阅读课本18页1.3.2内容，思考并回答以下问题
• 信道及其分类？ • 宽带与带宽各指什么？
IPSecVPN详解(深入浅出简单易懂)
IPSec VPN详解1.IPSec概述IPSec(ip security)是一种开放标准的框架结构，特定的通信方之间在IP 层通过加密和数据摘要(hash)等手段，来保证数据包在Internet 网上传输时的私密性(confidentiality) 、完整性(data integrity)和真实性(origin authentication)。
IPSec只能工作在IP层，要求乘客协议和承载协议都是IP协议1.1.通过加密保证数据的私密性★私密性：防止信息泄漏给未经授权的个人★通过加密把数据从明文变成无法读懂的密文，从而确保数据的私密性1.2.对数据进行hash运算来保证完整性★完整性：数据没有被非法篡改★通过对数据进行hash运算，产生类似于指纹的数据摘要，以保证数据的完整性对数据和密钥一起进行hash运算★攻击者篡改数据后，可以根据修改后的数据生成新的摘要，以此掩盖自己的攻击行为。
★通过把数据和密钥一起进行hash运算，可以有效抵御上述攻击。
DH算法的基本原理1.3.通过身份认证保证数据的真实性★真实性：数据确实是由特定的对端发出★通过身份认证可以保证数据的真实性。
常用的身份认证方式包括：Pre-shared key，预共享密钥RSA Signature，数字签名1.3.1.预共享密钥预共享密钥，是指通信双方在配置时手工输入相同的密钥。
1.3.2.数字证书★RSA密钥对，一个是可以向大家公开的公钥，另一个是只有自己知道的私钥。
★用公钥加密过的数据只有对应的私钥才能解开，反之亦然。
★数字证书中存储了公钥，以及用户名等身份信息。
2.IPSec框架结构2.1.IPSec安全协议IPSec安全协议描述了如何利用加密和hash来保护数据安全★AH (Authentication Header) 网络认证协议,只能进行数据摘要(hash) ，不能实现数据加密ah-md5-hmac、ah-sha-hmac★ESP (Encapsulating Security Payload) 封装安全载荷协议,能够进行数据加密和数据摘要(hash)esp-des、esp-3des、esp-md5-hmac、esp-sha-hmac2.2.IPSec封装模式IPSec支持两种封装模式：传输模式和隧道模式◆传输模式：不改变原有的IP包头，通常用于主机与主机之间。
现代交换原理与通信网技术——第1章_交换概论
图1.14虚电路方式特点
数据报采用无连接工作方式（CL—Connection Less）， 在呼叫前不需要事先建立连接，而是边传送信息边选路，
并且各个分组依据分组头中的目的地址独立地进行选路。
图1.15数据报方式特点
面向连接工作方式和无连接工作方式的特点
（1）面向连接工作方式的特点：
不管是面向物理的连接还是面向逻辑的连接，其通信 过程可分为三个阶段：连接建立、传送信息、连接拆 除。 一旦连接建立，该通信的所有信息均沿着这个连接路 径传送，且保证信息的有序性（发送信息顺序与接收 信息顺序一致） 信息传送的时延相比无连接工作方式要小。
图1.10PCM30/32路同步时分复用系统
(4)信息传送无差错控制 (5)信息具有透明性 (6)基于呼叫损失制的流量控制
综述:
通过上述对电路交换特点的分析，我们不难看到：通 信网的业务特性决定了所采用的交换方式的特点，换 句话说，通信网采用的交换方式一定要适应其业务特 性。电话通信网中的话音业务，具有实时性强、可靠 性要求不高的特点，而电路交换不管是其面向连接的 特点，还是对信息无差错控制、透明传输以及基于呼 叫损失制的流量控制特点，都满足了话音业务的特性， 因而电话通信网采用电路交换方式。 电路交换由于无差错控制机制，因而对数据交换的可 靠性没有分组交换高，不适合对差错敏感的数据业务； 同时由于电路交换采用固定带宽分配方式，因而其电 路利用率低、不适合突发（burst）业务。电路交换适 合于实时性、恒定速率的业务。
1.2.8 IP交换
在这里我们所说的IP交换是指一类IP与ATM融合的技术它 主要有两大类：叠加模型、集成模型。 属于叠加模型的IP交换技术主要有CIP 、 IPOA和MPOA。 在叠加模式中，IP层运行于ATM层之上，实现信息传送 需要两套地址——ATM地址和IP地址、两种选路协议— —ATM选路协议和IP选路协议，还需要地址解析功能， 完成IP地址到ATM地址的映射。 属于集成模型的IP交换技术主要有IP交换、Tag交换和 MPLS。在集成模式中，只需要—种地址——IP地址， 一种选路协议——IP选路协议，无需地址解析功能，不 涉及ATM信令，但需要专用的控制协议来完成3层选路 到2层直通交换机构的映射。
信令基本概念
信令基本概念第⼀章信令基本概念1.1 信令的概念1.1.1什么是信令在⽇常⽣活中，我们经常打电话。
当拿起送受话器，话机便向交换机发出了摘机信息，紧接着我们就会听到⼀种连续的“嗡嗡”声，这是交换机发出的，告诉我们可以拨号的信息。
当拨通对⽅后，⼜会听到“哒－哒－”的呼叫对⽅的声⾳，这是交换局发出的，告诉我们正在呼叫对⽅接电话的信息……。
这⾥所说的摘机信息、允许拨号的信息、呼叫对⽅的回铃信息等等，主要⽤于建⽴双⽅的通信关系，我们把⽤以建⽴、维持、解除通信关系的这类信息称为信令。
⼀个⽤户在通过⽤户设备、交换设备、传输设备与另⼀⽤户通信的过程中，要⽤到许多信令。
为深⼊理解信令的含义，下⾯举⼀个两个⽤户通过两个交换局通话的例⼦。
图1.1(a)是两个⽤户通信的⽹络结构图，图1.1(b)是其通信过程中使⽤的信令及其流程。
如图1.1(b)所⽰，当主叫⽤户摘机时，摘机信令（或启呼信令）送到发端交换局；发端交换局⽴即向主叫⽤户送出拨号⾳；主叫⽤户听到拨号⾳后，开始拨号，送出拨号信令；发端交换局根据被叫号码选择局向（路由）及中继线。
如有路由可利⽤，发端交换局向终端局发送占⽤信令，然后把被叫⽤户号码送终端局；终端交换局根据被叫号码，将呼叫连到被叫⽤户，向被叫⽤户发送振铃信号，并向主叫⽤户送回铃⾳；当被叫⽤户摘机应答时，此应答信令送给终端交换局并将应答信令转发给发端交换局。
双⽅开始通话；通话完毕，若被叫⽤户先挂机，则⼀挂机信令由终端局发送发端局；发端交换局通知主叫⽤户挂机；如果主叫⽤户先挂机，则发端局⽴即拆线，并把⼀拆线信令送给送终端交换局，通知其拆线；终端交换局拆线后，回送⼀个拆线证实信令，于是⼀切设备复原。
以上是电话接续中最基本的信令流程。
在电话⽹中，实际通信过程和使⽤的信令⽐这要复杂得多。
随着电话通信技术的发展，信令的种类、具有的功能及其传输⽅式都有了较⼤的变化。
信令的定义也远远超出了上述定义的范围。
在种类上，不仅包括通信过程为建⽴、维持、解除通信关系所使⽤的信令，还包括了交换局间传递的⽹络管理、业务管理⽅⾯的信令；在功能上不仅有监视、选择功能，还具有⽹络管理功能；在信令的形式上，不仅有直流脉冲信令、多⾳频编码信令，还有数据传送的分组消息形式的信令。
计算机联锁的基本原理2024
引言概述：计算机联锁是指通过计算机技术实现对多个设备或系统进行自动化控制和协调的一种方法。
在计算机联锁系统中，多个设备或系统通过网络或数据线路相互连接，实现信息交换和协调操作。
本文将进一步探讨计算机联锁系统的基本原理和运行机制。
正文内容：1.数据传输与处理1.1数据传输方式1.1.1串行传输1.1.2并行传输1.1.3网络传输1.2数据编码与解码1.2.1奇偶校验码1.2.2循环冗余检验1.2.3海明码1.3数据处理与存储1.3.1数据缓存技术1.3.2数据处理算法1.3.3数据存储结构2.系统通信与同步2.1通信协议2.1.1TCP/IP协议2.1.2CAN总线协议2.1.3MODBUS协议2.2数据交换2.2.1数据帧格式2.2.2数据传输速率2.2.3数据重传机制2.3系统同步2.3.1时钟同步2.3.2事件同步2.3.3数据同步3.控制与调度3.1控制算法3.1.1PID控制算法3.1.2模糊控制算法3.1.3遗传算法3.2控制策略3.2.1开环控制3.2.2闭环控制3.2.3组合控制3.3调度算法3.3.1最短任务优先3.3.2时间片轮转3.3.3优先级调度4.容错与安全4.1容错机制4.1.1冗余备份4.1.2容错计算4.1.3双重投票机制4.2安全保护4.2.1访问控制4.2.2数据加密4.2.3防火墙和入侵检测系统4.3故障诊断与恢复4.3.1故障检测4.3.2故障定位4.3.3故障修复5.系统优化与性能提升5.1系统优化方法5.1.1硬件优化5.1.2软件优化5.1.3网络优化5.2性能指标5.2.1延迟时间5.2.2吞吐量5.2.3响应时间5.3性能提升技术5.3.1并行计算5.3.2分布式计算5.3.3GPU加速计算总结：计算机联锁系统的基本原理包括数据传输与处理、系统通信与同步、控制与调度、容错与安全以及系统优化与性能提升。
在数据传输与处理方面，需要选择合适的传输方式和编码方式，并采用适当的数据处理和存储技术。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
现在，让我们来一场小型的知识竞赛：
1、什么叫信道？
信道(channel)是通信双方之间以传输介质为 基础传递信号的通路。
现在，让我们来一场小型的知识竞赛：
2、根据传输介质的不同，信道 可分为什么类型？
根据传输介质（例如：普通导线、双绞线、 同轴电缆、光缆以及各种频段的无线电传播等） 的不同，信道可以分为有线信道和无线信道。
现在，让我们来一场小型的知识竞赛：
3、带宽与宽带各指什ຫໍສະໝຸດ ？带宽（bandwidth）是指通信信道的传输容量。 宽带是具备较高通信速率和较高吞吐量的计算机 网络。
传统电话工作原理
分组交换技术
A 甲
B
P1 P2 数 P3 据P4 P5
数据
乙
C
A1
A2
11 2 2 3 3
B1
B2
11 2 2 3 3
1.3 网络中的数据通信
1.3 网络中的数据通信
阅读教材（P16-20），思考下列问题：
• 计算机网络中通信信号是怎样变化的? • 用怎样的术语来描述通信信号？ • 计算机网络中信息如何交换？
亚历山大·格雷厄姆·贝尔， 苏格兰人，生于1847年， 电话的发明者。
模拟信号
S
N
S
N
铁片 电磁铁
电话线 电磁铁 铁片
C1 C2
11 2 2 3 3
IP电话工作原理
利用上面的原理，贝尔发明了电话……
网络中的信号又是如何传输的呢？
A
01000001
0 1 0 00 0 0 1
数字波形
01000001
A
计算机网络中通信信号是怎样变化的?
Modem（调制信号）
Modem的原理
Modem（解调信号）
现在，让我们来一场小型的知识竞赛：
1、什么叫信道？ 2、根据传输介质的不同，信道可分 为什么类型？ 3、带宽与宽带各指什么？