视频6：三种交换方式综述
增强型交换式数字视频(SDV)架构
Ramin Farassat产品营销副总裁美国RGB 网络公司rfarassat@ 增强型交换式数字视频（SDV）架构什么是有线电视环境下的交换式数字视频传输？交换式数字视频（switched digital video /SDV）架构（也被称作交换式播放视频）是一种拓展带宽的创新方式，它提供了一种具有吸引力的节点拆分(node split)替代方式，省去了模拟层，同时可以被适时切换到一个全数字架构。
在交换式数字视频（SDV）架构中，有线电视运营商选出最不受欢迎的节目频道，选择性地将它们只发送给那些正在真正收看这些特定频道的家庭，从而通过不向所有用户播放这些节目而节省网络带宽。
这些节目既可以被发送到有此需要的一组家庭（被称作多点传送），也可被发送到每一特定家庭（单点传送），这就创造出了一种多点传送和单点传送兼顾的切换式数字视频架构。
交换式数字视频（SDV）所节约的额外带宽使得有线电视运营商能够提供更多类型的节目和新型服务，并能通过提供更多的节目层来增强或扩展他们的当前服务。
尽管目前有线电视多系统运营商（MSO）限制将数字视频节目向收视率不高的特定网络传递，然而交换式数字视频（SDV）技术经过不断发展，还是可以覆盖多数或全部的有线电视频道。
交换式数字视频（SDV）架构还为向端对端IP视频传输架构的平滑过渡提供了保障，使那些对IP、高级编码解码器（H.264、VC-1等）和DOCSIS网络感兴趣的有线电视运营商能够同时向基于IP和非基于IP的可寻址接收者提供服务。
配置交换式数字视频的优势尽管交换式数字视频（SDV）可以实现网络带宽的节约，但用户采用该架构的主要驱动因素还是因为其有潜力向人造卫星和电信供应商提供更具有竞争力的解决方案。
通过交换式数字视频（SDV），有线电视运营商可以无需分配大量带宽就可以提供分离节目层（separate tiers of programming）和更多的频道，同时还能帮助现有内容收视率不高的网络实现最优化。
三层交换的概念 -回复
三层交换的概念-回复三层交换的概念是指在网络通信中利用三层协议进行交换操作的一种网络交换技术。
它基于三层网络协议，将数据包转发到合适的目的地。
三层交换技术使得网络可以根据IP地址来进行路由转发，提高了网络的性能和可靠性。
三层交换是将传统二层交换与三层路由相结合的一种网络交换方式。
在传统的二层交换中，交换机仅根据目标MAC地址来转发数据包，而无法根据网络层的地址（如IP地址）区分不同的网络。
而三层交换则能够根据网络层的地址来进行路由转发，实现更精确的数据包转发。
三层交换的关键特性包括以下几点：1. 路由转发：三层交换可以根据网络层地址（如IP地址）进行路由转发，只转发到达目的网络的数据包。
通过利用路由表来判断数据包的最佳路径，可以避免广播风暴和网络拥塞，提高网络的性能和可靠性。
2. 子网划分：三层交换可以将一个物理网络划分为多个逻辑网络，即子网。
每个子网可以有自己的网络层地址空间和路由策略，实现相互隔离的网络环境。
这样可以提高网络的安全性和管理灵活性。
3. 路由选择：三层交换根据路由协议和路由表来选择最佳路径进行数据包转发。
路由协议可以是静态路由，也可以是动态路由，如RIP（Routing Information Protocol）和OSPF（Open Shortest Path First）。
通过路由选择算法，交换机可以根据网络的拓扑结构和链路状态来选择最优的路径，提高网络的效率和灵活性。
4. 多层ACL（Access Control List）：三层交换可以根据ACL来控制数据包的流动。
ACL可以基于源IP地址、目的IP地址、协议类型、端口号等信息进行过滤和限制。
通过精确的访问控制，可以保护网络免受恶意攻击和非法访问。
5. 路由重分发：三层交换可以根据不同子网的需求进行路由重分发。
通过将路由信息公告到其他子网，可以实现不同子网之间的互通，扩大网络的覆盖范围。
三层交换的工作原理如下：1. 数据包接收：当交换机接收到一个数据包时，会先检查目标MAC地址。
举例说明计算机之间的信息交换方式
举例说明计算机之间的信息交换方式
计算机之间的信息交换方式有很多种，以下是一些常见的方式：
1. 网络通信：通过网络协议（如 TCP/IP），计算机可以在不同的网络中进行通信和数据交换。
这包括发送电子邮件、使用即时通讯工具、进行文件传输等。
2. 共享文件和文件夹：在计算机之间共享文件和文件夹是一种常见的信息交换方式。
可以通过网络共享文件夹，允许其他计算机访问和读取文件。
3. 云存储：云存储服务提供了一种方便的方式来在计算机之间共享和同步文件。
通过将文件上传到云存储服务（如 Dropbox、Google Drive 等），可以在不同的计算机上访问和下载这些文件。
4. 远程桌面连接：通过远程桌面协议（如 RDP），可以远程连接到其他计算机并在远程计算机上进行操作。
这允许用户在不同的位置访问和控制其他计算机。
5. USB 设备传输：通过 USB 接口，可以将外部设备（如移动硬盘、U 盘等）连接到计算机，并在计算机之间传输文件。
6. 蓝牙和无线网络：通过蓝牙或无线网络（如 Wi-Fi），计算机可以与其他支持蓝牙或 Wi-Fi 的设备进行通信和数据交换。
这包括与手机、平板电脑、打印机等设备进行连接和传输数据。
这些只是计算机之间信息交换的一些常见方式，实际上还有许多其他方式，如串行接口、红外通信等。
选择合适的信息交换方式取决于具体的需求和环境。
以太网交换机交换方式学习资料讲解
以太网交换机交换方式学习以太网交换机交换方式学习在实际使用时，以太网交换机一般并不需要通信双方同时既发送又接收，像打印机这类的单向传送设备，半双工甚至单工就能胜任，也无需倒向，像打印机这类的单向传送设备，半双工甚至单工就能胜任，也无需倒向。
AD：在实际使用时，以太网交换机一般并不需要通信双方同时既发送又接收，像打印机这类的单向传送设备，半双工甚至单工就能胜任，也无需倒向，像打印机这类的单向传送设备，半双工甚至单工就能胜任，也无需倒向。
在实际使用时，一般并不需要通信双方同时既发送又接收，像打印机这类的单向传送设备，半双工甚至单工就能胜任，也无需倒向。
交换机可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。
交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。
交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC(网卡的硬件地址)的NIC(网卡)挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的MAC若不存在才广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部地址表中。
交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输。
每一端口都可视为独立的网段，连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽，无须同其他设备竞争使用。
当节点A向节点D发送数据时。
节点B可同时向节点C发送数据，而且这两个传输都享有网络的全部带宽，都有着自己的虚拟连接。
和HUB的一点小区别假使这里使用的是10Mbps的以太网交换机，那么该交换机这时的总流通量就等于2×10Mbps=20Mbps，而使用10Mbps的共享式HUB时，一个HUB的总流通量也不会超出 10Mbps。
HUB集线器就是一种共享设备，HUB本身不能识别目的地址，当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时，数据包在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的，由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。
网络视频传输与交换(一)
3. 数据之间的传输过程
数据在各层之同的单位都是不一样的，在物理层，数据的单位称为比特 （Bit）；在数据链路层，数据的单位称为帧（Frame）；在网络层，数据的 单位称为数据包（Packet）；在传输层，数据的单位称为数据段（Segment） 或数据报文（Data）
应用层的任务是确定进程之间通信的性质以满足用户的需求，是上层编程的 任务，通常具有协议无关性。
在网络视频传输系统中，传输层协议的选择是整个系统涉及的关键，关系到 视频传输的效率和质量。
4.主要网络协议
在流媒体传输控制领域及网络视频监控应用中，经常涉及到如下几个协议， 即实时数据传输协议RTP(Real-Time Transport Protocol),实时传输控制协议 RTCP(Real-Time TranspotControl Protocol), 实时流协议RTSP(Real-Time Streaming Protocol)及 资源预留协议RSTP(Resorce Reservation Protocol)。
图3 OSI的7层网络结构
物理层、数据链路层和网络层属于OSI模型的低3层，负责创建网络通信 连接的链路、传输层、会话层、表示层和应用层是OSI模型的高4层，具体负 责端到端的数据通信。
每层完成一定的功能， 每层都直接为其上层提供服务，并且所有层次都 互相支持，而网络道信则可以自上而下或者自下而上双向进行。当然，并不是 所有通信都是要经过OSI 的全部7层，如物理接口之间的转接，只需要在物理 层中进行即可:而路由器与路由器之间的连接则只需要网络层以下的3层。
数据交换的三种方法
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数据交换的三种方法
此处以C语言为例: 例：两个整型数：A和B，交换两个数 方法一：利用一个中间变量——C 先将A的值存入C中，再将B的值赋值给A，最后，再将C的值赋值给B。 方法二：利用加减法互换 先将A+B的值存入A中，再将A-B的值存入B，此时，B中的值就是原来A的值，最后，再将A-B的值存入A，此时，A的值就是原来B的值。 但是，这种方法在执行A+B操作时，会产生溢出，因此，不靠谱，我们再看看方法三。 方法三：利用异或操作 我们知道A^B^B = A， 我们将A^B的值存入A，与B异或后存入B，此时，B的值就是原来A的值，然后计算A^B，值存入A，完成值得互换。
三种交换方式综述
应用方式
3、数据报交换方式
以太网：主要用于校园网、企业网
办公主楼
Si
教室1
Si
办公楼1
教室2
教室3
数据中心
Si
办公楼2
Mail Server Web Server DNS Server DHCP Server
教室4
教室5
应用方式
3、数据报交换方式
以太网：主要用于校园网、企业网
路由器转发IP分组方式： 实现网络互连
传输网络1
传输网络3
传输网络5
传输网络7
路由器
传输网络2
传输网络4
传输网络6
传输网络8
传输网络9
小结
电路交换 适合密集的、持续的数据通信方式，比如说路由器之间 虚电路交换 适用于节点数较少且节点固定的数据通信方式，比如路由器之间，这 种互连路由器方式逐渐被SDH取代 数据报交换 最适合终端间通信，而网络最终目的是终端间通信，数据报交换是现 代网络的技术基础
三种交换方式比较
学习内容
技术层面 应用方式
技术层面
电路交换
按需建立点对点信道 信道独占经过的物理链路带宽
每一对终端之间
交
分配虚电路标识，建立每一对终端之间传输路径
换
数据封装成虚电路分组形式，通过存储转发实现
方
虚电路交换
数据传输过程
数据
虚电路标识符
式
多条虚电路共享物理链路带宽
分组交换
每个终端
分配终端地址，建立通往终端的传输路径
数据报交换
数据封装成数据报分组形式，通过存储转发实现 数据传输过程，每个分组独立选择传输路径
多条传输路径数共据 享物源理地址链目路的带地址宽
交换技术的发展综述
超高速、大容量交换技术
总结词
随着互联网流量的爆炸式增长，超高速、大容量交换技术成为未来的发展趋势。
详细描述
随着云计算、大数据、物联网等技术的快速发展，网络流量呈指数级增长，传统 的交换机已无法满足需求。超高速、大容量交换机能够提供更高的数据传输速率 和更大的吞吐量，支持更多的并发连接，满足不断增长的网络需求。
未来交换技术的发展方向与挑战
未来交换技术的发展方向包括软件定义网 络（SDN）、网络功能虚拟化（NFV）、 光交换等。
未来交换技术面临的挑战包括如何进一 步提高交换速度、降低功耗、提升可靠 性和安全性等方面的问题。
光交换利用光信号的高速传输特性，实 现了高速、大容量的数据交换，是未来 数据中心和云计算的重要支撑技术。
电路交换技术具有实时性强的优点，适用于对通信质量要求较高的场合，如电话通 信。
但电路交换技术也存在资源利用率不高的缺点，因为通信链路在建立后通常保持固 定状态，即使通信双方没有数据传输任务。
基于分组交换技术
分组交换技术是一种动态分配通信链路资源的方 式，通过将数据分割成多个分组进行传输。
分组交换技术具有灵活性高、资源利用率高的优 点，适用于数据通信和互联网应用。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMARY
交换技术的发展综述
目录
CONTENTS
• 引言 • 交换技术分类 • 交换技术的演进 • 交换技术的应用场景 • 未来交换技术的发展趋势 • 结论
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
01
引言
交换技术的定义与重要性
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提高了数据传输过程的容错性
应用方式 1、电路交换方式应用
公共电话交换网PSTN： 两个终端之间远距离通信
Modem Modem
PSTN
应用方式 1、电路交换方式应用
公共电话交换网PSTN： 两个终端之间远距离通信 拨号上网，接入Internet
Modem
PSTN
接入控制器
Internet
应用方式 1、电路交换方式应用
公共电话交换网PSTN： 两个终端之间远距离通信
拨号上网，接入Internet
同步数字体系SDH：路由器互连
传输网络7 传输网络3
SDH
传输网络9 传输网络4
应用方式 2、虚电路交换方式应用
帧中继：主要用于实现路由器互连
异步传输模式ATM：主要用于实现路由器互连
传输网络3 传输网络7
帧中继 ATM
传输网络4 传输网络9
用虚电路互连路由器的方式逐渐被用SDH互连路由的方式所替代
应用方式 3、数据报交换方式
以太网：主要用于校园网、企业网
Si
办公主楼 数据中心
Mail Server Web Server DNS Server DHCP Server
教室1
Si
办公楼1
Si
办公楼2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
教室2
教室3
教室4
三种交换方式比较
学习内容
技术层面 应用方式
技术层面
电路交换
按需建立点对点信道
信道独占经过的物理链路带宽
每一对终端之间
交 换 方 式
分组交换
分配虚电路标识，建立每一对终端之间传输路径 虚电路交换 数据封装成虚电路分组形式，通过存储转发实现 数据传输过程
数据 虚电路标识符
多条虚电路共享物理链路带宽
每个终端
分配终端地址，建立通往终端的传输路径 数据封装成数据报分组形式，通过存储转发实现
数据报交换
数据传输过程，每个分组独立选择传输路径
多条传输路径共享物理链路带宽 数据 源地址 目的地址
技术层面
从电路交换到分组交换是一次飞跃
1、数据封装成分组
2、存储转发机制 实现了物理链路带宽的共享 适合间歇性、突发性的通信方式 数据报交换中每一个分组独立转发
代网络的技术基础
教室5
应用方式 3、数据报交换方式
以太网：主要用于校园网、企业网
路由器转发IP分组方式： 实现网络互连
传输网络1 传输网络5 传输网络3
传输网络7
路由器
传输网络4 传输网络2
传输网络6 传输网络9
传输网络8
小结
电路交换 适合密集的、持续的数据通信方式，比如说路由器之间 虚电路交换 适用于节点数较少且节点固定的数据通信方式，比如路由器之间，这 种互连路由器方式逐渐被SDH取代 数据报交换 最适合终端间通信，而网络最终目的是终端间通信，数据报交换是现