第5章 分组交换与帧中继技术-n

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5. 路由选择 在组织任何通信网路时，为了网路的可靠性及适 应网内业务量的变化，两个主要交换机之间一般 都安排有多条路由。因此路由选择问题，就是在 网内任何两个数据终端间的呼叫建立过程中，交 换机在多条路由中选择一条较好的路由。获得这 种较好路由的方法称为路由算法。
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6. 流量控制 为了实现双方不同速率的数据终端之间的互通， 要控制速率较高的终端进入分组网的流量。 分组交换机的缓冲存储器处理能力是动态分配的， 通信线路的资源也是动态复用的，当某一时刻某 一局部区域的待通信业务量过大时，就会超过交 换机与通信线路的承受能力，而使很多分组丢失， 丢失的分组要重传，更加重了网路的负担，最终 导致全网通过量急剧下降。因而从网路角度也要 对各虚电路的流量与链路的流量进行控制。
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(3)帧中继协议简化了X．25的第三层功能，使网 (3)帧中继协议简化了X 25的第三层功能，使网 路节点的处理大大简化，提高了网路对信息处理 的效率。采用物理层和链路层的两级结构，在链 路层仅保留核心子集部分。 (4)在链路层完成统计复用、帧透明传输和错误检 (4)在链路层完成统计复用、帧透明传输和错误检 测，但不提供发现错误后的重传操作。省去了帧 编号、流量控制、应答和监视等机制，大大节省 了帧中继的开销，提高了网路吞吐量、降低了通 信时延。一般帧中继用户的接入速率在64kb／ 信时延。一般帧中继用户的接入速率在64kb／s一 2Mb／ 之间。有些厂家已可以做到45Mb／ 2Mb／s之间。有些厂家已可以做到45Mb／s。
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(1)虚电路是主叫DTE到被叫DTE之间建立的虚连 (1)虚电路是主叫DTE到被叫DTE之间建立的虚连 接；而逻辑信道是DTE与交换机接口或网内中继 接；而逻辑信道是DTE与交换机接口或网内中继 线上可以分配的，代表了信道的一种编号资源， 一条虚电路是由每个逻辑信道号链接而成的，每 条线路的逻辑信道号的分配是独立进行的。 (2)一条虚电路只有呼叫建立、数据传输和呼叫释 (2)一条虚电路只有呼叫建立、数据传输和呼叫释 放过程。永久虚电路可以在预约时由网路建立。 也可以通过预约予以清除；而逻辑信道是一种客 观存在，它有占用和空闲的区别。
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采用了预分配的时分和频分复用方法都可以实现 了多个用户对一条传输线路的资源共享，但使各 子信道的传输呈现空闲状态，线路的传输能力不 能得到充分的利用。 动态分配资源技术为了克服预分配资源方式的缺 点，采取用户有数据传输时才给他分配资源的方 法，称为动态分配或按需分配。当用户暂停发送 数据时，不给他分配线路资源，线路的传输能力 可用于为其他用户传输数据。这种根据用户实际 需要分配线路资源的方法也称为统计时分复用 (STDM)。这样每个用户的数据传输速率可以高于 (STDM)。这样每个用户的数据传输速率可以高于 平均速率，最高可以达到线路总的传输能力。
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图4 帧中继帧格式
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帧中继帧的格式和HDLC帧的格式类似，其最主 帧中继帧的格式和HDLC帧的格式类似，其最主 要的区别是没有控制字段。下面简单介绍其各字 段的作用。 标志字段F：是—个独特的01111110的比特序列， 标志字段F：是—个独特的01111110的比特序列， 01111110 用于指示— 用于指示—个帧的起始和结束。它的唯一性是通 过比特填充法来确保的。 帧校验序列字段FCS：包括2 帧校验序列字段FCS：包括2字节的循环冗余校验。 为网络节点所用，作为网络管理的一部分，检测 链路上差错出现的频度。
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帧中继采用统计复用技术，以“虚电路”机制为 每一帧提供地址信息，每一条线路和每一个物理 端口可容纳许多“虚电路”，用户之间通过虚电 路进行连接。在每一帧的帧头(见帧格式) 路进行连接。在每一帧的帧头(见帧格式)中都包 含虚电路一数据链路连接标识符(DLCI)，这是每 含虚电路一数据链路连接标识符(DLCI)，这是每 一帧的地址信息。
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3.3 帧中继
1.帧中继的产生 1.帧中继的产生 在X.25网络发展初期，网络传输设施基本是利用 X.25网络发展初期，网络传输设施基本是利用 了模拟电话线路，这种线路非常容易受噪声的干 扰而误码。为了确保传输无差错，X.25在每个节 扰而误码。为了确保传输无差错，X.25在每个节 X.25 点都需要数据链路层协议LAPB保证帧在节点间无 点都需要数据链路层协议LAPB保证帧在节点间无 差错传输。只有当收到的帧已进行了正确性检查 后，才将它交付给第3 后，才将它交付给第3层协议。对于经历多个网络 节点的帧，这种处理帧的方法会导致较长的时延， 开销大。
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2. 分组的形成 每个分组都带有控制信息和地址信息，所以分组 可以在网内独立地传输，并且在网内可以以分组 为单位进行流量控制、路由选择和差错控制等通 信处理。每个分组长度通常为l28个八位组 信处理。每个分组长度通常为l28个八位组 (OCTET或称做字节) (OCTET或称做字节)，也可根据通信线路的质量 选用32、64、256或1024个八位组。 选用32、64、256或1024个八位组。 为了可靠地传输分组数据块，在每个块加上高级 数据短路控制(HDLC)的规程标识、字头、帧校验 数据短路控制(HDLC)的规程标识、字头、帧校验 序列以帧的形式在信道上传输。
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3.帧中继技术的特点 3.帧中继技术的特点 通过上面的分析，帧中继技术特点归纳如下 (1)帧中继技术主要用于传递数据业务，它使用一 (1)帧中继技术主要用于传递数据业务，它使用一 组简化帧中继协议将数据信息以帧的形式有效地 进行传送。 (2)帧中继传送数据信息所使用的传输链路是逻辑 (2)帧中继传送数据信息所使用的传输链路是逻辑 连接，而不是物理连接，在一个物理连接上可以 复用多个逻辑连接，使用这种机理实现带宽的复 用和动态分配。
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丢弃指承(DE) 由用户置为1 丢弃指承(DE) 由用户置为1时，表明在网络发生 拥塞时，为了维持网络的服务水平。该帧与DE为 拥塞时，为了维持网络的服务水平。该帧与DE为 0的帧相比应先丢弃。由于采用了D正比特，用户 的帧相比应先丢弃。由于采用了D 就可以比通常允许的情况多发送一些帧，并将这 些帧的DE比特置1 DE为 些帧的DE比特置1。DE为1的帧表明它属于不太 重要的帧，在必要时可以丢弃。
第3章 分组交换与帧中继技术
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3.1 分组交换技术
分组交换是采用了存储转发及动态复用技术，其 基本思想是共享。 1. 资源分配 经济有效地使用通信线路的方法，就是将多个低 速数据终端共同使用一条高速的线路，这种方法 称为多路复用。可以使用各种不同的多路复用方 法，可分为两类技术：预分配(或固定分配) 法，可分为两类技术：预分配(或固定分配)资源 技术和动态分配资源技术。
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地址字段A：一般为2字节．但也可扩展为3 地址字段A：一般为2字节．但也可扩展为3或4字 节。地址宇段又由以下几部分组成： 数据链路连接标识符(DLCI) 当采用2 数据链路连接标识符(DLCI) 当采用2字节的地址 DLCI 字段时，DLCI占10位。它用于标识永久虚电路 字段时，DLCI占10位。它用于标识永久虚电路 (PVC)、呼叫控制或管理信息。 (PVC)、呼叫控制或管理信息。 命令/响应(C／R)与高层的应用有关，帧中继本身 命令/响应(C／R)与高层的应用有关，帧中继本身 并不使用。
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(5)交换单元——帧的信息长度远比分组长度要长， (5)交换单元——帧的信息长度远比分组长度要长， 预约的最大帧长度至少要达到1600字节／帧，适 预约的最大帧长度至少要达到1600字节／帧，适 合于封装局域网的数据单元。 (6)与分组交换一样，帧中继采用面向连接的交换 (6)与分组交换一样，帧中继采用面向连接的交换 技术，可以提供SVC(交换虚电路)业务和PVC(永 技术，可以提供SVC(交换虚电路)业务和PVC(永 久虚电路) 久虚电路)业务，但目前已应用的帧中继网路中只 提供PVC业务。 提供PVC业务。
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Hale Waihona Puke 扩展地址(EA) 地址字段可扩充到3 扩展地址(EA) 地址字段可扩充到3或4字节。当 EA为0时,即表示下一个字节还是地址字段，当EA EA为 即表示下一个字节还是地址字段，当EA 为1时就表示地址字段到此为止。这样，当地址字 段长度为3 段长度为3或4字节时，帧中继的地址空间(即 字节时，帧中继的地址空间( DLCI占的位数)分别为17位和24位。 DLCI占的位数)分别为17位和24位。 正向显式拥塞通知(FECN) 若某节点将FECN置为l, 正向显式拥塞通知(FECN) 若某节点将FECN置为l, 表明与该帧在同方向传输的帧，可能受网络拥塞 的影响而时延。 反向显式拥塞通知(BECN) 若某节点将BECN置为 反向显式拥塞通知(BECN) 若某节点将BECN置为 1, 表明接收者与该帧在相反方向传输的帧，可能 受网络拥塞的影响而时延。
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随着数字光纤网的发展应用，比电话网具有低得 多的误码率，因此，可以简化X 25的某些差错 多的误码率，因此，可以简化X．25的某些差错 控制过程。如果减少节点对每个分组的处理时间， 则各分组通过网络的时延亦可减少，同时节点对 分组的处理能力也就增大了。
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帧中继采用的是而向连接的通信方式，将X 帧中继采用的是而向连接的通信方式，将X．25 网络的下三层协议进一步简化，差错控制、流量 控制推到网络的边界，即将下层的某些功能由终 端的上层协议完成，从而实现了轻载协议网络。
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4.虚电路和逻辑信道的概念 4.虚电路和逻辑信道的概念 虚电路是经过分组交换机主叫DTE和被叫DTE 虚电路是经过分组交换机主叫DTE和被叫DTE 之间建立一种逻辑连接，主叫或被叫的任何一方 在任何时候都可以通过这种连接发送和接收数据， 但是虚电路并不独占线路和交换机资源。在一条 物理线路上可以同时通过许多条虚电路，当某一 条虚电路没有数据要传输时，线路的传输能力可 以为其他虚电路服务。同样，交换机的处理能力 也可以用于为其他的虚电路的服务。
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图1 分组的形成示意图
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