现代交换技术课件(第一章概述1)

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消 息终 端
传 输 媒 介 终 端消 息
图1.1 点对点通信
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图1.2 多用户全互连式连接
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缺点：
1）所需线路数量大且效率低
所需线路对数与通话用户数间的关系是：N(N-1)/2。
2）选择困难
每一个用户和N-1个用户之间用线路连接，由电话机来选择需 要通话的用户连线比较困难。
3）安装维护困难
每个用户使用的电话机的通话导线上要焊接N-1对线，困难。
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改善此问题的最佳方案是：
在众多的需要通话的用户间设置一个公共设备——交换 机，让所有的电话用户都与它相连。这样，当某两个用户需 要通话时，就由它进行转接。如图1.3所示。
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图1.3(a) 用户通过交换机连接
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通信网
汇接交换机 市话交换机
用户交换机 中继线 用户线
图1.3(b) 多台交换机组成的通信网
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二、交换机的作用
完成需要通信的用户间的信息转接
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1.1.2 通信网的组成
硬件
终端设备：完成信号的发送和接收。 辨设备：完成信号的转接。
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软件
各种规定、协议、信令、标准
它们是网络中所有设备必须遵循的规则 。是通信网的 核心，它们决定了网络的性能。用于协调通信网的运行，达 到互通、互控、互换的目的。
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HA UA
应用层 表示层 会话层 运输层 网络层 链路层 物理层
参考模型
通信子网
对等层协议
网络层 链路层 物理层
网络层 链路层 物理层
图1.6 OSI的分层模型
HB UB 应用层 表示层 会话层 运输层 网络层 链路层 物理层
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各层的主要功能
1) 物理层 物理层与通信媒介直接相连 功能：提供用于建立、保持和断开物理接口的条件，以保证比特 流的透明传输。 物理层协议：主要规定了计算机或终端与通信设备之间的接口标 准，它包含接口的物理、电气、功能与规程四个方面的特性。 物理层传送的基本单位：比特，又称位。
运输层对高层用户起到了屏蔽作用，使高层用户 的同等实体在交互过程中不会受到下层数据通信技术 细节的影响。
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2) 数据链路层
数据链路层是OSI的第二层，简称链路层。 主要功能
数据链路的建立、维持和拆除； 分组信息成帧 差错控制功能； 流量控制功能。
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数据链路层传输的基本单位 帧
常用的数据链路层协议 高级数据链路控制 HDLC(High-level Data Link Control)规程 它是面向比特的传输控制规程。
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二、面向连接网络建立的连接种类
面向连接网络建立的连接有两种
实连接
1）用户通信时，建立的连接由一条接一条的专用电路 资源连接而成；
2）无论是否有用户信息传递，这条专用连接始终存在； 3）在某一段占用恒定的电路资源
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虚连接
1）一条连接由一段一段使用相同标志的统计占用的电 路资源组成（电路分配是随机的）；
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3) 网络层
提供系统间的连接，即提供两个终端系统在网络中的 通信通道，实现两个终端之间的数据透明传输。
功能
网络层的主要功能 是寻址、路由选择、数据包的分段和 重组以及拥塞控制 。
网络层所传送的信息的基本单位 ：分组或者包
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4) 运输层
运输层位于开放系统互连模型的第四层，用于衔 接通信子网和资源子网。
2）用户有信息传送时才占用电路资源（带宽根据需要 分配）；
3）用户的识别改用标志。
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实连接的电路资源利用率低 虚连接的电路资源利用率高
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三、面向连接网络和无连接网络的主要区别
a）面向连接网络用户的通信总要经过建立连接、信息传送、 释放连接三个阶段； 无连接网络不为用户的的通信过程建立和拆除连接。 b）面向连接网络中的每一个节点为每一个呼叫选路，节点中 需要有维持连接的状态表； 无连接网络中的每一个节点为每一个传送的信息选路，节点 中不需要维持连接的状态表。 c）用户信息较长时，采用面向连接的通信方式的效率高；反 之，使用无连接的方式要好一些。
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1.1.3、面向连接网络和无连接网络
信息在通信网中由发端至终端逐节点传递时，网 络有两种工作方式：
面向连接CO(Connection Oriented） 无连接CL(Connectionless)。 一、含义：如图1.4，1.5所示
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图1.4 面向连接网络的传送原理
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图1.5无连接网络的传送原理
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B
A
面向无连接的网络
B
A 面向连接的网络
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某种程度上，这两种工作方式可以比作铁路和公路。 铁路是面向连接； 公路是无连接 例如：从北京到广州 铁路：只要铁路信号往沿路各站一送，道岔一合（类似交 换），火车就可以从北京直达广洲，一路畅通，保证运输质 量。 公路：卡车从北京到广州一路要经过许多岔路口，在每个岔 路口都要进行选路，遇到道路拥塞时还要考虑如何绕道走， 要是拥塞情况较多时就会影响运输，或者延误时间，或者货 物受到影响，质量得不到保证。
现代交换技术
华北电力大学电子系 通信教研室 鲍慧 2006年8月
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第一章 绪论
1．1 交换与通信网 1．2 交换机的基本功能及组成 1．3 交换机的分类
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1．1 交换与通信网
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1.1.1交换机的引入
一、 通信的目的：完成用户间的信息传递。 为了达到此目的，最简单的方法：
在需要通信的用户间用导线直接相连。 如图1.1 图1.2所示：
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1.1.4 网络分层模型
一、 开放系统互连参考模型（OSI）
目的
OSI参考模型是国际标准化组织ISO(International Standards Organization)在1978年提出的，他的目的是：为异种计算机互 联提供一个共同的基础和标准框架，并为保持相关标准的一致 性和兼容性提供共同的参考连。
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也就是说，任意两个系统只要按照这个标准进行 设计就可以达到互连的能力，这也是开放系统互 联的含义。 OSI/RM ：Open System Interconnection Reference Model
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基本概念
OSI的参考模型提供了概念性和功能性结构，其基 本概念是：
1、将通信功能分为7层，每一层只执行一部分功 能，可以单独地开发、它的改变不会影响其它层。 2、每一层仅和相邻的两个层打交道。（定义：接 口）（利用低一层的功能向高一层提供服务）