现代交换技术
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。
现代交换原理及技术--整理版
第一章1、无连接网络和面向连接网络的特点：面向连接适用于大批量、可靠数据传输业务，但网络控制较复杂；无连接方式控制简单，适用于突发性强、数据量少的业务。
2、已经出现的交换技术有哪些？各有何特点？电路交换、分组交换、快速分组交换、ATM交换、网络交换A、带宽固定，电路利用率低。
实时性强。
无过失控制，不适于数据传输。
基于呼损制方式工作。
B、采用存储/转发方式，支持异种终端间的可变速率通信要求采用统计时分复用，线路利用率高具有过失控制功能，传输可靠性高经济性好C、快速分组交换进一步简化协议，只保存核心功能，以提供高速、高吞吐量、低时延的效劳D、固定长度的信元、面向连接、异步时分〔ATD〕交换E、交换是将第二层交换和网络流量管理能力与第三层路由功能的灵活性和可扩展性结合在一起的交换技术。
3、比拟电路交换、分组交换、ATM交换的异同电路交换是最落后的交换方式，先要建立电路连接〔可以使虚拟电路〕，然后进展数据交换，数据交换完毕之后释放电路。
这种方式交换方式比拟可靠，但是网络利用效率很低。
现在一般不采用这种这种交换方式了。
分组交换是现在最常见的交换方式，它是把一个数据报分成假设干个片段，然后分别同时发送，每个数据片段所经过的线路路由可能是不一样的，每个数据片段走什么路由要根据网络的具体情况和所使用的路由协议来决定。
到达目的节点之后，再把所有数据片段重新组装好。
这种交换方式的线路使用效率很高。
ATM通信技术将现有的线路交换方式数字通信方式与分组通信方式加以综合。
首先， ATM允许凭借信元标记定义和识别个人通信；就此而论，ATM装配普通的分组传输方式。
第二，ATM与分组方式通信严密相连，因此，它只有当有业务要传送时才利用带宽。
第三，像分组交换一样，在呼叫建立阶段，ATM支持效劳质量(QoS)协商，并通过在多种连接中共享其传输媒体而支持虚电路的利用。
但是也有明显差异，因为分组方式一般利用可变长度的分组，而ATM则将固定长度分组的ATM信元作为其根本的传输媒介。
现代交换原理与技术
现代交换原理与技术一、交换原理的概述交换原理是指在通信网络中，通过一种机制将信息从一个通信线路传输到另一个通信线路的过程。
它是实现通信网络中信息传输的核心技术。
随着通信技术的发展，交换原理也在不断地发展和完善。
二、交换原理的分类1. 电路交换电路交换是指在通信网络中，通过建立一条物理连接来传输信息。
这种方式需要预先分配资源，并且在整个通话期间占用这些资源。
常见的电路交换技术包括电话系统中使用的电路交换和ISDN（Integrated Services Digital Network）系统中使用的电路交换。
2. 报文交换报文交换是指在通信网络中，将数据分割成多个报文进行传输，并且每个报文都带有目标地址和源地址等信息。
这种方式可以提高网络资源利用率，但需要额外的控制信息来管理数据包。
3. 分组交换分组交换是指将数据分成固定大小的数据包进行传输，并且每个数据包都带有目标地址和源地址等信息。
这种方式具有灵活性、可靠性高等优点，因此被广泛应用于现代计算机网络中。
三、现代分组交换技术1. 数据包交换数据包交换是指将数据分成固定大小的数据包进行传输，并且每个数据包都带有目标地址和源地址等信息。
这种方式可以提高网络资源利用率，同时也可以提高网络的可靠性。
2. 路由器路由器是一种专门用于处理分组交换的网络设备。
它可以根据目标地址将数据包发送到正确的目标设备，并且可以根据网络拓扑和负载情况来选择最佳路径。
3. 交换机交换机是一种专门用于处理局域网内部通信的网络设备。
它可以根据MAC地址将数据包发送到正确的目标设备，同时也可以通过学习和过滤等技术来保证局域网内部的安全性。
4. VLANVLAN（Virtual Local Area Network）是一种虚拟局域网技术，它可以将一个物理局域网划分成多个逻辑上独立的子网。
这种技术可以提高网络管理和安全性。
5. QoSQoS（Quality of Service）是一种服务质量保证技术，它可以根据不同应用程序对网络资源进行优先级调度，从而保证关键业务在网络拥塞时能够得到优先处理。
现代交换技术。【范本模板】
现代交换原理与技术简答题1.通信网由哪些部分组成？并简述各部分的作用。
答:通信网由终端设备，交换设备，传输设备构成。
●终端设备:完成信号的发送和接收以及信号变换与匹配.●交换设备（现代通信网的核心):完成信号的交换，节点链路的汇集、转接、分配。
●传输设备：为信息的传输提供传输信道，并将网络节点连接在一起.2。
在通信网中为什么要使用交换技术？答：①引入交换设备之后，用户之间的通信方式由点对点通信转变成通信网。
②通信网是一种用交换设备和传输设备,将地理上分散的终端设备相互连接起来实现通信和信息交换的系统。
③有了交换设备才能使某一地区内任意两个终端相互连接，才能组成通信网。
④而由交换机组成的交换式通信网的一个重要的优点是很容易组成大型网络。
3.无连接网络（数据报)和面向连接网络(虚电路）有何特点？4.分组交换的数据报方式和虚电路方式有何区别？答：如下图所示：5。
简述数据通信与话音通信的主要区别.答:(1)通信对象不同：前者是计算机之间或人与计算机之间的通信，需要严格定义通信协议和标准；后者是人和人之间的通信。
(2)传输可靠性要求不同：前者的比特差错率在10—8以下，后者可高达10—3。
(3)通信的平均持续时间和通信建立请求响应不同:99。
5％的数据通信持续时间短于电话平均通信时间，其信道建立时间也短于电话通信。
(4)通信过程中信息业务量特性不同:数据从30b/s到1Mb/s，而电话量级在32kb/s。
6。
通信网中常用的交换方式有哪些?各有何特点。
答：通信网的三种交换方式是电路交换、报文交换和分组交换，其各自的特点:(1)电路交换:在电路交换中，交换机在一对用户之间连起一条通路,通信过程中交换机不干预传输的信息内容，通信完毕后这条通路即行断开;(2)报文交换：报文交换采用“存储转发”方式，是以一个报文为一个信息传输实体，报文的长短是随机的，因而对各个节点的存储容量要求较高，处理时间较长;(3)分组交换：分组交换综合了前两者的优点，采用“存储——转发”方式,数据分组的长度固定，以分组作为存储、处理和传输的单位，能够节约缓冲存储器的利用率，而且缩短了处理时间，加快了信息传输速率。
现代交换技术课程简介
《现代交换原理》 现代交换原理》
电子工业出版社 金惠文、陈见亚、纪红 等编著
《现代交换原理》 现代交换原理》
人民邮电出版社 桂海源编著
《现代交换原理与通信网技术》 现代交换原理与通信网技术》 北京邮电大学出版社 卞卡丽 等编著
2010年11月27日 6/8
教学内容
概述 交换网络的结构与原理 程控数字交换机的接口与外设 控制系统的结构与程序管理 呼叫接续与程序控制 电信网信令系统 数字程控交换机示例
程控数字交换与交换网第二版北京邮电大学出版社编著现代交换原理电子工业出版社等编著现代交换原理人民邮电出版社桂海源编著现代交换原理与通信网技术北京邮电大学出版社等编著2013年5月13日78概述交换网络的结构与原理程控数字交换机的接口与外设控制系统的结构与程序管理呼叫接续与程序控制电信网信令系统数字程控交换机示例2013年5月13日882013年5月13日98课程简介结束
4/8
课程 简介
学时： 学时：总学时数48,全部为课堂讲授 考核方式： 考核方式：考试 教材及主要参考书
教材： 程控数字交换技术 西安电子科技大学出版社 刘振霞，马志强，钱渊
2010年11月27日
5/8
课程 简介
教材及主要参考书 参考书： 参考书：
《程控数字交换与交换网》(第二版) 程控数字交换与交换网》 第二版)
2010年11月27日 2/8
课程简介
课程目的： 课程目的：现代交换技术是通信工
程专业的专业课，学习本课程的目 的是使学生掌握程控交换系统的基 本原理、软硬件体系结构和基本技 术，为以后学习更高级的信息与通 信课程，以及今后从事通信领域的 实际工作打下坚实的基础。
2010年11月27日
现代交换技术复习题
现代交换技术复习题第一章概述一．简答1. 通信网由那些部分组成？交换设备、终端设备、传输设备。
2．电话网提供的电路交换方式的特点是什么？通信前,必须在欲通信的双方建立一条电路,然后进行通信。
完成通信后，释放该电路。
只有当本次通信过程所占用的相关电路释放后，其它通信过程才可占用这些资源。
3．数据通信与话音通信的主要区别?通信对象不同：前者是计算机之间或人与计算机之间的通信，需要严格定义通信协议和标准；后者是人和人之间的通信。
传输可靠性要求不同：前者的比特差错率在以下，后者可高达。
通信的平均持续时间和通信建立请求响应不同：99.5%的数据通信持续时间短于电话平均通信时间，其信道建立时间也短于电话通信。
通信过程中信息业务量特性不同：电话量级在32kb/s,而数据从30b/s到1Mb/s。
4．为什么分组交换是数据通信的较好方式？可向用户提供不同速率、不同代码、不同同步方式、不同通信控制协议的数据终端间的灵活通信。
线路利用率高，动态统计复用。
可靠性一般在10-10以下较经济. 5．宽带交换技术主要有哪些？快速电路交换、快速分组交换--帧中继、异步传送模式(ATM、IP交换和标记交换。
6．为什么光交换技术是未来发展的方向？（1）长途信息传输中，光纤占了绝对优势（2）用户环路光纤化（3）省去了光电变换，减少了光电变换损伤，可提高信号交换的速度。
二．填空1. 通信网由交换设备、( 和传输设备组成。
A. 电话机B. 终端设备C. 传真机D. 对讲机2. 电话交换是人和人之间的通信，数据交换是( 之间或人与计算机之间的通信。
A. 计算机与计算机B. 人与人C. 人与计算机D. 交换机3. 窄带交换指传输比特速率低于( 的交换。
A. 2Mb/sB. 8Mb/sC. 128Mb/sD. 56Kb/s4. 宽带交换是指传输比特速率高于( 的交换。
A. 128Mb/sB. 64Mb/sC. 2Mb/sD. 10Mb/s5. 帧中继技术是传统的( 的一种改进方案，适合LAN（局域网）之间数据互联，目前传输速率已达到34Mb/s。
《现代交换技术》本科课程教学大纲.doc
5. 9《现代交换技术》本科课程教学大纲一、课程基本信息课程名称(中、英文)：现代交换技术(Modern Switching Technology) 课程号(代码):30333330课程类别：专业核心课总学时：48 实验学时：4学分：3二、教学目的及要求：1、通过该课程的教学，应使学生了解下述内容：(1)交换在通信网的地位和作用(2)各种交换方式(3)交换技术的发展2、通过该课程的教学，应使学生熟悉下述内容：(1)数字程控交换的基本原理(2)电话通信网(3)分组交换的基本原理(4)ISDN的基本概念(5)ATM交换的基本原理(6)IP交换的基本概念3、通过该课程的教学，应使学生掌握下述内容：(1)交换单元的构成(2)各种交换网络(3)数字程控交换机的系统结构(4)No. 7信令系统(5)ATM交换技术三、教学内容：1交换概论(4学时)1.1交换的引入1.2各种交换方式1. 3,交换系统1. 4.以交换为核心的通信网 2交换网络（6学时）2.1交换单元2.2交换网络3数字程控电话交换与电话通信网（6学时）3.1概述3.2数字程控交换机的系统结构3. 3接口设备3. 4话路建立3. 5控制子系统3.6程控交换软件技术3. 7电话通信网4信令系统（4学时）4.1信令系统概述4. 2 7号信令系统4. 3 7号信令网5分组交换与分组交换网（6学时）5.1分组交换技术的产生和发展5. 2.分组交换的基本原理5. 3.分组交换协议——Xo 25协议5, 4.分组交换机5. 5分组交换网5.6帧中继技术6ISDN交换与综合业务数字网（4学时）6. 1 ISDN技术的发展6. 2 ISDN的基本概念6. 3 ISDN交换技术6.4综合业务数字网7ATM交换技术与宽带综合业务数字网（6学时）7. 1 ATM交换技术与宽带综合业务数字网的产生和发展7. 2 ATM基本原理7. 3 ATM交换技术7.4宽带综合业务数字网8IP交换技术（6学时）8.1概述8. 2 IP交换8.3标签交换8.4多协议标记交换9交换新技术（2学时）9.1软交换技术9.2光交换技术四、教材：《现代交换原理与通信网技术》，卞佳丽编著，北京邮电大学出版社，2005五、主要参考资料：《现代电信交换》，陈锡生等编著，北京邮电大学出版社，1999年第一版《现代交换原理》，金蕙文等编著，电子工业出版社，2000年第一版《现代交换技术》，张继荣等编著，西安电子科技大学出版社，2004年1 月第一版六、成绩评定：期末70%,平时：习题10%；出勤10%,实验10%。
现代交换技术复习题1
1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：面向连接和无连接。
2面向连接网络建立的连接有两种: 实连接和虚连接。
实连接：用户通信时，如果建立的连接由一条接一条的专用电路资源连接而成，无论是否有用户信息传递，这条专用连接始终存在，且每一段占用恒定的电路资源，那么这个连接就叫实连接。
虚连接：如果电路的分配是随机的，用户有信息传送时才占用电路资源(带宽根据需要分配)，无信息传送就不占用电路资源，对用户的识别改用标志，即一条连接使用相同标志统计占用的电路资源，那么这样一段又一段串接起来的标志连接叫虚连接。
５、实连接的电路资源利用率低，而虚连接的电路资源利用率高。
６、面向连接网络和无连接网络的主要区别？(1) 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；而无连接网络不为用户的通信过程建立和拆除连接。
(2) 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；而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。
(3) 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。
７、信息在网络中的传送方式称为传送模式，包括信息的复用、传输和交换方式。
８、时分复用：就是采用时间分割的方法，把一条高速数字信道分成若干条低速数字信道，构成同时传输多个低速信号的信道。
９、同步时分复用是指将时间划分为基本时间单位，一帧时长是固定的(常见的为125 μs)。
１０、STM的优点是一旦建立连接，该连接的服务质量便不会受网络中其它用户的影响。
但是为了保证连接所需带宽，必须按信息最大速率分配信道资源。
这一点对恒定比特率业务没有影响，但对可变比特率业务会有影响，它会降低信道利用率。
１１、分组：把需要传送的信息分成很多小段，称为分组。
１２、异步时分交换(也叫存储转发交换)：对异步时分复用信号的交换实际上就是按照每个分组信息前的路由标记，将其分发到出线，这种交换方式叫异步时分交换(也叫存储转发交换)。
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现代交换技术
现代交换技术
现代交换技术是信息通信技术的一种重要方面，涉及到对信号的传输、路由、交换、控制和管理等多个方面。
随着社会发展和科技进步，交换技术也在不断的发展和改进。
本文将会围绕交换技术的基本原理以及相关技术进行系统地阐述。
1. 交换技术的基本原理
交换技术的基本原理是将来自多个源点的信息经过网络中的交换节点进行路由和转发，最终到达目标节点。
其工作过程可以分为两个阶段：路由和交换。
路由的过程包括选择最佳的路径以及建立路径，而交换的过程则是在路由确定的路径上，将信息从一个节点传输到另一个节点的过程。
为了实现这两个过程，交换技术需要解决两个问题：传输介质和交换方式。
传输介质是信息在网络中传输的物理媒介，常见的传输介质包括双绞线、光纤、无线电波等。
交换方式则是不同节点之间实现数据交换的方式，其主要分为电路交换、报文交换和分组交换三种。
在电路交换中，被通信设备建立了一条物理电路，数据则在这条电路上交换。
这种交换方式传输速度快，但效率低，因为在电路占用的期间，其他通信设备无法使用电路。
在报文交换中，每个信息将被完整地发送到目标节点，这种方法效率较低，因为通信的首尾还需要各自发送一个控制字符才能完成，因此这
种方法适用于数据量比较少和对可靠性要求较高的应用场景。
而在分组交换中，数据被分割成多个分组，每个分组带有目标节点的地址信息并通过网络传输。
在传输到目标节点之后，分组再进行重组，成为完整的数据。
分组交换的优势在于能够同时在一个链路上传输多个分组，由于任何时刻仅有一个节点访问链路，因此该方法利用率高，而且节点可以灵活地选择链路传输数据，也可以在传递过程中根据信息的实际情况选择不同类型链路。
2. 现代交换技术的类型
2.1 电话交换网
电话交换网是交换技术的一个重要分支，经过多年技术的发展，已经成为一个综合性的通信系统。
电话交换网采用电路交换的方式，将电话设备之间的通信线路连结成一个网络，实现了电话信息的互通。
电话交换网的核心设备是交换机，交换机是一种将多条通信线路集成起来并对数据进行处理的设备。
当前，网络通信技术的快速发展，已经逐渐改变了传统电话交换网的通信方式和体系结构。
2.2 数据交换网
数据交换网是由计算机网络、广域网和互联网组成。
其主要任务是实现数据包的转发和交换。
数据交换的核心技术是分组交换，分组交换技术使用了数据包式通信的方式，能够高效的传
输大量数据。
当然，也包括不断涌现的技术，如路由器、交换机、防火墙等等。
2.3 无线交换网
无线交换网是通过无线传输波，将用户的信号传输到基地局，再通过基地局之间的链路、传送设备等，将信号传输到接收端设备的系统。
无线交换网是运用无线通信手段，支持语音和数据的传输，以及提供定位、信息查询、增值等多种服务的网络。
现代无线交换网的技术取得了极大的发展，包括3G、4G、5G 等技术。
3. 现代交换技术的发展趋势
信息技术的发展，催生了交换技术的不断发展和创新。
面对越来越复杂的交换环境和用户的需求，现代交换技术必须不断的创新和改进。
3.1 软件定义网络
软件定义网络（SDN）是一种新型的网络架构。
传统的网络
设备中，数据平面和控制平面由同一个设备处理，这样就限制了数据平面的可编程性。
软件定义网络通过将控制平面和数据平面分离，使得网络中的设备可以被动态配置和优化，从而大大提升网络的效率和灵活性。
3.2 云交换技术
云交换技术将网络资源归类为虚拟化资源，通过虚拟化技术对网络资源进行高效管理和利用。
云交换技术是一种将交换资源抽象成资源池和虚拟机的架构，可以为网络基础设施提供更多的扩展性和灵活性，从而支持更多的服务。
3.3 SD-WAN
SD-WAN（软件定义宽带网络）是一种基于云技术的分布式网络体系结构，可以帮助企业管理远程性能、降低成本并简化网络运营。
与传统网络相比，SD-WAN是高度灵活的，并通过
多条宽带连接提供可靠的连接，解决了传统网络单一网络链接的瓶颈问题。
总之，随着科技的发展，现代交换技术也在不断的发展和创新。
未来，交换技术将会更加智能化，更加灵活和可控，成为更可靠、安全、高效的信息通信系统。
若是将技术优化到极致，相信未来会出现更多更为高效的交换技术种类。
4. 现代交换技术的创新应用
4.1 物联网技术
物联网技术是将物品与互联网连接起来的一种技术。
现代交换技术可以为物联网的连接和数据传输提供支持，通过交换节点的路由功能和交换功能，将从各种传感器收集的各种数据传输到用户设备或云端，再进行处理和分析。
目前，物联网技术已经广泛应用于智能家居、智能交通、智能工厂等领域。
4.2 人工智能技术
人工智能技术是模拟人类智能思维过程和行为的一种技术。
现代交换技术可以与人工智能技术相结合，通过机器学习、神经网络等算法，对交换网络中的数据进行分析、判断和优化。
这种技术可以帮助网络管理员更好地了解网络运行的状态，发现问题并及时解决。
4.3 区块链技术
区块链技术是一种去中心化的分布式账本技术。
现代交换技术可以与区块链技术相结合，通过分布式的记录和验证机制，确保数据的安全和可靠性。
区块链技术可以避免数据被篡改和被恶意攻击，同时可以减少对中心化机构的依赖，实现去中心化的数据交换和管理。
5. 现代交换技术的挑战和未来展望
5.1 安全和隐私问题
随着信息技术的不断发展，网络安全和隐私问题也越来越重要。
现代交换技术需要能够有效地保护用户的数据和隐私，防止黑客和恶意攻击，保证用户信息的安全性和可靠性。
未来，随着技术的不断发展，信任机制和加密技术等技术的不断创新，网络安全和隐私问题将得到进一步的解决。
5.2 网络拥塞和高负载问题
网络拥塞和高负载问题是现代交换技术面临的重要挑战之一。
随着用户对网络带宽的需求不断增加，网络的带宽有时会不足以承载流量负载。
现代交换技术需要引入更加高效的数据传输和管理技术，以提高网络的带宽利用率和用户体验。
5.3 多样化的设备和应用
现代交换技术需要支持各种类型的设备和应用，并能够协同工作。
用户将使用不同的设备和应用程序，这些设备和应用程序的结构、传输格式和协议都可能不同，现代交换技术需要能够支持这些设备和应用程序，并能够将它们有效地协同工作在一个网络环境中。
为了支持这一多样化的设备和应用，现代交换技术需要更加灵活和可扩展的设计，以满足未来网络的需求。
5.4 智能化和自动化
未来的交换技术将会越来越智能化和自动化。
随着人工智能、机器学习和自动化技术的发展，网络管理任务将会越来越自动化。
未来的交换技术需要能够自动化地管理网络，监控网络状态，检测和修复网络中的问题，并定期进行预测分析，为网络管理员提供更加智能化的网络管理工具。
此外，自动化技术还可以帮助网络管理员提高工作效率，降低成本，提高网络的可靠性和稳定性。
总之，现代交换技术是信息通信技术的核心技术之一，也是互联网和物联网的重要基础设施。
现代交换技术通过不断的创新和发展，为用户提供越来越高效、可靠、安全和智能化的网络通信服务，为信息社会的发展和创新提供了更好的支持。
未来，
现代交换技术将会继续发展和创新，为我们带来更加美好的未来。