數(shù)據(jù)交換技術詳解課件

1、2.6 數(shù)據(jù)交換技術HBHANCNDNGNFNBNANE2.6.1 線路交換: Circuit Switching線路交換三步驟在數(shù)據(jù)傳輸開始前建立連接，有一定延遲，但連接后，在中間各節(jié)點的延遲可以忽略不計常用于實時數(shù)據(jù)傳輸效率低不能存儲數(shù)據(jù)不能平滑通信流量不能進行差錯控制線路交換特點： 數(shù)據(jù)單元報文或分組 通信子網(wǎng)通信控制處理器:CCP接收差錯檢測存儲路由選擇傳輸2.6.2 存儲轉發(fā)交換方式: Store-and forward exchanging待傳輸數(shù)據(jù)源主機地址目的主機地址 控制信息 存儲轉發(fā)的優(yōu)點： 多個數(shù)據(jù)單元共享一條通信信道，提高信道使用率 選擇最佳路徑通過通信子網(wǎng) 平衡網(wǎng)絡栽

2、荷 減少傳輸差錯 在采用不同速率或不同編碼格式的信道間交換數(shù)據(jù)單元 可使用優(yōu)先級報文交換：無論數(shù)據(jù)有多長，都作為一個邏輯數(shù)據(jù)單元加上目的地址、源地址和控制信息，并按規(guī)定格式封裝 存儲轉發(fā)分類：報文號目的地址源地址數(shù)據(jù)校驗報文結構報文分組交換：長報文被 分為多個短的有限長度 分組，1 千或幾千比特，每個分組分配分組號，在接收端所有分組按序號重新組裝為長的報文 報文號分組號目的地址源地址數(shù)據(jù)校驗分組結構HAHBNCNDNGNFNBNANEP1P2P1ACKP1P1P1ACKACKP2P2P22.6.3 數(shù)據(jù)報方式:Datagram,DC分組交換： 數(shù)據(jù)報方式 虛電路方式 報文的不同分組可通過不同的

3、路徑進行傳輸 分組可能不按順序到達目的主機，可能重傳或丟失 在傳輸過程中，每個分組需要攜帶源地址和目的地址數(shù)據(jù)報的特點：HAHBNCNDNGNFNBNANEP1C2P4P3D1P2ACK虛電路連接 數(shù)據(jù)傳輸虛電路釋放2.6.4 虛電路方式:Virtual Circuit , VC在傳輸分組前建立邏輯連接：虛電路連接報文的所有分組沿著同一條虛電路連接進行傳輸分組按序到達目的主機，一般不會丟失或重發(fā)每個分組賦予一個虛電路標識符，分組中沒有必要加目 的地址和源地址在每個節(jié)點有必要做差錯控制，但沒必要進行路由選擇每個節(jié)點支持多條虛電路連接2、虛電路特點2.7、 差錯控制 1、傳輸差錯定義：接收數(shù)據(jù)和發(fā)

4、送數(shù)據(jù)不一致的現(xiàn)象2.7.1、傳輸差錯主機信道目的主機數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) + 噪聲噪聲噪聲熱噪聲: 隨機噪聲 隨機差錯 傳輸介質的電子熱運動產(chǎn)生 特點：時刻存在、幅度小、強度與頻率無關，頻譜寬，一位錯誤脈沖噪聲: 突發(fā)噪聲 突發(fā)差錯 外界電磁干擾引起 特點：幅度較大，相鄰多位錯誤 2、 傳輸差錯類型： 隨機差錯+ 突發(fā)差錯二進制碼元在數(shù)據(jù)傳輸過程中被傳錯的概率 Pe = Ne / N Pe: 誤碼率 Ne: 被傳錯的碼元數(shù) N: 傳輸?shù)亩M制碼元總數(shù)3、誤碼率 （1）誤碼率是衡量系統(tǒng)正常工作狀態(tài)下傳輸可靠性的參數(shù) (2) 對于一個實際的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，不能籠統(tǒng)地說誤碼率越低越好，要根據(jù)實際傳輸要求提出誤碼

5、率要求 (3) 如果傳輸系統(tǒng)傳輸?shù)牟皇嵌M制碼元，需要折合成二進制碼元計算2.7.2. 差錯控制策略糾錯碼方案為每個分組添加足夠的冗余信息，以便在接收端發(fā)現(xiàn)并自動糾正傳輸差錯復雜，需要大量的成本和時間，不適用于日常通信檢錯碼方案分組僅包含足以使接收端發(fā)現(xiàn)錯誤的冗余信息，但不能確定傳輸差錯的位置，不能自己糾正傳輸錯誤容易，高效，廣泛使用，通過重發(fā)來糾正傳輸差錯奇偶檢驗循環(huán)冗余編碼差錯控制：有效地檢測出錯誤，并進行糾正，從而提高通信信道 的傳輸質量的方法。1、奇偶檢驗： 在傳輸前，在數(shù)據(jù)后加奇偶位 目的計算機重新計算奇偶位并與接收到 的奇偶位相比較 如果再者相同，無差錯 如果兩者不同，有差錯奇檢驗

6、: 取奇偶位為0或1使1的總數(shù)（包括奇偶位）是奇數(shù) 11001100011 11001100011SR校驗位校驗位11偶檢驗:取奇偶位為0或1使1的總數(shù)（包括奇偶位）是偶數(shù) 11001100011 11001100011 SR校驗位校驗位00 方法簡單，檢錯能力差，不能檢測出兩個位或偶數(shù)位發(fā)生錯誤的情況，檢錯率最高達50%, 用于通信要求較低的情況2.7.3 差錯控制機制-反饋重發(fā) Automatic Request for Repeat，ARQ 源主機 校驗編碼器存儲 發(fā)送器反饋控制器目的主機校驗譯碼器接收器 SR反饋控制器信道停止等待方式連續(xù)工作方式拉回方式選擇重發(fā)方式ARQ 發(fā)送方在發(fā)送完一個數(shù)據(jù)幀后，要等待接收方的應答幀到來后，再發(fā)下一個數(shù)據(jù)幀 已發(fā)送數(shù)據(jù)幀需暫時保留在發(fā)送方以備重發(fā) 需要計時器，設置時間長度要長于RTT的平均值 需對數(shù)據(jù)幀和ACK進行編號以區(qū)分不同的數(shù)據(jù)幀和ACK 協(xié)議簡單 系統(tǒng)通信效率低特點： 連續(xù)工作方式持續(xù)發(fā)送分組，不需要停止等待 ACKBPttAACK拉回方式 發(fā)送方可以連續(xù)向接收方發(fā)送數(shù)據(jù)幀，接收方對接收的數(shù)據(jù)幀進行校驗，然后向發(fā)送方發(fā)回應答幀 發(fā)送方在接收到 提示某數(shù)據(jù)幀發(fā)送錯誤的應答幀后，重發(fā)此幀及在該時間內(nèi)已發(fā)的后續(xù)各幀