數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)培訓(xùn)資料

2.7通信方式2.7.1并行通信和串行通信

在計(jì)算機(jī)內(nèi)部個(gè)部件之間、計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備之間、計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)（或終端）之間都是以通信方式傳遞信息的，這種通信方式有兩種：并行通信和串行通信。這是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信中兩種基本的通信方式。通常并行通信用于計(jì)算機(jī)內(nèi)部個(gè)部件之間或近距離的數(shù)據(jù)傳輸，而串行通信常用于計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)與終端之間遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)的并行傳輸

并行通信數(shù)據(jù)以成組的方式在多個(gè)并行信道上同時(shí)進(jìn)行傳輸。并行通信的優(yōu)點(diǎn)是速度快，但發(fā)端與收端之間有若干條線路，導(dǎo)致費(fèi)用高，僅適合于近距離和高速率的通信。數(shù)據(jù)的串行傳輸串行通信數(shù)據(jù)流以串行方式在一條信道上傳輸，由于計(jì)算機(jī)內(nèi)部都采用并行通信，因此，數(shù)據(jù)在發(fā)送之前，要將計(jì)算機(jī)中的字符進(jìn)行并/串變換，在接收端再通過(guò)串/并變換，還原成計(jì)算機(jī)的字符結(jié)構(gòu)，才能實(shí)現(xiàn)串行通信。數(shù)據(jù)的串行傳輸串行通信串行通信的優(yōu)點(diǎn)是收、發(fā)雙方只需要一條傳輸信道，易于實(shí)現(xiàn)，成本低，但速度比較低。

通信線路的連接方式——點(diǎn)對(duì)點(diǎn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接就是在發(fā)送端和接收端之間采用一條線路連接，使用的線路可以是專用線路、租用線路或交換線路。使用租用或交換線路的連接方式，適合于在地理上比較分散的站點(diǎn)之間傳輸數(shù)據(jù)，比如通過(guò)公用電話交換網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)-點(diǎn)的連接。通信線路的連接方式——多點(diǎn)線路

分支式通信分支式通信是一臺(tái)主計(jì)算機(jī)和多臺(tái)終端通過(guò)一條公共通信線路連接構(gòu)成。主計(jì)算機(jī)為控制站（也叫主站），主站負(fù)責(zé)對(duì)各從站進(jìn)行發(fā)送控制和接受信息。主站對(duì)從站的控制采用輪詢/選擇技術(shù)。通信線路的連接方式——多點(diǎn)線路

當(dāng)主站要接受信息時(shí)，采用輪詢技術(shù)，即主站做好接受準(zhǔn)備后依次詢問(wèn)個(gè)從站是否要發(fā)送信息。若是，從站發(fā)送信息，主站接受信息。一個(gè)從站發(fā)完信息后，主站再詢問(wèn)下一個(gè)從站。若不發(fā)送，主站繼續(xù)詢問(wèn)下一個(gè)從站是否發(fā)送信息。通信線路的連接方式——多點(diǎn)線路

當(dāng)主站要向一個(gè)或多個(gè)從站發(fā)送信息時(shí)，采用選擇技術(shù)，即主站選擇詢問(wèn)需接受信息的從站是否做好接受準(zhǔn)備，當(dāng)接受到從站已準(zhǔn)備好的回答信息時(shí)即可發(fā)送信息。通信線路的連接方式——多點(diǎn)線路

（2）集線式通信集線式通信是在終端較集中的地方，使用集線器先將這些終端集中后，再通過(guò)高速線路與主計(jì)算機(jī)相連通而構(gòu)成的通信的方式。終端向主計(jì)算機(jī)發(fā)送信息時(shí)，先將這些信息在集線器進(jìn)行存儲(chǔ)和相應(yīng)的處理后，再發(fā)給主計(jì)算機(jī)。主計(jì)算機(jī)向終端發(fā)送信息時(shí)，也要在集線器進(jìn)行存儲(chǔ)和處理，再發(fā)給終端。主機(jī)集線器信道的通信方式——單工通信

單工方式指通信信道是單向信道，數(shù)據(jù)信號(hào)僅沿一個(gè)方向傳輸，發(fā)送方只能發(fā)送不能接收，接收方只能接收而不能發(fā)送，任何時(shí)候都不能改變信號(hào)傳送方向。無(wú)線電廣播和電視都屬于單工通信。信道的通信信方式——半雙工通信信半雙工通信信是指信號(hào)號(hào)可以沿兩兩個(gè)方向傳傳送，但同同一時(shí)刻一一個(gè)信道只只允許單方方向傳送，，即兩個(gè)方方向的傳輸輸只能交替替進(jìn)行，而而不能同時(shí)時(shí)進(jìn)行。當(dāng)當(dāng)改變傳輸輸方向時(shí)，，要通過(guò)開(kāi)開(kāi)關(guān)裝置進(jìn)進(jìn)行切換。。半雙工信道道適合于會(huì)會(huì)話式通信信，比如公公安系統(tǒng)使使用的“對(duì)對(duì)講機(jī)”和和軍隊(duì)使用用的“步話話機(jī)”。信道的通信信方式——半雙工通信信半雙工方式式在計(jì)算機(jī)機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)統(tǒng)中適用于于終端與終終端之間的的會(huì)話式通通信。信道的通信信方式——全雙工通信信全雙工通信信是指數(shù)據(jù)據(jù)可以同時(shí)時(shí)沿相反的的兩個(gè)方向向作雙向傳傳輸，通信信的一方在在發(fā)送信息息的同時(shí)也也能接受信信息。比如如，電話通通話。數(shù)據(jù)交換技技術(shù)——電路交換電路交換（CircuitSwitching）也稱為線路路交換，是是一種直接接的交換方方式，為一一對(duì)需要進(jìn)進(jìn)行通信的的節(jié)點(diǎn)之間間提供一條條臨時(shí)的專用用通道，即提供一一條專用的的傳輸通道道，既可以以是物理通通道又可以以是邏輯通通道（使用用時(shí)分或頻頻分復(fù)用技技術(shù)）。這這條通道是由節(jié)節(jié)點(diǎn)內(nèi)部電電路對(duì)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)間傳輸路路徑經(jīng)過(guò)適適當(dāng)選擇、、連接而完完成的，是是一條由多多個(gè)節(jié)點(diǎn)和和多條節(jié)點(diǎn)點(diǎn)間傳輸路路徑組成的的鏈路。2.8交換方式電路交換的的特點(diǎn)需要現(xiàn)建立立連接，然然后才能進(jìn)進(jìn)行通信。。建立連接接、拆除連連接時(shí)間長(zhǎng)長(zhǎng)，有效通通信效率低低。通信線路利利用率低。。一旦電路建建立后，數(shù)數(shù)據(jù)以固定定的速率傳傳輸，除傳傳輸鏈路的的延時(shí)外，，不再存在在其他延時(shí)時(shí)，適用于于實(shí)時(shí)大批批量數(shù)據(jù)的的傳輸。電路交換的的特點(diǎn)適用于實(shí)時(shí)時(shí)大批量連連續(xù)的數(shù)據(jù)據(jù)傳輸。不同類型、、不同規(guī)格格、不同速速率的終端端很難相互互進(jìn)行通信信。不夠靈活，，通信過(guò)程程中一旦出出現(xiàn)故障需需要新建立立連接?；仡櫼幌码婋娐方粨Q的的特點(diǎn)兩部電話機(jī)機(jī)只需要用用一對(duì)電線線就能夠互互相連接起起來(lái)。更多的電話話機(jī)互相連連通5部電話機(jī)兩兩兩相連，，需10對(duì)電線。N部電話機(jī)兩兩兩相連，，需N(N–1)/2對(duì)電線。當(dāng)電話機(jī)的的數(shù)量很大大時(shí)，這種種連接方法法需要的電電線對(duì)的數(shù)數(shù)量與電話話機(jī)數(shù)的平平方成正比比。

使用交換機(jī)機(jī)當(dāng)電話機(jī)的的數(shù)量增多多時(shí)，就要要使用交換換機(jī)來(lái)完成成全網(wǎng)的交交換任務(wù)。。…交換機(jī)“交換”的的含義在這里，““交換”(switching)的含義是：：轉(zhuǎn)接——把一條電話話線轉(zhuǎn)接到到另一條電電話線，使使它們連通通起來(lái)。從通信資源源的分配角角度來(lái)看，，“交換””就是按照照某種方式式動(dòng)態(tài)地分配配傳輸線路的的資源。電路交換的的特點(diǎn)電路交換必必定是面向向連接的。。電路交換的的三個(gè)階段段：建立連接通信釋放連接電路交換舉舉例A和B通話經(jīng)過(guò)四四個(gè)交換機(jī)機(jī)通話在A到B的連接上進(jìn)進(jìn)行((((交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)用戶線用戶線中繼線中繼線BDCA電路交換舉舉例C和D通話只經(jīng)過(guò)過(guò)一個(gè)本地地交換機(jī)通話在C到D的連接上進(jìn)進(jìn)行((((交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)用戶線用戶線中繼線中繼線BDCA電路交換的的分析電路交換必必定是面向向連接的，，在通話的的全部時(shí)間間內(nèi)，兩個(gè)個(gè)用戶始終終占用端到到端的固定定傳輸帶寬寬。數(shù)據(jù)是是綁定一起起發(fā)出。電話交換對(duì)對(duì)于計(jì)算機(jī)機(jī)是否適合合？計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)據(jù)具有突發(fā)發(fā)性，導(dǎo)致致通信線路路的利用率率很低。數(shù)據(jù)交換技技術(shù)——報(bào)文交換存儲(chǔ)交換或或存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)(StoreandForward)對(duì)實(shí)時(shí)性要要求不高的的數(shù)據(jù)信息息，中轉(zhuǎn)結(jié)結(jié)點(diǎn)可先把把傳輸?shù)男判畔⒋鎯?chǔ)起起來(lái)并進(jìn)行行必要的處處理，等待待信道空閑閑時(shí)再把信信息轉(zhuǎn)發(fā)給給下一個(gè)結(jié)結(jié)點(diǎn)，下一一個(gè)結(jié)點(diǎn)如如果仍為中中轉(zhuǎn)結(jié)點(diǎn)，，則仍存儲(chǔ)儲(chǔ)信息，并并繼續(xù)往目目標(biāo)結(jié)點(diǎn)方方向進(jìn)發(fā)。。這種在中轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)結(jié)點(diǎn)把待待傳輸?shù)男判畔⒋鎯?chǔ)起起來(lái)，然后后通過(guò)緩沖沖器向下一一個(gè)結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)據(jù)交換方式式稱為存儲(chǔ)儲(chǔ)交換或存存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)(StoreandForward)。數(shù)據(jù)交換技技術(shù)——報(bào)文交換報(bào)文交換報(bào)文交換是是以報(bào)文為為數(shù)據(jù)交換換的單位，，報(bào)文攜帶有目標(biāo)標(biāo)地址、源源地址等信信息，在交交換結(jié)點(diǎn)采采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的的傳輸方式式，一步一一步將數(shù)據(jù)據(jù)傳輸?shù)侥磕繕?biāo)計(jì)算機(jī)或終終端。數(shù)據(jù)交換技技術(shù)——報(bào)文交換報(bào)文交換報(bào)文交換特特點(diǎn)：①報(bào)文交換換不需要為為通信雙方方預(yù)先建立立一條專用用的通信線線路，不存存在連接建建立時(shí)延，，用戶可隨隨時(shí)發(fā)送報(bào)報(bào)文。②由于采用用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)的傳輸方方式。③通信雙方方不是固定定占有一條條通信線路路，而是在在不同的時(shí)時(shí)間一段一一段地部分分占有這條條物理通路路，因而大大大提高了了通信線路路的利用率率。數(shù)據(jù)交換技技術(shù)——報(bào)文交換對(duì)于數(shù)字?jǐn)?shù)數(shù)據(jù)通信，，廣泛使用用的是報(bào)文交換技術(shù)術(shù);在報(bào)文交換換中，每一一個(gè)報(bào)文由傳輸輸?shù)臄?shù)據(jù)和報(bào)頭頭組成，報(bào)報(bào)頭中有源源地址和目目標(biāo)地址。節(jié)點(diǎn)根據(jù)據(jù)報(bào)頭中的的目標(biāo)地址址為報(bào)文進(jìn)行路徑選選擇。并且且對(duì)收發(fā)的的報(bào)文進(jìn)行行相應(yīng)的處理。。報(bào)文交換方方式?jīng)]有撥撥號(hào)呼叫，，由報(bào)文的報(bào)報(bào)頭控制其其到達(dá)目的的地。1.報(bào)文交換的的優(yōu)點(diǎn):（1）可提高線線路的利用用率，不像像電路交換網(wǎng)網(wǎng)常有占用用線路的問(wèn)題，只只要結(jié)點(diǎn)有有空即可。。（2）通信時(shí)，，雙方不必必都處于可可用狀態(tài)（3）可以把一個(gè)報(bào)文同同時(shí)向多個(gè)個(gè)目的地發(fā)發(fā)送。（4）當(dāng)出現(xiàn)大大量通信時(shí)時(shí)，信息會(huì)被延延時(shí)傳送，，而不會(huì)被被拒絕傳送送。2.報(bào)文交換的的缺點(diǎn)（1）傳送數(shù)據(jù)據(jù)時(shí)具有延延時(shí)性，故故此種方式式不適合用于于具有實(shí)時(shí)時(shí)性及交談?wù)劦耐ㄐ畔迪到y(tǒng)中。（2）中間結(jié)點(diǎn)點(diǎn)收到的數(shù)據(jù)過(guò)多而而無(wú)法存儲(chǔ)儲(chǔ)或不能及及時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)時(shí)，會(huì)丟失失報(bào)文，影影響數(shù)據(jù)傳傳送的正確確性。分組交換技技術(shù)也屬于于存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)交換技術(shù)術(shù)。它是把一個(gè)個(gè)報(bào)文分成成若干個(gè)較較小的報(bào)文文分組，每每個(gè)分組的的長(zhǎng)度有一一個(gè)上限。。在發(fā)送方方將報(bào)文分割割成若干個(gè)個(gè)分組后，，每個(gè)分組組都有一個(gè)個(gè)編號(hào)，各各個(gè)分組經(jīng)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)點(diǎn)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)到達(dá)目的的結(jié)點(diǎn)后，，目的結(jié)點(diǎn)點(diǎn)再按分組組編號(hào)重組組報(bào)文。在分組交換換網(wǎng)絡(luò)中，，已經(jīng)定義義了兩種不不同的方法法來(lái)管理被被傳輸?shù)姆址纸M流，即即兩種分組組交換服務(wù)務(wù)：數(shù)據(jù)報(bào)和虛虛電路。數(shù)據(jù)交換技技術(shù)——分組交換1.數(shù)據(jù)報(bào)在數(shù)據(jù)報(bào)方方式中，每每個(gè)分組的的傳送是被被單獨(dú)處理理的，就像像報(bào)文交換換中的報(bào)文文一樣。每每個(gè)分組被被稱為一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)，，每個(gè)數(shù)據(jù)據(jù)報(bào)自身攜攜帶足夠的的地址信息息。一個(gè)結(jié)結(jié)點(diǎn)接收到到一個(gè)數(shù)據(jù)據(jù)報(bào)后,根據(jù)數(shù)據(jù)中的的地址信息和和結(jié)點(diǎn)所存儲(chǔ)儲(chǔ)的路由信息息，選擇一個(gè)個(gè)合適的路徑徑，將數(shù)據(jù)報(bào)報(bào)原樣地發(fā)送送到下一個(gè)結(jié)結(jié)點(diǎn)，直到達(dá)達(dá)目的地。如如圖2-26所示。因此，，當(dāng)某一個(gè)結(jié)結(jié)點(diǎn)要發(fā)送一一個(gè)報(bào)文時(shí)，，先將報(bào)文拆拆分成若干個(gè)個(gè)帶有序號(hào)和和地址信息的的數(shù)據(jù)報(bào),依次發(fā)送到網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)上。。此后，各數(shù)據(jù)據(jù)報(bào)所走路徑徑就可能不再再相同，因?yàn)闉楦鱾€(gè)結(jié)點(diǎn)隨隨時(shí)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)流量、故障障等情況選擇擇路由，所以以不能保證各各個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)按按順序到達(dá)目目的地，有的的數(shù)據(jù)報(bào)甚至至還會(huì)在途中中丟失。到達(dá)達(dá)目的結(jié)點(diǎn)后后，再將各分分組按分組序序號(hào)進(jìn)行重組組。圖2-26數(shù)據(jù)報(bào)交換數(shù)據(jù)報(bào)方式?jīng)]沒(méi)有電路的呼呼叫建立過(guò)程程，但要為每每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)做做路由選擇。。2.虛電路在虛電路方式式中，要進(jìn)行行數(shù)據(jù)傳輸，，在網(wǎng)絡(luò)的源源結(jié)點(diǎn)和目的的結(jié)點(diǎn)之間先先要建立一條條邏輯通路。。如圖2-27所示。圖2-27虛電路交換2.虛電路假設(shè)A結(jié)點(diǎn)有一個(gè)或或多個(gè)分組要要發(fā)送到C結(jié)點(diǎn)去，那么么它首先要發(fā)發(fā)送一個(gè)呼叫叫請(qǐng)求分組到到1結(jié)點(diǎn)，請(qǐng)求建建立一條到C結(jié)點(diǎn)的連接。。如此重復(fù)，，經(jīng)過(guò)1結(jié)點(diǎn)→4結(jié)點(diǎn)→5結(jié)點(diǎn)→6結(jié)點(diǎn),6結(jié)點(diǎn)最終將呼呼叫請(qǐng)求分組組傳送到C結(jié)點(diǎn)。如果C結(jié)點(diǎn)允許接受受這個(gè)連接，，就發(fā)送一個(gè)個(gè)呼叫接收分分組沿原路線線返回到A結(jié)點(diǎn)。這樣一一個(gè)從A結(jié)點(diǎn)到C結(jié)點(diǎn)的邏輯連連接就建立好好了。到此，，A結(jié)點(diǎn)就可以在在已建立好的的邏輯連接上上或者說(shuō)在虛虛電路上交換換數(shù)據(jù)了。2.虛電路每個(gè)分組除了了包含數(shù)據(jù)之之外還得包含一個(gè)虛電電路標(biāo)識(shí)符。。在預(yù)先建立立好的路徑上上的每個(gè)結(jié)點(diǎn)點(diǎn)都知道把這這些分組引導(dǎo)導(dǎo)到哪里去，，不再需要路路由選擇判定定。于是來(lái)自A結(jié)點(diǎn)的每一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)分組都都通過(guò)結(jié)點(diǎn)1、4、5、6到達(dá)C結(jié)點(diǎn)，來(lái)自C節(jié)點(diǎn)的每一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)分組也也都通過(guò)6、5、4、1到達(dá)A結(jié)點(diǎn)。通信結(jié)束后，，由任何一方方發(fā)出斷開(kāi)連連接的請(qǐng)求，，由另一方響響應(yīng)后，清除除此虛電路。。虛電路技術(shù)和和電路交換技技術(shù)的不同之之處在于，虛虛電路方式所所建立的是邏邏輯通路，不不是專用的，，分組在每個(gè)個(gè)結(jié)點(diǎn)上仍然然需要緩沖，，并在線路上上進(jìn)行排隊(duì)等等待輸出。數(shù)據(jù)報(bào)和虛電電路的差別如如下:（1）數(shù)據(jù)報(bào)的傳遞遞路徑并非惟惟一，因此經(jīng)過(guò)的的各個(gè)結(jié)點(diǎn)都都必須執(zhí)行選選擇路徑的操操作。而虛電電路就不同了了，其事先建建立好傳送的的路徑，因此此，各個(gè)結(jié)點(diǎn)點(diǎn)不必都執(zhí)行行路徑選擇的的操作。事實(shí)實(shí)上，選擇路路徑操作是很很占時(shí)間的，，因此，若是是要傳送大量量數(shù)據(jù)時(shí)，常常采用虛電路路的方式。（2）若就可靠性而言言，則以數(shù)據(jù)據(jù)報(bào)較佳，原因在于，，假若網(wǎng)絡(luò)上上某個(gè)結(jié)點(diǎn)上上突然出現(xiàn)故故障，數(shù)據(jù)報(bào)報(bào)由于其傳送送路徑不是惟惟一的，因此此，可以另外外找路徑來(lái)傳傳送數(shù)據(jù)，但但虛電路則因因路徑是固定定的，所以可可能較易受到到影響而無(wú)法法正常傳送數(shù)數(shù)據(jù)。（3）虛電路適用于于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的的傳送，而數(shù)數(shù)據(jù)報(bào)則不能能。報(bào)文計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的的自身發(fā)展---分組交換的產(chǎn)產(chǎn)生在發(fā)送端，先先把較長(zhǎng)的報(bào)報(bào)文劃分成較短的的、固定長(zhǎng)度度的數(shù)據(jù)段。1101000110101010110101011100010011010010假定這個(gè)報(bào)文較長(zhǎng)不便于傳輸分組交換的原原理（一）數(shù)據(jù)據(jù)數(shù)據(jù)據(jù)數(shù)據(jù)據(jù)報(bào)文分組交換的原原理（二）每一個(gè)數(shù)據(jù)段段前面添加上上首部構(gòu)成分組。首部首部首部分組

1分組

2分組

3請(qǐng)注意：現(xiàn)在在左邊是“前前面”分組交換的原原理（三）分組交換網(wǎng)以以“分組”(也稱包)作為數(shù)據(jù)傳輸輸單元依次把各分組發(fā)送送到接收端（（假定接收端端在左邊）。。數(shù)據(jù)首部分組

1數(shù)據(jù)首部分組

2數(shù)據(jù)首部分組

3分組首部的重重要性每一個(gè)分組的首部都都含有地址等控制信息。。分組交換網(wǎng)中中的結(jié)點(diǎn)交換換機(jī)根據(jù)收到到的分組的首首部中的地址信息，把分組轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)結(jié)點(diǎn)點(diǎn)交換機(jī)。每一個(gè)分組由于具有有首部，所以以各自可以獨(dú)獨(dú)立地選擇擇路由。用這樣的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式，最后分分組就能到達(dá)達(dá)最終目的地。分組交換的原原理（四）接收端收到分分組后剝?nèi)ナ资撞窟€原成報(bào)報(bào)文。數(shù)據(jù)據(jù)首部分組

1數(shù)據(jù)據(jù)首部分組

2數(shù)據(jù)據(jù)首部分組

3收到的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)據(jù)數(shù)據(jù)據(jù)數(shù)據(jù)據(jù)分組交換的原原理（五）最后，在接收收端把收到的的數(shù)據(jù)恢復(fù)成為原來(lái)來(lái)的報(bào)文。這里我們假定定分組在傳輸輸過(guò)程中沒(méi)有有出現(xiàn)差錯(cuò)，，在轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)也也沒(méi)有被丟棄棄。報(bào)文1101000110101010110101011100010011010010分組交換網(wǎng)的的示意圖H1A分組交換網(wǎng)BDECH5H6H4H2H3H1向H5發(fā)送分組H2向H6發(fā)送分組注意分組路徑徑的變化！結(jié)點(diǎn)交換機(jī)主機(jī)注意分組的存存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程程H1A分組交換網(wǎng)BDECH5H6H4H2H3H1向H5發(fā)送分組結(jié)點(diǎn)交換機(jī)主機(jī)在結(jié)點(diǎn)交換機(jī)機(jī)A暫存查找轉(zhuǎn)發(fā)表找到轉(zhuǎn)發(fā)的端端口在結(jié)點(diǎn)交換機(jī)機(jī)C暫存查找轉(zhuǎn)發(fā)表找到轉(zhuǎn)發(fā)的端端口在結(jié)點(diǎn)交換機(jī)機(jī)E暫存查找轉(zhuǎn)發(fā)表找到轉(zhuǎn)發(fā)的端端口最后到達(dá)目的的主機(jī)H5注意結(jié)點(diǎn)交換換機(jī)有多個(gè)端端口ABCDEH1H5H2H4H3H6高速鏈路結(jié)點(diǎn)交換機(jī)12341234123412341234結(jié)點(diǎn)交換機(jī)在結(jié)點(diǎn)交換機(jī)機(jī)中的輸入和和輸出端口之之間沒(méi)有直接連線線。結(jié)點(diǎn)交換機(jī)處處理分組的過(guò)過(guò)程是：把收到的分組組先放入緩存（暫時(shí)存存儲(chǔ)）；查找轉(zhuǎn)發(fā)表，找出到某個(gè)個(gè)目的地址應(yīng)應(yīng)從哪個(gè)端口口轉(zhuǎn)發(fā)；把分組送到適適當(dāng)?shù)亩丝谵D(zhuǎn)發(fā)出去。主機(jī)和結(jié)點(diǎn)交交換機(jī)的作用用不同主機(jī)是為用戶進(jìn)行信信息處理的，并向網(wǎng)絡(luò)絡(luò)發(fā)送分組，，從網(wǎng)絡(luò)接收收分組。結(jié)點(diǎn)交換機(jī)對(duì)對(duì)分組進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，最后把分組組交付給目的的主機(jī)。分組交換的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)高效動(dòng)態(tài)分配傳輸輸帶寬，對(duì)通通信鏈路是逐逐段占用。靈活以分組為傳送送單位和查找找路由。迅速不必先建立連連接就能向其其他主機(jī)發(fā)送送分組；充分分使用鏈路的的帶寬。可靠完善的網(wǎng)絡(luò)協(xié)協(xié)議；自適應(yīng)應(yīng)的路由選擇擇協(xié)議使網(wǎng)絡(luò)絡(luò)有很好的生生存性。現(xiàn)在在網(wǎng)絡(luò)常采用用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)結(jié)構(gòu)(通信子網(wǎng))，使得當(dāng)發(fā)生生網(wǎng)絡(luò)擁塞或或結(jié)點(diǎn)失效引引起的通信中中斷，來(lái)提高高可靠性另外分組交換換可以采用面面向連接，，面向連接的的網(wǎng)絡(luò)不一定定是電路交換換的網(wǎng)絡(luò)。分組交換帶來(lái)來(lái)的問(wèn)題分組在各結(jié)點(diǎn)點(diǎn)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)時(shí)需要排隊(duì)，這就會(huì)造成成一定的時(shí)延。分組必須攜帶帶的首部（里里面有必不可可少的控制信信息）也造成成了一定的開(kāi)銷。數(shù)據(jù)分成若干干個(gè)包，包可可以各自路由由，增加交換換和數(shù)據(jù)路由由的負(fù)擔(dān)。三種交換的比比較P1P2P3P4P1P2P3P4P3P4報(bào)文報(bào)文報(bào)文ABCDABCDABCD報(bào)文交換電路交換分組交換t連接建立數(shù)據(jù)傳送數(shù)據(jù)P2P1連接釋放由于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)應(yīng)用越來(lái)越廣廣泛，人們對(duì)對(duì)通信線路帶帶寬的需求越越來(lái)越高，現(xiàn)現(xiàn)有的交換技技術(shù)，已經(jīng)不不能滿足日益益增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)應(yīng)用的要求求，如交互式式的會(huì)話對(duì)實(shí)實(shí)時(shí)性要求很很高，延遲要要很??；高清清晰度電視圖圖像及多媒體體實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的的傳送都要求求高速寬帶的的通信網(wǎng)。快速分組交換換可理解為盡盡量簡(jiǎn)化協(xié)議議，只具有核核心的網(wǎng)絡(luò)功功能，以提供供高速、高吞吞吐量、低時(shí)時(shí)延服務(wù)的交交換方式。數(shù)據(jù)交換技術(shù)術(shù)——快速分組交換換1.幀中繼幀中繼(FrameRelay)是在參考模型型的第二層，，即數(shù)據(jù)鏈路路層上傳輸和和交換數(shù)據(jù)的的一種簡(jiǎn)化的的方式。稱為為幀中繼交換換方式。特點(diǎn)點(diǎn)是簡(jiǎn)化了X.25中糾錯(cuò)和流量量控制的處理理過(guò)程，將網(wǎng)網(wǎng)內(nèi)的處理移移到網(wǎng)外端系系統(tǒng)中來(lái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)，從而簡(jiǎn)化化了結(jié)點(diǎn)的處處理過(guò)程，縮縮短了時(shí)間，，有效的利用用了高速數(shù)據(jù)據(jù)傳輸信道。幀中繼交換換是一種快速速分組技術(shù)，，它采用動(dòng)態(tài)態(tài)分配傳輸帶帶寬和可變長(zhǎng)長(zhǎng)度幀的技術(shù)術(shù)，它適用于于處理突發(fā)性性信息和可變變長(zhǎng)度幀的信信息。優(yōu)點(diǎn)是是：高效性、、經(jīng)濟(jì)性、可可靠性、靈活活性和長(zhǎng)遠(yuǎn)性性，是局域網(wǎng)網(wǎng)的最佳選擇擇。2.信元交換信元交換(CellModel)是一種快速分分組交換技術(shù)術(shù)，是將信息以信元元為單位進(jìn)行行傳送的一種種技術(shù)。信元元交換將信息息通過(guò)適配層層切割成固定定長(zhǎng)度的信元元，信元由5個(gè)字節(jié)的首部部和48字節(jié)的信元凈凈負(fù)荷組成。。信元首部包包含著在信元元中繼網(wǎng)絡(luò)中中傳輸信息所所必須的地址址和控制信息息，信元凈負(fù)負(fù)荷是用戶數(shù)數(shù)據(jù)。采用信元元交換技技術(shù)，網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)不對(duì)對(duì)信元的的用戶數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行行檢查，，但信元元首部中中的CRC位將指示示信元地地址信息息的完整整性。信信元交換換適合各各種類型型信息的的傳輸。。是提供供綜合業(yè)業(yè)務(wù)的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)據(jù)基礎(chǔ)。。3、光分分組交換換（ops）技術(shù)光通信技技術(shù)成為為21世紀(jì)初最最具發(fā)展展?jié)摿Φ牡募夹g(shù)之之一。光光分組交交換技術(shù)術(shù)將作為為一項(xiàng)重重要的通通信技術(shù)術(shù)得到廣廣泛應(yīng)用用。光分組交交換的關(guān)關(guān)鍵技術(shù)術(shù)有光分分組的產(chǎn)產(chǎn)生、同同步、緩緩存、再再生、光光分組頭頭重寫(xiě)及及分組之之間光功功率的均均衡等。。光分組交交換網(wǎng)的的實(shí)用化化，取決決于一些些關(guān)鍵技技術(shù)如光光標(biāo)記交交換、微微電機(jī)系系統(tǒng)及光光器件技技術(shù)等的的進(jìn)步。。光分組組交換技技術(shù)能極極大地拓拓展現(xiàn)有有的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)帶寬，，最大限限度地提提高線路路利用率率，隨著著光網(wǎng)絡(luò)絡(luò)技術(shù)、、系統(tǒng)技技術(shù)、光光器件技技術(shù)的發(fā)發(fā)展，光光分組交交換在不不遠(yuǎn)的將將來(lái)必將將走向?qū)崒?shí)用化。2.9差錯(cuò)控制制2.9.1差錯(cuò)的產(chǎn)產(chǎn)生與控控制在數(shù)據(jù)通通信中，，由于信信號(hào)的衰衰減和外外部電磁磁干擾，，接收端端的數(shù)據(jù)據(jù)與發(fā)送送端的數(shù)數(shù)據(jù)不一一致的現(xiàn)現(xiàn)象稱為為傳輸差差錯(cuò)。數(shù)數(shù)據(jù)傳輸輸中的差差錯(cuò)主要要由熱噪噪聲引起起的。熱噪聲有有兩大類類：隨機(jī)熱噪噪聲和沖擊熱噪噪聲。2.9差錯(cuò)控制制2.9.1差錯(cuò)的產(chǎn)產(chǎn)生與控控制在通信系系統(tǒng)的數(shù)數(shù)據(jù)傳輸輸過(guò)程中中，常采采用差錯(cuò)錯(cuò)控制技技術(shù)來(lái)減減少或避避免由于于熱噪聲聲的影響響而產(chǎn)生生的差錯(cuò)錯(cuò)。判斷斷數(shù)據(jù)經(jīng)經(jīng)傳輸后后是否有有錯(cuò)的方方法和手手段稱為為差錯(cuò)檢測(cè)測(cè)，確保傳傳輸數(shù)據(jù)據(jù)正確的的方法和和手段稱稱為差錯(cuò)控制制。2.9.2差錯(cuò)控制制的方法法1、反饋重重發(fā)檢測(cè)測(cè)方法反饋重發(fā)發(fā)檢測(cè)方方法又稱稱自動(dòng)請(qǐng)請(qǐng)求重發(fā)發(fā)（ARQ）方法，，由發(fā)送送端發(fā)出出能夠發(fā)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤誤的編碼碼（即檢檢測(cè)碼）），接收收端依據(jù)據(jù)檢測(cè)碼碼的規(guī)則則來(lái)判斷斷編碼中中有無(wú)差差錯(cuò)產(chǎn)生生，并通通過(guò)反饋饋信道把把判斷結(jié)結(jié)果用規(guī)規(guī)定的信信號(hào)告知知發(fā)送端端，發(fā)送送端根據(jù)據(jù)反饋信信息，把把接收端端認(rèn)為有有差錯(cuò)的的數(shù)據(jù)再再重新發(fā)發(fā)送一次次或多次次，直到到接收端端正確接接受為止止。2、前向糾糾錯(cuò)方法法向前糾錯(cuò)錯(cuò)方法（（FEC）是由發(fā)發(fā)送端發(fā)發(fā)出能糾糾錯(cuò)的編編碼，接接收端收收到這些些編碼后后，通過(guò)糾錯(cuò)錯(cuò)譯碼器器不僅能能自動(dòng)地地發(fā)現(xiàn)錯(cuò)錯(cuò)誤，而而且能自自動(dòng)地糾糾正傳輸輸中的錯(cuò)錯(cuò)誤，然后把把糾錯(cuò)后后的數(shù)據(jù)據(jù)送到接接收端高高層處理理。常用用的糾錯(cuò)錯(cuò)嗎有BCH碼卷積碼碼。3、混合糾糾錯(cuò)方法法混合糾錯(cuò)錯(cuò)方法就就是反饋饋重發(fā)檢檢錯(cuò)和向向前糾錯(cuò)錯(cuò)兩種方方法的結(jié)結(jié)合?；旎旌霞m錯(cuò)錯(cuò)方法是是由發(fā)送送端發(fā)出出同時(shí)具具有檢錯(cuò)錯(cuò)和糾錯(cuò)錯(cuò)能力的的編碼，，接收端端收到編編碼后檢檢查差錯(cuò)錯(cuò)情況，，如差錯(cuò)錯(cuò)在可糾糾正范圍圍內(nèi)，則則自動(dòng)糾糾正之，，如差錯(cuò)錯(cuò)很多，，超出了了糾正能能力，則則經(jīng)反饋饋信道送送回發(fā)送送端要求求重發(fā)。。2.9.3差錯(cuò)錯(cuò)控控制制編編碼碼1、奇奇偶偶校校驗(yàn)驗(yàn)在面面向向字字節(jié)節(jié)的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)通通信信中中，，每每個(gè)個(gè)字字節(jié)節(jié)的的尾尾部部都都加加上上1個(gè)校校驗(yàn)驗(yàn)位位，，構(gòu)構(gòu)成成一一個(gè)個(gè)帶帶有有校校驗(yàn)驗(yàn)位位的的碼碼組組，，使使碼碼組組中中““1””的個(gè)個(gè)數(shù)數(shù)稱稱為為偶偶數(shù)數(shù)（（稱稱為為偶偶校校驗(yàn)驗(yàn)））或或使使碼碼組組中中的的““1””的個(gè)個(gè)數(shù)數(shù)稱稱為為奇奇數(shù)數(shù)（（稱稱為為奇奇校校驗(yàn)驗(yàn)）），，并并把把整整個(gè)個(gè)碼碼組組一一起起發(fā)發(fā)送送出出去去，，一一個(gè)個(gè)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)段段以以字字節(jié)節(jié)為為單單位位加加上上校校驗(yàn)驗(yàn)碼碼后后連連續(xù)續(xù)傳傳送送。。接收收端端收收到到信信號(hào)號(hào)后后，，對(duì)對(duì)每每個(gè)個(gè)碼碼組組檢檢查查其其中中““1””的個(gè)個(gè)數(shù)數(shù)是是否否為為偶偶數(shù)數(shù)（（偶偶校校驗(yàn)驗(yàn)））或或碼碼組組中中““1””的個(gè)個(gè)數(shù)數(shù)是是否否為為奇奇數(shù)數(shù)（（奇奇校校驗(yàn)驗(yàn)）），，如如果果檢檢查查通通過(guò)過(guò)就就認(rèn)認(rèn)為為收收到到的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)正正確確，，否否則則發(fā)發(fā)送送一一個(gè)個(gè)信信號(hào)號(hào)給給發(fā)發(fā)送送端端，，要要求求重重發(fā)發(fā)該該數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)。。2、循循環(huán)環(huán)冗冗余余校校驗(yàn)驗(yàn)CRC碼是是由由兩兩部部分分組組成成，，前前部部分分是是信信息息碼碼，，就就是是需需要要校校驗(yàn)驗(yàn)的的信信息息，，后后部部分分是是校校驗(yàn)驗(yàn)碼碼，，如如果