數(shù)據(jù)交換課件

要求1.理解數(shù)據(jù)交換的必要性；2.理解電路交換、報文交換的基本思路，了解各自的特點及應用場合；3.領會分組交換的基本概念，了解分組長度的選取與那些因素有關；4.理解分組網(wǎng)中分組傳輸?shù)膬煞N方式。第4章數(shù)據(jù)交換要求第4章數(shù)據(jù)交換14.1概述

要實現(xiàn)數(shù)據(jù)在網(wǎng)內(nèi)傳輸，必須依靠數(shù)據(jù)交換。1.數(shù)據(jù)交換的必要性如果在網(wǎng)內(nèi)實現(xiàn)點對點的傳輸，所需鏈路數(shù)太多，線路利用率太低。數(shù)據(jù)交換將各用戶通過一個具有交換功能的網(wǎng)絡連接起來，使得任何兩個用戶終端由網(wǎng)絡來實現(xiàn)必要的交換操作。

N(N-1)/2N交換中心4.1概述要實現(xiàn)數(shù)據(jù)在網(wǎng)內(nèi)傳輸，必須依靠數(shù)據(jù)交換。N(N2

2.交換的概念1）什么是交換：是采用交換機（或節(jié)點機）等交換系統(tǒng)，通過路由選擇技術在進行通信的雙方之間建立物理的/邏輯的連接，形成一條通信電路，實現(xiàn)通信雙方的信息傳輸和交換的一種技術。具有交換功能的網(wǎng)絡稱為交換網(wǎng)絡，交換中心又稱交換節(jié)點。2）交換節(jié)點的基本組成交換節(jié)點泛指網(wǎng)內(nèi)的各類交換機，它具有為兩個或多個設備創(chuàng)建臨時連接的能力。用戶接口信令單元控制單元中繼接口交換網(wǎng)絡用戶線中繼線2.交換的概念用戶接口信令單元控制單元中繼接口交換網(wǎng)絡用戶33.數(shù)據(jù)交換的實現(xiàn)1）利用公用網(wǎng)進行數(shù)據(jù)交換只增加少量設備就可開展數(shù)據(jù)業(yè)務。優(yōu)點：投資少、實現(xiàn)簡單、地區(qū)廣泛和使用方便。缺點：誤碼率高、傳輸不穩(wěn)定、線路接續(xù)時間長、不適合高數(shù)率傳輸。2）利用公用數(shù)據(jù)交換網(wǎng)進行數(shù)據(jù)交換

公用數(shù)據(jù)網(wǎng)要求本身可解決數(shù)據(jù)交換。它可分為兩大類：電路交換方式和存儲交換方式。?電路交換方式有時分和空分交換方式。?存儲交換方式也可稱為信息交換和存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式，它可分為報文交換方式和分組（包）交換方式及幀方式。交換方式分類見下圖3.數(shù)據(jù)交換的實現(xiàn)1）利用公用網(wǎng)進行數(shù)據(jù)交換交換方式分類4交換方式電路交換存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換報文交換分組交換X.25交換快速分組交換幀中繼信元中繼ATMSMDSATM:高速異步傳送模式SMDS:交換型多兆比特數(shù)據(jù)業(yè)務交換方式分類交換方式電路交換存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換報文交換分組交換X.25交換快速54.數(shù)據(jù)業(yè)務的特點及其對交換方式的要求交換方式的選擇和發(fā)展，主要取決于通信業(yè)務的特點。1）通信速率、信號形式：要求交換機最好適應各種速率和各種不同信號形式的使用。2）業(yè)務量、實時性：數(shù)據(jù)通信的不同應用，其業(yè)務量和對實時性的要求也大不相同。?短數(shù)據(jù)業(yè)務：最好無呼叫連接，有信息立即發(fā)送出去。?交換式數(shù)據(jù)傳輸：要有較快的響應，要求交換機傳輸延遲小，最好把通信線路上出新的空閑時間利用上。?批方式數(shù)據(jù)傳送：要求交換機具有較大的傳送能力，盡量減少附加信息的開銷。3）傳輸差錯：要求交換機能及時糾正傳輸中所發(fā)生的差錯。4）呼叫/應答：能使用戶設備自動處理呼叫中遇到的各種問題。4.數(shù)據(jù)業(yè)務的特點及其對交換方式的要求交換方65.現(xiàn)代數(shù)字交換技術四個重要階段：1）人工交換階段。2）機電式自動交換階段：1890年美國人A.B.史瑞橋發(fā)明步進式電話交換機；1919年瑞典人尼爾斯.帕爾姆倫河G.A.貝塔蘭得發(fā)明縱橫式接線器；1926年在瑞典開通了第一個4000門縱橫制電話試驗局。3）電子式自動交換階段：1970年法國第一臺程控機（E—10型）4）信息包交換階段：分組交換、IP交換、ATM交換交換從空分到時分、由低Rb到高Rb，從模擬到數(shù)字，從面向話音到面向多媒體，從電交換到光交換，……。交換的發(fā)展代表整個通信網(wǎng)的發(fā)展。5.現(xiàn)代數(shù)字交換技術7

4.2電路交換方式4.2.1電路交換原理

電路交換方式是指網(wǎng)絡中的兩臺計算機或終端在進行數(shù)據(jù)交換之前，先建立一條實際的物理鏈路（專用通信線路），再進行數(shù)據(jù)通信，且在通信中始終使用該條鏈路進行信息傳輸，而不允許其他計算機和終端同時共享該條鏈路的通信方式。電路交換過程包括以下三個階段。

1.電路建立階段2.數(shù)據(jù)傳送階段

3.電路拆除階段

4.2電路交換方式4.8交換局

電路交換過程包括以下三個階段：1.電路建立階段2.數(shù)據(jù)傳送階段3.電路拆除階段

DTE交換局DTE被叫號碼或地址呼叫應答或交換局

D交換局D被叫號碼或地址呼94.2.2電路交換機電路交換機是實現(xiàn)電路交換的主要設備，它由交換電路部分和控制電路部分構(gòu)成。交換電路的作用是完成相應電路的連接，在主叫用戶和被叫用戶之間建立一條傳輸通路；控制部分的主要功用是根據(jù)主叫用戶的線選信號來控制交換電路完成連接。

4.2.2電路交換機電路交換機是實現(xiàn)電路交換的主要101.交換電路部分空分電路交換：入線在空間位置上選擇出現(xiàn)并建立連接時分電路交換：是TDM在交換上的應用，它通過時隙交換網(wǎng)絡完成話音時隙搬移，從而做到入線和出線間信號交換。1.交換電路部分空分電路交換：入線在空間位置上選時分電路交11

2.控制電路部分集中式控制方式分散式控制方式存儲程序控制（程控）布線邏輯控制（布控）資源1資源2……資源r處理機處理機處理機功能1功能2……功能f集中控制系統(tǒng)2.控制電路部分集中式控制方式分散式控制方式存儲程序控124.2.3電路交換的主要優(yōu)缺點1.路交換的優(yōu)點

（1）信息傳輸延遲時間短。

（2）信息傳輸效率較高。

（3）對用戶提供“透明”傳輸通路。

2.電路交換的缺點

（1）電路接續(xù)時間較長。

（2）電路利用率低

。

（3）不用類型的終端(終端的數(shù)據(jù)速率、代碼格式、通信協(xié)議等不同)不能相互通信。

（4）有呼損。

（5）差錯率高。

4.2.3電路交換的主要優(yōu)缺點1.路交換的優(yōu)點（1）信息傳134.3報文交換方式4.3.1報文交換原理1.

什么是報文交換報文交換方式的基礎思想是“存儲——轉(zhuǎn)發(fā)”，即將用戶的報文（包含信息及接收端地址等輔助信息）存儲在交換機的存儲器中（內(nèi)存和外存），當所需的輸出電路空閑時，再將該報文發(fā)向接收機或用戶終端。與電路交換比較，報文交換無需用戶之間先建立呼叫，也不存在直接物理信道，交換結(jié)束后也不需要拆線過程。4.3報文交換方式4.3.1報文交換原理1.

14報文號目的地址源地址數(shù)據(jù)校驗

2.報文格式

無長短、有輔助信息報頭正文報尾報頭：起止標志、信息開始、信源地址、目的地址、控制信息、報文編號。報尾：差錯控制，由長度限制可省略。報文號目的地址源地址數(shù)據(jù)校驗

2153．報文交換原理報文交換機組成有通信控制器、中央處理機和外存實現(xiàn)報文交換的過程如下：（1）

通信

信控制器探詢各條輸入用戶線路，如某條用戶線有報文輸入，則向中央處理機發(fā)出中斷請求，并逐字把報文送入內(nèi)存儲器；（2）

收到報文結(jié)束標志后，中央處理機對報文進行處理，例如分析報頭，判別和確定路由，登錄輸出排隊表等；（3）

將報文轉(zhuǎn)移到外部大容量存儲器，等待一條空閑線路；（4）等到線路空閑，把報文從外存儲器，調(diào)入內(nèi)存儲器，經(jīng)通信控制器向線路發(fā)出去。

3．報文交換原理報文交換機組成有通信控制器、中央處理機和外存16

4.3.2報文交換的優(yōu)缺點

1.報文交換的優(yōu)點（1）易使不同類型的終端互相進行通信。

（2）線路利用率高

（3）可實現(xiàn)同報文通信

（4）無呼損

2．報文交換方式的缺點（1）不利于實時通信。

（2）設備費用高。

4.3.2報文交換的優(yōu)缺點

1.報文交換的優(yōu)174．4分組交換方式

4.4.1為什么提出分組交換方式

電路交換實時性好，但它對于短報文通信效率低，電路利用率低，且不利于不同類型終端相互通信；報文交換能解決電路交換的缺點，但不能滿足數(shù)據(jù)在實時情況下的通信。隨著計算機的廣泛應用，要求數(shù)據(jù)交換能適應不同速率的交換，接續(xù)時間短，實時性好，傳輸準確性高，且不同類型終端可相互通信。為此，提出了分組交換技術。可以說，分組交換綜合了電路交換和報文交換的優(yōu)點，并使兩者的缺點得以相互抵消。

4．4分組交換方式4.4.1為什么提出分組交換方式18CCITT給分組交換的含義作了如下的敘述：“在網(wǎng)絡中進行交換的是這樣一個組合實體—一組包含著數(shù)據(jù)和呼叫控制信息（如地址）的二進制數(shù)，這些數(shù)據(jù)、呼叫控制信息以及可能附加的差錯控制信息都按規(guī)定的格式排列。分組交換又叫包交換（PacketSwitching)。分組交換與報文交換同屬于存儲/轉(zhuǎn)發(fā)方式，它們之間的差別在于參與交換的數(shù)據(jù)單元的長度不同。報文交換的數(shù)據(jù)單元是報文（Message)而分組交換的數(shù)據(jù)單元是分組（Packet)。CCITT給分組交換的含義作了如下的敘述：194.4.2分組基本格式及長度選取1.分組基本格式圖4—8分組基本格式示意圖循環(huán)校驗碼FTLN數(shù)據(jù)CRCF分組開始或結(jié)束表示信息類型的字段表示分組長度的字段目的地址、源地址、分組號、控制字符或代碼4.4.2分組基本格式及長度選取圖4—8分組基本格式示意20FTLN數(shù)據(jù)1CRCF123通信報文FTLN數(shù)據(jù)3CRCF123FTLN數(shù)據(jù)2CRCF報文組合報文的分組和組合FTLN數(shù)據(jù)1212.分組長度的選?。海?）存儲器費用；（2）分組處理費用；（3）信道傳輸質(zhì)量；（4）正確傳輸數(shù)據(jù)信息的信道利用率。

分組長交換延遲大費用（∝分組數(shù)量）低CCITT規(guī)定：分組長度以16字節(jié)到4096字節(jié)的2n字節(jié)為標準分組長度，一般選128字節(jié)。2.分組長度的選?。海?）存儲器費用；分組長交換延遲大費用（224.4.3分組交換原理

1.分組交換工作過程分組交換網(wǎng)的工作過程是：

交換中心的交換機接到分組后首先把它存儲起來，然后根據(jù)分組中的地址信息、線路的忙閑情況等選擇一條路由，再把分組傳給下一個交換中心的交換機。如此反復，一直把分組傳輸?shù)浇邮辗剿诘慕粨Q機。對于一般終端來說，是收到的分組要交給PAD；來進行報文的合并工作，并送交收方計算機或終端。接入分組交換網(wǎng)的用戶終端有兩類：分組型終端和非分組型終端。分組型終端按照分組格式收發(fā)信息；非分組型終端必須在分組網(wǎng)內(nèi)配置具有分組裝拆功能的分組裝拆設備（PAD)，使不同類型用戶終端可以互通。4.4.3分組交換原理1.分組交換工作過程23

2.數(shù)據(jù)報和虛電路分組交換方式可進一步分成提供數(shù)據(jù)報服務的分組交換和提供虛電路服務的分組交換，簡稱為數(shù)據(jù)報（Datagram）和虛電路(VircuitCircuit,VC)。在計算機網(wǎng)絡有時又把它們分別稱為無連接(Connectionless)服務和面向連接(ConnectionOriented)服務。1）數(shù)據(jù)報的交換方式：在數(shù)據(jù)報方式中，每個分組獨立地行處理，與報文交換方式中對每個報文獨立處理一樣。

2.數(shù)據(jù)報和虛電路分組交換方24數(shù)據(jù)報方式的特點：?用戶之間的通信不需要經(jīng)歷呼叫建立和呼叫清除階段，對于短報文通信傳輸效率較高。?數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)臅r延較大。?對網(wǎng)絡擁塞或故障的適應能力較強。321213212133213節(jié)點1節(jié)點2節(jié)點4節(jié)點3節(jié)點5節(jié)點6CB數(shù)據(jù)報方式的分組交換

主機或終端A數(shù)據(jù)報方式的特點：3212125

2）虛電路的交換方式概念?虛電路：所謂虛電路是網(wǎng)絡內(nèi)一對數(shù)據(jù)終端之間的邏輯連接，允許數(shù)據(jù)同時雙向傳輸，而且通過邏輯連接的全部數(shù)據(jù)傳輸均采用分組形式。在虛電路方式中，在發(fā)送任何分組之前，需先建立一條邏輯連接（虛電路），即在發(fā)送終端和目的終端之間的各個節(jié)點上事先選定一條網(wǎng)絡路由；然后兩終端便可以在這條邏輯連接（虛電路）上交換數(shù)據(jù)。?邏輯信道：是用戶DTE與它的網(wǎng)絡接口之間的邏輯接口，邏輯信道標識包括兩部分：信道組號和信道號。?虛呼叫：是臨時或交換的虛電路，它必須在進行信息傳送之前通過交換分組來建立。

2）虛電路的交換方式26虛電路的建立虛呼叫123被叫DTE12347651098DCEDCEX.25接口虛電路的特點在數(shù)據(jù)傳送之前建立站與站之間的一條路徑，分組在每個節(jié)點上仍然需要緩沖，并在線路上排隊。各個節(jié)點不需要為每個分組做路徑選擇判定。虛電路實現(xiàn)方法?交換虛電路（SVC）?永久虛電路（PVC)ABC虛電路的建立虛呼叫1被叫DTE12347651098DC27分組交換網(wǎng)的應用1）在商業(yè)上的應用：例銀行系統(tǒng)在線式信用卡（POS機）的驗證。2）組建虛擬專用網(wǎng)（VPN)3)進行實時業(yè)務處理4）數(shù)據(jù)庫查詢5）實現(xiàn)電子數(shù)據(jù)交換、可視圖文、傳真存儲系統(tǒng)、等增值業(yè)務、6）與其他分組交換網(wǎng)實現(xiàn)互聯(lián)分組交換網(wǎng)的應用284.4.4分組交換的優(yōu)缺點分組交換的優(yōu)點（1）傳輸質(zhì)量高。（2）可靠性高。（3）為不同種類的終端相互通信提供方便。（4）能夠滿足通信實時性要求。

（5）可實現(xiàn)分組多路的通信。（6）經(jīng)濟性好。（7）能與公用電話網(wǎng)、用戶電報網(wǎng)及低速數(shù)據(jù)網(wǎng)和其他專用網(wǎng)互連。2．分組交換方式的缺點（1）對長報文通信的傳輸效率低。（2）要求交換機有較高的處理能力。4.4.4分組交換的優(yōu)缺點分組交換的優(yōu)點294.5幀中繼

幀中繼技術是在分組傳輸原理的基礎上發(fā)展起來的一種交換技術，它比分組交換技術更加適合近年來高質(zhì)量光纖數(shù)字系統(tǒng)的需要。4.5.1幀中繼技術的提出幀中繼的提出基于以下幾個原因：（1）光纖信道已被大量使用。（2）用戶終端的智能化。（3）用戶及用戶傳送信息的劇增。幀中繼簡化了分組交換機的功能，從而降低了傳輸時延，節(jié)省開銷，提高信息傳輸效率。

4.5幀中繼幀中繼技術是在分組傳輸304.5.2幀中繼的工作原理

1.幀中繼的概念幀中繼是快速分組技術幀方式的一種，是分組技術的升級技術。幀方式是在開放系統(tǒng)互連（ＯＳＩ）參考模型的第二層，即數(shù)據(jù)鏈路層上使用簡化的方式傳送和交換數(shù)據(jù)單元的一種方式。由于數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)單元一般稱作幀，故稱為幀方式。幀方式包括幀交換和幀中繼兩種類型，幀中繼交換機只進行檢測，但不糾錯，而且省去流量控制等功能，這些均由終端完成。幀交換保留有差錯控制和流量控制功能。幀中繼比幀交換更簡化,傳輸效率更高，所以廣泛應用的是幀中繼技術。4.5.2幀中繼的工作原理

1.幀中繼的概念31

2.幀中繼格式F地址ICRCFDLCIC/REA=0FECNBECNDEEA=1DLCIF—幀首/幀尾，C/R—命令/響應位，高層協(xié)議使用，DLCI—數(shù)據(jù)鏈路連接指示，E/A—地址擴展標志，F(xiàn)ECN—正向顯示擁塞通知，BECN—反向顯示擁塞通知CRC—循環(huán)冗余校驗，I—信息字段,DE—可丟棄表識符

2.幀中繼格式F地址32F：表示幀開始和結(jié)束的標志字段，規(guī)定其編碼為01111110。I：信息字段。FCS：校驗字段。地址字段為2字節(jié)，也可擴展為3或4字節(jié)，有以下幾個部分組成：DLCI：數(shù)據(jù)鏈路連接標識符，用于標識永久虛電路（PVC）、呼叫控制或管理信息。C/R：命令/響應，與高層的應用有關，幀中繼本身不用。

EA：擴展地址。

FECN：前向顯示擁塞通知。BECN：后向顯示擁塞通知。DE：可丟棄標識符。

F：表示幀開始和結(jié)束的標志字段，規(guī)定其編碼為011111333．幀中繼的工作原理幀中繼是一種減少節(jié)點處理時間的技術。基本工作原理：節(jié)點交換機收到幀的目的地址后立即轉(zhuǎn)發(fā)，無須等待收到整個幀并作相應處理后在轉(zhuǎn)發(fā)。如果幀在傳輸過程中出現(xiàn)差錯，當節(jié)點檢驗到差錯時，可能該幀的大部分已被轉(zhuǎn)發(fā)到了下一個節(jié)點。下一個節(jié)點接到指示后立即中終止傳輸，并將該幀從網(wǎng)中丟棄，請求重發(fā)。幀中繼方式的中間節(jié)點交換機只轉(zhuǎn)發(fā)幀而不回送確認幀，只有在目的終端交換機收到一幀后才回送端到端的確認。而目的終端收到一組后回送端到端的確認。所以該幀中繼減少了中間節(jié)點的處理時間。3．幀中繼的工作原理344.5.3幀中繼的特點

1）靈活的VC業(yè)務：采用虛電路技術，一個端口可實現(xiàn)多個PVC連接。用戶可以在同一物理鏈路中根據(jù)需要自由地增加或減少虛電路，而無需增加硬件和軟件的投入，使資源得到有效的利用。2）簡單的網(wǎng)絡處理：簡化了X.25通信協(xié)議。傳輸時延小，效率高，數(shù)據(jù)吞吐量大。3）有效的帶寬利用率：使用統(tǒng)計復用技術，傳輸帶寬按需動態(tài)分配，適用于突發(fā)業(yè)務和局域網(wǎng)互聯(lián)。4）多協(xié)議支持：幀中繼可以支持多種網(wǎng)絡協(xié)議，可以為各種網(wǎng)絡提供快速和穩(wěn)定的連接。

4.5.3幀中繼的特點1）靈活的VC業(yè)務：采用虛電路技術，355)傳輸速率高：傳輸速率高，接入速率一般為64kbit/s到2Mbit/s6)降低的成本：降低了聯(lián)網(wǎng)成本，使網(wǎng)絡資源利用率高，網(wǎng)絡費用低。7)接入方式靈活：可通過路由其接入；具有非標準接口規(guī)范的終端，可通過幀中繼裝/拆接入；幀中繼標準終端可直接接入。8）可實現(xiàn)向ATM過渡：幀中繼可以成為ATM的骨干網(wǎng)的用戶接入層，與ATM相輔相成。對于普通用戶來說，使用幀中繼作為寬帶業(yè)務的接入網(wǎng)是很經(jīng)濟的。5)傳輸速率高：傳輸速率高，接入速率一般為36幀中繼技術適用于三種情況1）當用戶需要數(shù)據(jù)通信時，其帶寬要求為64KHZ～2MHZ，而參與通信的用戶多于兩個的時候，使用幀中繼是一種較好的方案。2）當通信距離較遠時應優(yōu)先選用幀中繼。因而幀中繼網(wǎng)絡的高效性使用戶可以享用較好的經(jīng)濟性。3）當數(shù)據(jù)業(yè)務量突發(fā)時，由于幀中繼具有動態(tài)分配帶寬的功能，選用幀中繼可以有效地處理突發(fā)性數(shù)據(jù)。

幀中繼技術適用于三種情況374.6ATM技術ATM是異步傳送模式（AsynchronousTransferMode）的簡稱。它也是一種快速分組技術，它與幀中繼的區(qū)別在于幀中繼分組的長度是可變的，而ATM分組的長度是固定的。4.6.1ATM的提出為了B—ISDN，要求高速寬帶傳輸和網(wǎng)內(nèi)高速交換。B—ISDN由ATM交換技術、光纖、SDH傳輸系統(tǒng)組合支持網(wǎng)絡運行。4.6ATM技術384.6.2ATM基本原理1.定義“轉(zhuǎn)移”包括傳輸和交換兩個方面，所以轉(zhuǎn)移模式意味著信息在網(wǎng)絡中傳輸和交換的方式?！爱惒健笔侵附永m(xù)和用戶帶寬分配的方式。故ATM指的是“以信道單元為信息傳輸、復接和交換的基本單位傳送方式”。ATM的概念可由以下幾方面定義：?所有信息在ATM網(wǎng)中以稱作信元（Cell）的固定長度數(shù)據(jù)單元格式傳送，信源有首標和信息域組成。?ATM是面向連接的技術，統(tǒng)一虛接續(xù)中的信元順序保持不變。?通信資源可以產(chǎn)生所需的信元，每一信元都具有接續(xù)識別的標號。?信息域被透明傳送，他不執(zhí)行差錯控制。?信元流被異步時分多路復用。4.6.2ATM基本原理1.定義392.ATM的特點?協(xié)議簡單，可通過硬件實現(xiàn)。具有協(xié)議處理速度快和時延小的特點。?固定長度的信元，不受數(shù)據(jù)類型的影響。?采用統(tǒng)計復用的方法，具有動態(tài)分配帶寬的能力。?有效地跨界LAN和WAN的高速互聯(lián)網(wǎng)技術。?具有多媒體傳輸特點。?ATM交換既有電路交換的特點，又有分組交換的特點，他代表了交換技術的最高水平。2.ATM的特點40

3.ATM信元格式ATM傳輸信息的基本載體是ATM信元。ATM信元是定長的，長度較小，只有53字節(jié)，分為信頭和信元凈荷，信頭5字節(jié)，信元凈荷48字節(jié)。根據(jù)其位置不同，對于用戶－網(wǎng)絡接口（UNI）和網(wǎng)絡－節(jié)點接口（NNI），信元格式略有不同。ATM信元格式見圖

8765432187654321

信頭（5字節(jié)）信元凈荷（48字節(jié)）

GFC/VPIVPIVCIVPIVCIVCIPTCLPHEC15531

2345(a)(b)

3.ATM信元格式ATM傳輸信息的基本載體41在ATM信元格式中:GFC：一般流量控制域，用來實現(xiàn)端點到交換機的流量控制，GFC是針對用戶－網(wǎng)絡接口，對于網(wǎng)絡節(jié)點接口，該域為VPI；VPI：虛路徑標識符，用來定義ATM網(wǎng)絡中的一條虛路徑連接；VCI：虛通道標識符，用來定義ATM網(wǎng)絡中的一條虛通道連接；PT：信元載體類型，用來定義該信元是用戶信元，還是管理信元；CLP：信元的優(yōu)先級，用來指示與網(wǎng)絡擁塞時可丟棄（CLP=1）或保留（CLP=0）的信元；HEC：信元頭差錯控制，用來保證信元頭的正確性。

在ATM信元格式中:423．ATM網(wǎng)的連接方式ATM網(wǎng)絡的兩類主要設備是端點的服務用戶（如工作站、服務器或其他設備）和中間點的ATM交換節(jié)點（如ATM交換機）。所有的連接從端點開始并在端點結(jié)束，中間點對端點傳送來的信息進行中繼傳輸。圖4－12是VPI和VCI的連接例子。

ic交換機A交換機B交換機C

VPI=100VCI=32VPI=101VCI=33VPI=102VCI=34VPI=100VCI=32用戶甲用戶乙3．ATM網(wǎng)的連接方式ATM網(wǎng)絡的兩類主要43ATM交換機工作過程：接入ATM交換的用戶一般均為高速率用戶，每個用戶都申請有自己的VPI和VCI。若用戶甲要送數(shù)據(jù)到用戶乙，先發(fā)信息（信元）到交換機，讓交換機根據(jù)其要求編制一張專用的VPI/VCI轉(zhuǎn)發(fā)表，讓每個輸入的VPI、VCI均連有對應的輸出，VPI、VCI實際上就相當于為其建立了一條消息通道。用戶甲發(fā)出的信息均是裝配成固定長度的信元，送往ATM交換機緩存后，由管理控制處理器根據(jù)其VPI/VCI轉(zhuǎn)換表的內(nèi)容，將其輸入信元中的VPI和VCI轉(zhuǎn)換成對應輸出線上的VPI和VCI,并排隊等待，按順序采用統(tǒng)計時分復用方式送至輸出線，以送往用戶乙。ATM交換機工作過程：444.6.3ATM交換機1．對ATM交換機的要求ATM是B-ISDN的交換技術和多路復用技術，B-ISDN要求ATM交換機應具有下列最基本的能力：（1）多速率交換。要求從幾kbit/s到150Mbit/s范圍內(nèi)的許多速率都可在交換機中進行交換。（2）多點交換。要求提供點到點與點到多點的選播/組播/廣播連接功能，使一條入線的信元通過交換機可以輸出到多條出線上操作。（3）支持多媒體業(yè)務。

4.6.3ATM交換機454.6.4ATM交換機構(gòu)ATM線路接口部件N個入線處理N個出線處理管理控制處理器ATM線路＃N接口部件＃0＃1＃2.........交換網(wǎng)落ATM交換機基本結(jié)構(gòu)

4.6.4ATM交換機構(gòu)ATM線路接口464.6.5ATM面臨問題及技術展望ATM作為一種新技術，正處于發(fā)展階段，有許多問題仍待解決，技術方面有待發(fā)展。

1.ATM面臨的問題（1）統(tǒng)計時分復用帶來的信元瞬時丟失。

（2）多目標控制增加了系統(tǒng)的復雜性。

（3）ATM網(wǎng)絡路由選擇問題。

（4）用戶接口的簡化問題。4.6.5ATM面臨問題及技術展望

1.A472．ATM技術展望（1）電交換向光交換過渡。

（2）寬帶無線ATM技術。

2．ATM技術展望（2）寬帶無線ATM技術。484.7幾種交換方式的比較

總的來衡量，報文交換和分組交換的比電路交換好，而快速分組交換方式最適合現(xiàn)在以及未來數(shù)據(jù)通信的業(yè)務，其性能是很優(yōu)越的。4.7幾種交換方式的比較總的來衡量49動態(tài)分布帶寬交換方式性能電路報文分組幀中繼ATM用戶速率4KHZ帶寬速率100b/s左右2.4－64kb/s64kb/s2Mb/s有潛力Nx64kb/s622Mb/s潛力大時延很短平均長較長較短短可變性不變可變性大可變性較大可變可變/不可變

固定時隙不支持不支持統(tǒng)計復用有限統(tǒng)計復用支持較強統(tǒng)計復用支持強突發(fā)適應差差一般較強強電路利用率差報文短時差長時較好一般較好好幾種交換方式的主要性能比較動態(tài)交換方式性能電路報文分組50交換方式性能電路報文分組幀中繼ATM數(shù)據(jù)可靠性一般較高高依靠高質(zhì)量信道和終端較高/可變媒體支持話音、數(shù)據(jù)報文話音、數(shù)據(jù)多媒體高速多媒體業(yè)務互聯(lián)差差好好好，待標準化服務類型面向連接無連接面向連接面向連接面向連接/無成本低低一般較高高接前表交換方式性能電路報文分組幀中繼ATM數(shù)據(jù)可靠性一般較高高依靠51要求1.理解數(shù)據(jù)交換的必要性；2.理解電路交換、報文交換的基本思路，了解各自的特點及應用場合；3.領會分組交換的基本概念，了解分組長度的選取與那些因素有關；4.理解分組網(wǎng)中分組傳輸?shù)膬煞N方式。第4章數(shù)據(jù)交換要求第4章數(shù)據(jù)交換524.1概述

要實現(xiàn)數(shù)據(jù)在網(wǎng)內(nèi)傳輸，必須依靠數(shù)據(jù)交換。1.數(shù)據(jù)交換的必要性如果在網(wǎng)內(nèi)實現(xiàn)點對點的傳輸，所需鏈路數(shù)太多，線路利用率太低。數(shù)據(jù)交換將各用戶通過一個具有交換功能的網(wǎng)絡連接起來，使得任何兩個用戶終端由網(wǎng)絡來實現(xiàn)必要的交換操作。

N(N-1)/2N交換中心4.1概述要實現(xiàn)數(shù)據(jù)在網(wǎng)內(nèi)傳輸，必須依靠數(shù)據(jù)交換。N(N53

2.交換的概念1）什么是交換：是采用交換機（或節(jié)點機）等交換系統(tǒng)，通過路由選擇技術在進行通信的雙方之間建立物理的/邏輯的連接，形成一條通信電路，實現(xiàn)通信雙方的信息傳輸和交換的一種技術。具有交換功能的網(wǎng)絡稱為交換網(wǎng)絡，交換中心又稱交換節(jié)點。2）交換節(jié)點的基本組成交換節(jié)點泛指網(wǎng)內(nèi)的各類交換機，它具有為兩個或多個設備創(chuàng)建臨時連接的能力。用戶接口信令單元控制單元中繼接口交換網(wǎng)絡用戶線中繼線2.交換的概念用戶接口信令單元控制單元中繼接口交換網(wǎng)絡用戶543.數(shù)據(jù)交換的實現(xiàn)1）利用公用網(wǎng)進行數(shù)據(jù)交換只增加少量設備就可開展數(shù)據(jù)業(yè)務。優(yōu)點：投資少、實現(xiàn)簡單、地區(qū)廣泛和使用方便。缺點：誤碼率高、傳輸不穩(wěn)定、線路接續(xù)時間長、不適合高數(shù)率傳輸。2）利用公用數(shù)據(jù)交換網(wǎng)進行數(shù)據(jù)交換

公用數(shù)據(jù)網(wǎng)要求本身可解決數(shù)據(jù)交換。它可分為兩大類：電路交換方式和存儲交換方式。?電路交換方式有時分和空分交換方式。?存儲交換方式也可稱為信息交換和存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式，它可分為報文交換方式和分組（包）交換方式及幀方式。交換方式分類見下圖3.數(shù)據(jù)交換的實現(xiàn)1）利用公用網(wǎng)進行數(shù)據(jù)交換交換方式分類55交換方式電路交換存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換報文交換分組交換X.25交換快速分組交換幀中繼信元中繼ATMSMDSATM:高速異步傳送模式SMDS:交換型多兆比特數(shù)據(jù)業(yè)務交換方式分類交換方式電路交換存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換報文交換分組交換X.25交換快速564.數(shù)據(jù)業(yè)務的特點及其對交換方式的要求交換方式的選擇和發(fā)展，主要取決于通信業(yè)務的特點。1）通信速率、信號形式：要求交換機最好適應各種速率和各種不同信號形式的使用。2）業(yè)務量、實時性：數(shù)據(jù)通信的不同應用，其業(yè)務量和對實時性的要求也大不相同。?短數(shù)據(jù)業(yè)務：最好無呼叫連接，有信息立即發(fā)送出去。?交換式數(shù)據(jù)傳輸：要有較快的響應，要求交換機傳輸延遲小，最好把通信線路上出新的空閑時間利用上。?批方式數(shù)據(jù)傳送：要求交換機具有較大的傳送能力，盡量減少附加信息的開銷。3）傳輸差錯：要求交換機能及時糾正傳輸中所發(fā)生的差錯。4）呼叫/應答：能使用戶設備自動處理呼叫中遇到的各種問題。4.數(shù)據(jù)業(yè)務的特點及其對交換方式的要求交換方575.現(xiàn)代數(shù)字交換技術四個重要階段：1）人工交換階段。2）機電式自動交換階段：1890年美國人A.B.史瑞橋發(fā)明步進式電話交換機；1919年瑞典人尼爾斯.帕爾姆倫河G.A.貝塔蘭得發(fā)明縱橫式接線器；1926年在瑞典開通了第一個4000門縱橫制電話試驗局。3）電子式自動交換階段：1970年法國第一臺程控機（E—10型）4）信息包交換階段：分組交換、IP交換、ATM交換交換從空分到時分、由低Rb到高Rb，從模擬到數(shù)字，從面向話音到面向多媒體，從電交換到光交換，……。交換的發(fā)展代表整個通信網(wǎng)的發(fā)展。5.現(xiàn)代數(shù)字交換技術58

4.2電路交換方式4.2.1電路交換原理

電路交換方式是指網(wǎng)絡中的兩臺計算機或終端在進行數(shù)據(jù)交換之前，先建立一條實際的物理鏈路（專用通信線路），再進行數(shù)據(jù)通信，且在通信中始終使用該條鏈路進行信息傳輸，而不允許其他計算機和終端同時共享該條鏈路的通信方式。電路交換過程包括以下三個階段。

1.電路建立階段2.數(shù)據(jù)傳送階段

3.電路拆除階段

4.2電路交換方式4.59交換局

電路交換過程包括以下三個階段：1.電路建立階段2.數(shù)據(jù)傳送階段3.電路拆除階段

DTE交換局DTE被叫號碼或地址呼叫應答或交換局

D交換局D被叫號碼或地址呼604.2.2電路交換機電路交換機是實現(xiàn)電路交換的主要設備，它由交換電路部分和控制電路部分構(gòu)成。交換電路的作用是完成相應電路的連接，在主叫用戶和被叫用戶之間建立一條傳輸通路；控制部分的主要功用是根據(jù)主叫用戶的線選信號來控制交換電路完成連接。

4.2.2電路交換機電路交換機是實現(xiàn)電路交換的主要611.交換電路部分空分電路交換：入線在空間位置上選擇出現(xiàn)并建立連接時分電路交換：是TDM在交換上的應用，它通過時隙交換網(wǎng)絡完成話音時隙搬移，從而做到入線和出線間信號交換。1.交換電路部分空分電路交換：入線在空間位置上選時分電路交62

2.控制電路部分集中式控制方式分散式控制方式存儲程序控制（程控）布線邏輯控制（布控）資源1資源2……資源r處理機處理機處理機功能1功能2……功能f集中控制系統(tǒng)2.控制電路部分集中式控制方式分散式控制方式存儲程序控634.2.3電路交換的主要優(yōu)缺點1.路交換的優(yōu)點

（1）信息傳輸延遲時間短。

（2）信息傳輸效率較高。

（3）對用戶提供“透明”傳輸通路。

2.電路交換的缺點

（1）電路接續(xù)時間較長。

（2）電路利用率低

。

（3）不用類型的終端(終端的數(shù)據(jù)速率、代碼格式、通信協(xié)議等不同)不能相互通信。

（4）有呼損。

（5）差錯率高。

4.2.3電路交換的主要優(yōu)缺點1.路交換的優(yōu)點（1）信息傳644.3報文交換方式4.3.1報文交換原理1.

什么是報文交換報文交換方式的基礎思想是“存儲——轉(zhuǎn)發(fā)”，即將用戶的報文（包含信息及接收端地址等輔助信息）存儲在交換機的存儲器中（內(nèi)存和外存），當所需的輸出電路空閑時，再將該報文發(fā)向接收機或用戶終端。與電路交換比較，報文交換無需用戶之間先建立呼叫，也不存在直接物理信道，交換結(jié)束后也不需要拆線過程。4.3報文交換方式4.3.1報文交換原理1.

65報文號目的地址源地址數(shù)據(jù)校驗

2.報文格式

無長短、有輔助信息報頭正文報尾報頭：起止標志、信息開始、信源地址、目的地址、控制信息、報文編號。報尾：差錯控制，由長度限制可省略。報文號目的地址源地址數(shù)據(jù)校驗

2663．報文交換原理報文交換機組成有通信控制器、中央處理機和外存實現(xiàn)報文交換的過程如下：（1）

通信

信控制器探詢各條輸入用戶線路，如某條用戶線有報文輸入，則向中央處理機發(fā)出中斷請求，并逐字把報文送入內(nèi)存儲器；（2）

收到報文結(jié)束標志后，中央處理機對報文進行處理，例如分析報頭，判別和確定路由，登錄輸出排隊表等；（3）

將報文轉(zhuǎn)移到外部大容量存儲器，等待一條空閑線路；（4）等到線路空閑，把報文從外存儲器，調(diào)入內(nèi)存儲器，經(jīng)通信控制器向線路發(fā)出去。

3．報文交換原理報文交換機組成有通信控制器、中央處理機和外存67

4.3.2報文交換的優(yōu)缺點

1.報文交換的優(yōu)點（1）易使不同類型的終端互相進行通信。

（2）線路利用率高

（3）可實現(xiàn)同報文通信

（4）無呼損

2．報文交換方式的缺點（1）不利于實時通信。

（2）設備費用高。

4.3.2報文交換的優(yōu)缺點

1.報文交換的優(yōu)684．4分組交換方式

4.4.1為什么提出分組交換方式

電路交換實時性好，但它對于短報文通信效率低，電路利用率低，且不利于不同類型終端相互通信；報文交換能解決電路交換的缺點，但不能滿足數(shù)據(jù)在實時情況下的通信。隨著計算機的廣泛應用，要求數(shù)據(jù)交換能適應不同速率的交換，接續(xù)時間短，實時性好，傳輸準確性高，且不同類型終端可相互通信。為此，提出了分組交換技術?？梢哉f，分組交換綜合了電路交換和報文交換的優(yōu)點，并使兩者的缺點得以相互抵消。

4．4分組交換方式4.4.1為什么提出分組交換方式69CCITT給分組交換的含義作了如下的敘述：“在網(wǎng)絡中進行交換的是這樣一個組合實體—一組包含著數(shù)據(jù)和呼叫控制信息（如地址）的二進制數(shù)，這些數(shù)據(jù)、呼叫控制信息以及可能附加的差錯控制信息都按規(guī)定的格式排列。分組交換又叫包交換（PacketSwitching)。分組交換與報文交換同屬于存儲/轉(zhuǎn)發(fā)方式，它們之間的差別在于參與交換的數(shù)據(jù)單元的長度不同。報文交換的數(shù)據(jù)單元是報文（Message)而分組交換的數(shù)據(jù)單元是分組（Packet)。CCITT給分組交換的含義作了如下的敘述：704.4.2分組基本格式及長度選取1.分組基本格式圖4—8分組基本格式示意圖循環(huán)校驗碼FTLN數(shù)據(jù)CRCF分組開始或結(jié)束表示信息類型的字段表示分組長度的字段目的地址、源地址、分組號、控制字符或代碼4.4.2分組基本格式及長度選取圖4—8分組基本格式示意71FTLN數(shù)據(jù)1CRCF123通信報文FTLN數(shù)據(jù)3CRCF123FTLN數(shù)據(jù)2CRCF報文組合報文的分組和組合FTLN數(shù)據(jù)1722.分組長度的選?。海?）存儲器費用；（2）分組處理費用；（3）信道傳輸質(zhì)量；（4）正確傳輸數(shù)據(jù)信息的信道利用率。

分組長交換延遲大費用（∝分組數(shù)量）低CCITT規(guī)定：分組長度以16字節(jié)到4096字節(jié)的2n字節(jié)為標準分組長度，一般選128字節(jié)。2.分組長度的選?。海?）存儲器費用；分組長交換延遲大費用（734.4.3分組交換原理

1.分組交換工作過程分組交換網(wǎng)的工作過程是：

交換中心的交換機接到分組后首先把它存儲起來，然后根據(jù)分組中的地址信息、線路的忙閑情況等選擇一條路由，再把分組傳給下一個交換中心的交換機。如此反復，一直把分組傳輸?shù)浇邮辗剿诘慕粨Q機。對于一般終端來說，是收到的分組要交給PAD；來進行報文的合并工作，并送交收方計算機或終端。接入分組交換網(wǎng)的用戶終端有兩類：分組型終端和非分組型終端。分組型終端按照分組格式收發(fā)信息；非分組型終端必須在分組網(wǎng)內(nèi)配置具有分組裝拆功能的分組裝拆設備（PAD)，使不同類型用戶終端可以互通。4.4.3分組交換原理1.分組交換工作過程74

2.數(shù)據(jù)報和虛電路分組交換方式可進一步分成提供數(shù)據(jù)報服務的分組交換和提供虛電路服務的分組交換，簡稱為數(shù)據(jù)報（Datagram）和虛電路(VircuitCircuit,VC)。在計算機網(wǎng)絡有時又把它們分別稱為無連接(Connectionless)服務和面向連接(ConnectionOriented)服務。1）數(shù)據(jù)報的交換方式：在數(shù)據(jù)報方式中，每個分組獨立地行處理，與報文交換方式中對每個報文獨立處理一樣。

2.數(shù)據(jù)報和虛電路分組交換方75數(shù)據(jù)報方式的特點：?用戶之間的通信不需要經(jīng)歷呼叫建立和呼叫清除階段，對于短報文通信傳輸效率較高。?數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)臅r延較大。?對網(wǎng)絡擁塞或故障的適應能力較強。321213212133213節(jié)點1節(jié)點2節(jié)點4節(jié)點3節(jié)點5節(jié)點6CB數(shù)據(jù)報方式的分組交換

主機或終端A數(shù)據(jù)報方式的特點：3212176

2）虛電路的交換方式概念?虛電路：所謂虛電路是網(wǎng)絡內(nèi)一對數(shù)據(jù)終端之間的邏輯連接，允許數(shù)據(jù)同時雙向傳輸，而且通過邏輯連接的全部數(shù)據(jù)傳輸均采用分組形式。在虛電路方式中，在發(fā)送任何分組之前，需先建立一條邏輯連接（虛電路），即在發(fā)送終端和目的終端之間的各個節(jié)點上事先選定一條網(wǎng)絡路由；然后兩終端便可以在這條邏輯連接（虛電路）上交換數(shù)據(jù)。?邏輯信道：是用戶DTE與它的網(wǎng)絡接口之間的邏輯接口，邏輯信道標識包括兩部分：信道組號和信道號。?虛呼叫：是臨時或交換的虛電路，它必須在進行信息傳送之前通過交換分組來建立。

2）虛電路的交換方式77虛電路的建立虛呼叫123被叫DTE12347651098DCEDCEX.25接口虛電路的特點在數(shù)據(jù)傳送之前建立站與站之間的一條路徑，分組在每個節(jié)點上仍然需要緩沖，并在線路上排隊。各個節(jié)點不需要為每個分組做路徑選擇判定。虛電路實現(xiàn)方法?交換虛電路（SVC）?永久虛電路（PVC)ABC虛電路的建立虛呼叫1被叫DTE12347651098DC78分組交換網(wǎng)的應用1）在商業(yè)上的應用：例銀行系統(tǒng)在線式信用卡（POS機）的驗證。2）組建虛擬專用網(wǎng)（VPN)3)進行實時業(yè)務處理4）數(shù)據(jù)庫查詢5）實現(xiàn)電子數(shù)據(jù)交換、可視圖文、傳真存儲系統(tǒng)、等增值業(yè)務、6）與其他分組交換網(wǎng)實現(xiàn)互聯(lián)分組交換網(wǎng)的應用794.4.4分組交換的優(yōu)缺點分組交換的優(yōu)點（1）傳輸質(zhì)量高。（2）可靠性高。（3）為不同種類的終端相互通信提供方便。（4）能夠滿足通信實時性要求。

（5）可實現(xiàn)分組多路的通信。（6）經(jīng)濟性好。（7）能與公用電話網(wǎng)、用戶電報網(wǎng)及低速數(shù)據(jù)網(wǎng)和其他專用網(wǎng)互連。2．分組交換方式的缺點（1）對長報文通信的傳輸效率低。（2）要求交換機有較高的處理能力。4.4.4分組交換的優(yōu)缺點分組交換的優(yōu)點804.5幀中繼

幀中繼技術是在分組傳輸原理的基礎上發(fā)展起來的一種交換技術，它比分組交換技術更加適合近年來高質(zhì)量光纖數(shù)字系統(tǒng)的需要。4.5.1幀中繼技術的提出幀中繼的提出基于以下幾個原因：（1）光纖信道已被大量使用。（2）用戶終端的智能化。（3）用戶及用戶傳送信息的劇增。幀中繼簡化了分組交換機的功能，從而降低了傳輸時延，節(jié)省開銷，提高信息傳輸效率。

4.5幀中繼幀中繼技術是在分組傳輸814.5.2幀中繼的工作原理

1.幀中繼的概念幀中繼是快速分組技術幀方式的一種，是分組技術的升級技術。幀方式是在開放系統(tǒng)互連（ＯＳＩ）參考模型的第二層，即數(shù)據(jù)鏈路層上使用簡化的方式傳送和交換數(shù)據(jù)單元的一種方式。由于數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)單元一般稱作幀，故稱為幀方式。幀方式包括幀交換和幀中繼兩種類型，幀中繼交換機只進行檢測，但不糾錯，而且省去流量控制等功能，這些均由終端完成。幀交換保留有差錯控制和流量控制功能。幀中繼比幀交換更簡化,傳輸效率更高，所以廣泛應用的是幀中繼技術。4.5.2幀中繼的工作原理

1.幀中繼的概念82

2.幀中繼格式F地址ICRCFDLCIC/REA=0FECNBECNDEEA=1DLCIF—幀首/幀尾，C/R—命令/響應位，高層協(xié)議使用，DLCI—數(shù)據(jù)鏈路連接指示，E/A—地址擴展標志，F(xiàn)ECN—正向顯示擁塞通知，BECN—反向顯示擁塞通知CRC—循環(huán)冗余校驗，I—信息字段,DE—可丟棄表識符

2.幀中繼格式F地址83F：表示幀開始和結(jié)束的標志字段，規(guī)定其編碼為01111110。I：信息字段。FCS：校驗字段。地址字段為2字節(jié)，也可擴展為3或4字節(jié)，有以下幾個部分組成：DLCI：數(shù)據(jù)鏈路連接標識符，用于標識永久虛電路（PVC）、呼叫控制或管理信息。C/R：命令/響應，與高層的應用有關，幀中繼本身不用。

EA：擴展地址。

FECN：前向顯示擁塞通知。BECN：后向顯示擁塞通知。DE：可丟棄標識符。

F：表示幀開始和結(jié)束的標志字段，規(guī)定其編碼為011111843．幀中繼的工作原理幀中繼是一種減少節(jié)點處理時間的技術?；竟ぷ髟恚汗?jié)點交換機收到幀的目的地址后立即轉(zhuǎn)發(fā)，無須等待收到整個幀并作相應處理后在轉(zhuǎn)發(fā)。如果幀在傳輸過程中出現(xiàn)差錯，當節(jié)點檢驗到差錯時，可能該幀的大部分已被轉(zhuǎn)發(fā)到了下一個節(jié)點。下一個節(jié)點接到指示后立即中終止傳輸，并將該幀從網(wǎng)中丟棄，請求重發(fā)。幀中繼方式的中間節(jié)點交換機只轉(zhuǎn)發(fā)幀而不回送確認幀，只有在目的終端交換機收到一幀后才回送端到端的確認。而目的終端收到一組后回送端到端的確認。所以該幀中繼減少了中間節(jié)點的處理時間。3．幀中繼的工作原理854.5.3幀中繼的特點

1）靈活的VC業(yè)務：采用虛電路技術，一個端口可實現(xiàn)多個PVC連接。用戶可以在同一物理鏈路中根據(jù)需要自由地增加或減少虛電路，而無需增加硬件和軟件的投入，使資源得到有效的利用。2）簡單的網(wǎng)絡處理：簡化了X.25通信協(xié)議。傳輸時延小，效率高，數(shù)據(jù)吞吐量大。3）有效的帶寬利用率：使用統(tǒng)計復用技術，傳輸帶寬按需動態(tài)分配，適用于突發(fā)業(yè)務和局域網(wǎng)互聯(lián)。4）多協(xié)議支持：幀中繼可以支持多種網(wǎng)絡協(xié)議，可以為各種網(wǎng)絡提供快速和穩(wěn)定的連接。

4.5.3幀中繼的特點1）靈活的VC業(yè)務：采用虛電路技術，865)傳輸速率高：傳輸速率高，接入速率一般為64kbit/s到2Mbit/s6)降低的成本：降低了聯(lián)網(wǎng)成本，使網(wǎng)絡資源利用率高，網(wǎng)絡費用低。7)接入方式靈活：可通過路由其接入；具有非標準接口規(guī)范的終端，可通過幀中繼裝/拆接入；幀中繼標準終端可直接接入。8）可實現(xiàn)向ATM過渡：幀中繼可以成為ATM的骨干網(wǎng)的用戶接入層，與ATM相輔相成。對于普通用戶來說，使用幀中繼作為寬帶業(yè)務的接入網(wǎng)是很經(jīng)濟的。5)傳輸速率高：傳輸速率高，接入速率一般為87幀中繼技術適用于三種情況1）當用戶需要數(shù)據(jù)通信時，其帶寬要求為64KHZ～2MHZ，而參與通信的用戶多于兩個的時候，使用幀中繼是一種較好的方案。2）當通信距離較遠時應優(yōu)先選用幀中繼。因而幀中繼網(wǎng)絡的高效性使用戶可以享用較好的經(jīng)濟性。3）當數(shù)據(jù)業(yè)務量突發(fā)時，由于幀中繼具有動態(tài)分配帶寬的功能，選用幀中繼可以有效地處理突發(fā)性數(shù)據(jù)。

幀中繼技術適用于三種情況884.6ATM技術ATM是異步傳送模式（AsynchronousTransferMode）的簡稱。它也是一種快速分組技術，它與幀中繼的區(qū)別在于幀中繼分組的長度是可變的，而ATM分組的長度是固定的。4.6.1ATM的提出為了B—ISDN，要求高速寬帶傳輸和網(wǎng)內(nèi)高速交換。B—ISDN由ATM交換技術、光纖、SDH傳輸系統(tǒng)組合支持網(wǎng)絡運行。4.6ATM技術894.6.2ATM基本原理1.定義“轉(zhuǎn)移”包括傳輸和交換兩個方面，所以轉(zhuǎn)移模式意味著信息在網(wǎng)絡中傳輸和交換的方式?！爱惒健笔侵附永m(xù)和用戶帶寬分配的方式。故ATM指的是“以信道單元為信息傳輸、復接和交換的基本單位傳送方式”。ATM的概念可由以下幾方面定義：?所有信息在ATM網(wǎng)中以稱作信元（Cell）的固定長度數(shù)據(jù)單元格式傳送，信源有首標和信息域組成。?ATM是面向連接的技術，統(tǒng)一虛接續(xù)中的信元順序保持不變。?通信資源可以產(chǎn)生所需的信元，每一信元都具有接續(xù)識別的標號。?信息域被透明傳送，他不執(zhí)行差錯控制。?信元流被異步時分多路復用。4.6.2ATM基本原理1.定義902.ATM的特點?協(xié)議簡單，可通過硬件實現(xiàn)。具有協(xié)議處理速度快和時延小的特點。?固定長度的信元，不受數(shù)據(jù)類型的影響。?采用統(tǒng)計復用的方法，具有動態(tài)分配帶寬的能力。?有效地跨界LAN和WAN的高速互聯(lián)網(wǎng)技術。?具有多媒體傳輸特點。?ATM交換既有電路交換的特點，又有分組交換的特點，他代表了交換技術的最高水平。2.ATM的特點91

3.ATM信元格式ATM傳輸信息的基本載體是ATM信元。ATM信元是定長的，長度較小，只有53字節(jié)，分為信頭和信元凈荷，信頭5字節(jié)，信元凈荷48字節(jié)。根據(jù)其位置不同，對于用戶－網(wǎng)絡接口（UNI）和網(wǎng)絡－節(jié)點接口（NNI），信元格式略有不同。ATM信元格式見圖

8765432187654321

信頭（5字節(jié)）信元凈荷（48字節(jié)）