運(yùn)維人員課程體系-數(shù)據(jù)專業(yè)02

第二章X.25分組交換網(wǎng)技術(shù)

（講師用PPT）2006年12月24日中國網(wǎng)通運(yùn)維人員崗位培訓(xùn)叢書－數(shù)據(jù)專業(yè)內(nèi)部資料注意保密目標(biāo)掌握分組交換基本原理熟悉分組交換網(wǎng)絡(luò)的組織結(jié)構(gòu)掌握X.25協(xié)議的基本原理了解目前全國分組交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2.12.2分組交換基本原理X.25協(xié)議32.3分組交換網(wǎng)

分組交換網(wǎng)的結(jié)構(gòu)及現(xiàn)狀2.4目錄2.1分組交換基本原理2.1.2分組交換原理資源分配：固定分配資源法：分為時(shí)分復(fù)用和頻分復(fù)用兩種。動(dòng)態(tài)分配資源法:即統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用。采用按需分配的方法，用戶需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)才分配線路傳輸資源，不發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)不分配線路傳輸資源。分組的形成：分組交換的最小信息單元是分組，每一個(gè)分組中包含了一個(gè)分組頭，將分組傳送的控制信息放在分組頭中，這樣就形成了分組。分組頭的長(zhǎng)度為3個(gè)字節(jié),用戶數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度通常為128字節(jié)。分組頭分組1分組4分組3分組2分組頭分組頭分組頭數(shù)據(jù)2.1分組交換基本原理分組的傳送和交換：虛電路方式：經(jīng)歷呼叫建立、數(shù)據(jù)傳送、拆除呼叫過程。分為交換虛電路SVC和永久虛電路PVC。數(shù)據(jù)報(bào)方式：不需建立連接，而是按照每個(gè)分組頭中的目的地址對(duì)各個(gè)分組獨(dú)立進(jìn)行選路。2.1.2分組交換原理路由選擇：擴(kuò)散式路由法和查表路由法。圖１為采用擴(kuò)散式路由的分組交換網(wǎng)的路由選擇過程，圖２是采用路由表的虛電路呼叫的路由選擇過程。圖１圖２流量控制：X.25協(xié)議的第三層著重于傳輸過程中的流量控制，流控通過滑動(dòng)窗口算法來實(shí)現(xiàn)，對(duì)通過接口的每一個(gè)邏輯信道使用獨(dú)立的“窗口”流量控制機(jī)構(gòu)，X.25協(xié)議的第二層，也具有流量控制功能，也是通過滑動(dòng)窗口來實(shí)現(xiàn)的，但它是對(duì)整個(gè)接口進(jìn)行流量控制的。2.12.2分組交換基本原理X.25協(xié)議32.3分組交換網(wǎng)

分組交換網(wǎng)的結(jié)構(gòu)及現(xiàn)狀2.4目錄2.2X.25協(xié)議物理層完成的主要功能如下：在DTE和DCE接口處提供傳輸；在設(shè)備之間提供控制信號(hào)；提供時(shí)鐘信號(hào)，用于同步數(shù)據(jù)流和規(guī)定比特速率；提供電氣地；提供機(jī)械的連接器。2.2.2X.25的物理層2.2.3X.25的數(shù)據(jù)鏈路層X.25鏈路層功能如下：差錯(cuò)控制，采用CRC循環(huán)校驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)出錯(cuò)時(shí)自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)；幀的裝配和拆卸及幀同步；幀的排序和對(duì)正確接收的幀的確認(rèn)；數(shù)據(jù)鏈路的建立、拆除和復(fù)位控制；流量控制。2.2X.25協(xié)議2.2.3X.25的數(shù)據(jù)鏈路層鏈路層幀結(jié)構(gòu)：X.25的數(shù)據(jù)鏈路層采用的是HDLC（高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程）的一個(gè)子集LAPB（平衡型鏈路訪問規(guī)程。按照幀的功能可以把幀分成三類：信息幀（I幀）、監(jiān)控幀（S幀）和無編號(hào)幀（U幀）。LAPB幀的基本結(jié)構(gòu)如右圖所示。LAPB建鏈全過程：其建鏈過程可分為三個(gè)階段：鏈路建立、數(shù)據(jù)傳送和鏈路釋放。差錯(cuò)校正和流量控制：這是信息傳送階段的重要功能，它們都是利用I幀和S幀提供的N(S)和N(R)字段實(shí)現(xiàn)的。分組層的基本功能：利用數(shù)據(jù)鏈路層提供的可靠傳送服務(wù)，完成虛呼叫的分組數(shù)據(jù)通信，提供處理尋址、流量控制及傳輸確認(rèn)等相關(guān)工作。它支持兩類虛電路連接：交換虛電路（SVC）和永久虛電路（PVC）。分組頭的格式：分組放在數(shù)據(jù)鏈路層幀中的信息(I)字段上。它由分組頭和分組數(shù)據(jù)兩部分組成。分組頭由3個(gè)字節(jié)構(gòu)成，即一般格式標(biāo)識(shí)符、邏輯信道標(biāo)識(shí)符、分組類型標(biāo)識(shí)符，如圖1所示。一般格式標(biāo)識(shí)符（GFI）：Ｑ：限定符比特；Ｄ：傳送確認(rèn)比特；ＳＳ：模式比特。

如圖2所示。邏輯信道標(biāo)識(shí)符(LCGN+LCN）：第一個(gè)字節(jié)的第1～4比特組成邏輯信道群號(hào)（LCGN），第二個(gè)字節(jié)組成邏輯信道號(hào)（LCN），這樣一來可以組成16組（每組256條邏輯信道），共4096條邏輯信道。2.2X.25協(xié)議2.2.4X.25的分組層圖1分組頭格式及分組與I幀的關(guān)系圖2：GFI格式

2.2X.25協(xié)議數(shù)據(jù)傳送和流量控制：數(shù)據(jù)分組有3個(gè)重要參數(shù)：P(S)、P(R)和M,置于分組頭的分組類型標(biāo)識(shí)符中。其中，第1bit恒為0，表示這是一個(gè)數(shù)據(jù)分組。P(S)和P(R)分別為數(shù)據(jù)分組序號(hào)和期望接收序號(hào)，其作用同鏈路層中的R(S)和R(R),是分組層流量控制和重發(fā)糾錯(cuò)的基礎(chǔ)。M比特成為后續(xù)數(shù)據(jù)比特，用于用戶報(bào)文分段。數(shù)據(jù)分組格式如圖所示。分組層的流量控制機(jī)制也是采用滑動(dòng)窗口技術(shù)，并用RNR分組表示接受端忙。2.2.4X.25的分組層復(fù)位和重啟動(dòng)：

復(fù)位指的是出現(xiàn)協(xié)議錯(cuò)誤、終端不相容等無法重發(fā)校正的差錯(cuò)時(shí)，使該VC回復(fù)初始狀態(tài)：P(S)=P(R)=0,窗口下沿為0。重啟動(dòng)指的是DTE或網(wǎng)絡(luò)發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)清除接口上所有的SVC、復(fù)位所有PVC。要注意復(fù)位和清除的差別：前者VC仍為數(shù)據(jù)傳送狀態(tài)，后者則為就緒狀態(tài)。2.2X.25協(xié)議為了使不同的公用分組網(wǎng)之間互連,CCITT制定了X.75建議。它的主要特點(diǎn)為：它分為物理層、鏈路層、分組層X.75是把被連接網(wǎng)的虛電路連接起來,它的兩端是信號(hào)終端(STE),分別位于兩被連接網(wǎng)的交換機(jī)內(nèi)。而X.25的兩端分別是DTE和DCE。

如下圖所示，STE將各網(wǎng)的虛電路銜接起來的示意圖。X.75在虛電路建立與釋放過程中的呼叫建立分組和釋放分組,由一個(gè)信號(hào)終端透明地傳送到下一個(gè)信號(hào)終端,它不對(duì)源點(diǎn)主機(jī)發(fā)出的X.25呼叫請(qǐng)求分組作出任何響應(yīng),如回送呼叫接受分組等。在呼叫建立與釋放分組中,X.75與X.25在格式上的主要差別是X.75比X.25多一個(gè)網(wǎng)間業(yè)務(wù)字段(utilities),用于傳送網(wǎng)間有關(guān)的計(jì)費(fèi)及路由信息等。2.2.5網(wǎng)間互聯(lián)協(xié)議X.75網(wǎng)1STE2STE3VC3ASTE2VC1STE2BVC5VC2VC4X.754X.754網(wǎng)2網(wǎng)32.12.2分組交換基本原理X.25協(xié)議32.3分組交換網(wǎng)

分組交換網(wǎng)的結(jié)構(gòu)及現(xiàn)狀2.4目錄2.3分組交換網(wǎng)X.121的格式國際數(shù)據(jù)編號(hào)最大由14位十進(jìn)制數(shù)構(gòu)成，如圖所示。其中最前面的一位P為國際呼叫前綴，其值由各個(gè)國家決定，我國采用“0”。緊接著4位稱為數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別碼DNIC（DataNetworkIdentificationCode），DNIC由3位數(shù)據(jù)國家代碼DCC（DataCountryCode）和1位網(wǎng)絡(luò)代碼組成。DCC的第1位Z為區(qū)域號(hào)，世界劃分為6個(gè)區(qū)域，編號(hào)為2-7（Z=0和Z=1備用，Z=8和Z=9分別用于同用戶電報(bào)網(wǎng)和電話網(wǎng)的相互連接）。DCC的后兩位原則上用于區(qū)分區(qū)域內(nèi)的國家。例如中國的DCC是“460”。有10個(gè)以上網(wǎng)絡(luò)的國家可以分配2個(gè)以上的DCC。DCC之后的一位用于區(qū)分為位于同一個(gè)國家內(nèi)的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)。CHINAPAC的DNIC“4603”。

2.3.3分組交換網(wǎng)編號(hào)X.1212.3分組交換網(wǎng)基本業(yè)務(wù)功能：交換虛電路(SVC)和永久虛電路(PVC)可選業(yè)務(wù)功能：預(yù)先登記在合同期內(nèi)使用，用戶在登記的合同期內(nèi)的每次呼叫，由所接的交換機(jī)經(jīng)核實(shí)向該用戶提供所需的補(bǔ)充業(yè)務(wù)。另一種是預(yù)先未登記，用戶在本次呼叫時(shí)提出要求，在該次呼叫中提供某些項(xiàng)的補(bǔ)充業(yè)務(wù)。

2.3.4分組交換網(wǎng)的業(yè)務(wù)類型2.3.5分組交換網(wǎng)的應(yīng)用在商業(yè)中的應(yīng)用分組交換在商業(yè)中的應(yīng)用較廣泛。如銀行系統(tǒng)在線式信用卡（POS機(jī)）的驗(yàn)證。由于分組交換提供差錯(cuò)控制的功能，保證了數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)目煽啃?。在其他領(lǐng)域的應(yīng)用

分組交換網(wǎng)的利用率高，傳輸質(zhì)量好，能同時(shí)多路通信的特點(diǎn)，因此它的經(jīng)濟(jì)性能也較好。在一些全國性的集團(tuán)公司中，總公司把指示下達(dá)給全國各地分公司甚至國外的機(jī)構(gòu)，利用分組交換就非常經(jīng)濟(jì)。虛擬專用網(wǎng)大集團(tuán)用戶利用公用網(wǎng)絡(luò)的傳輸條件，網(wǎng)絡(luò)端口等網(wǎng)絡(luò)資源組織一個(gè)虛擬專用網(wǎng)絡(luò)。

2.12.2分組交換基本原理X.25協(xié)議32.3分組交換網(wǎng)

分組交換網(wǎng)的結(jié)構(gòu)及現(xiàn)狀2.4目錄2.４分組交換網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)

2.４.１我國公用分組交換網(wǎng)現(xiàn)狀