第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)

數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)第二章本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)1、掌握數(shù)據(jù)通信的基本方式、多路復(fù)用技術(shù)2、掌握數(shù)據(jù)交換技術(shù)、差錯(cuò)控制技術(shù)3、了解數(shù)字編碼技術(shù)本章重難點(diǎn)1、掌握數(shù)據(jù)通信的基本方式、多路復(fù)用技術(shù)2、數(shù)據(jù)交換方式及各自特點(diǎn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述2.1數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述2.2通信的基本方式2.3通信中的編碼技術(shù)2.4同步技術(shù)與多路復(fù)用技術(shù)2.5數(shù)據(jù)交換技術(shù)2.6差錯(cuò)控制技術(shù)2.1數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)概述現(xiàn)代意義上的數(shù)據(jù)通信是在電流發(fā)現(xiàn)之后產(chǎn)生的，可大致分為3個(gè)階段：初級(jí)階段、近代階段和現(xiàn)代階段數(shù)據(jù)通信的產(chǎn)生和發(fā)展2.11數(shù)據(jù)通信的產(chǎn)生和發(fā)展1.初級(jí)數(shù)據(jù)通信階段1837年，莫爾斯展示了實(shí)用電報(bào)系統(tǒng)，在莫爾斯電報(bào)系統(tǒng)中，所有的傳輸都采用二進(jìn)制信號(hào)形式，且所有的用戶文本信息必須首先被轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)據(jù)形式，因此,莫爾斯電報(bào)系是現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的先驅(qū)。1876年，Bell發(fā)明了可以實(shí)時(shí)傳輸完整語音信號(hào)的有線電話。模擬原始語音的電信號(hào)直接通過電話線路傳輸,實(shí)現(xiàn)了語音信息的長(zhǎng)距離傳輸。相對(duì)于電報(bào)系統(tǒng),電話終端機(jī)使用更簡(jiǎn)單,不需要用戶掌握任何專業(yè)知識(shí)。電話系統(tǒng)促使數(shù)據(jù)通信擴(kuò)展到語音通信領(lǐng)域。1901年,馬克尼((GuglielmoMarconi)發(fā)明了無線電報(bào)。無線電報(bào)為無線數(shù)據(jù)通信開辟了一個(gè)嶄新的領(lǐng)域,1938年出現(xiàn)的電視廣播,使數(shù)據(jù)通信中傳輸和交流的信息從單一的文本、語音發(fā)展到實(shí)時(shí)圖像。2.近代數(shù)據(jù)通信階段1946年,計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生和數(shù)字化技術(shù)的快速崛起,對(duì)數(shù)據(jù)通信中數(shù)字傳輸?shù)呐d起、發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用,計(jì)算機(jī)技術(shù)是現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信產(chǎn)的基礎(chǔ)。1960年,集成電路為數(shù)據(jù)通信中的各種電子設(shè)備提供了高速、微小、功能強(qiáng)的“心”,大大提高了數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的性能。20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的光纖傳輸系統(tǒng),使數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的傳輸速率性能得到了極大的提高;隨后出現(xiàn)的衛(wèi)星通信,將數(shù)據(jù)通信擴(kuò)展到了外太空。20世紀(jì)80年代開始出現(xiàn)的蜂窩移動(dòng)通信,使得人們可以隨時(shí)隨地進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交換。3.現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信階段20世紀(jì)90年代以來,隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展及Intemetf的出現(xiàn)和快速普及,使得分布在世界各地的屬于不同網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)之間能夠進(jìn)行快速的數(shù)據(jù)通信,數(shù)據(jù)通信技術(shù)和應(yīng)用進(jìn)入了快速發(fā)展階段。隨著互聯(lián)網(wǎng)從早期單純的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)承載網(wǎng)演變成了集數(shù)據(jù)、語音和圖像等多種信息格式的多媒體信息通信平臺(tái)后,推動(dòng)著數(shù)據(jù)通信進(jìn)入了一個(gè)嶄新的發(fā)展階段數(shù)據(jù)通信在科技、商貿(mào)、金融、交通、軍事等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用且應(yīng)用日趨廣泛,幾乎滲透到人們生活的各個(gè)角落,如電子郵件、氣象預(yù)報(bào)、異地會(huì)診、遠(yuǎn)程教育、智能運(yùn)輸系統(tǒng)、金融結(jié)算、股票交易、網(wǎng)絡(luò)游戲、電子商務(wù)、辦公自動(dòng)化等。2.1.2數(shù)據(jù)通信的信號(hào)簡(jiǎn)單地說,據(jù)通信是借助于電信號(hào)或光信號(hào)通過傳輸線路,在發(fā)送端和接收端之間進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳輸信號(hào)是數(shù)據(jù)信息的載體,是通過電壓、電流、電荷及電磁波等物理量在強(qiáng)度上的變化來攜載各種形式的數(shù)據(jù)信息(如語音、文本、圖像和視頻)進(jìn)行傳輸?shù)?。?）模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)（2）基帶信號(hào)和寬帶信號(hào)（簡(jiǎn)單了解）2.11數(shù)據(jù)通信的信號(hào)（1）模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)

①模擬信號(hào)模擬信號(hào)是一種連續(xù)變化的電信號(hào),其波形為連續(xù)曲線,中間無斷裂和不連信號(hào)的強(qiáng)度取值隨時(shí)間變化連續(xù)變化,其波形如圖所示

2.11數(shù)據(jù)通信的信號(hào)（1）模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)

②數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)是一種非連續(xù)變化的電信號(hào),其波形為不連續(xù)曲線。信號(hào)的強(qiáng)度始終在有限個(gè)數(shù)的值之間變化,其波形如圖所示

2.1.3數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型和組成通信系統(tǒng)必須包括3個(gè)基本組成部分：信源、傳輸介質(zhì)、信宿。信源產(chǎn)生的信息通過發(fā)送設(shè)備發(fā)送到傳輸介質(zhì)，并以電磁信號(hào)形式在傳輸介質(zhì)中傳輸。接受設(shè)備把從傳輸介質(zhì)中接收到的信號(hào)復(fù)原成數(shù)據(jù)信息后遞交給信宿。數(shù)據(jù)通信是計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)與終端設(shè)備之間的通信，它傳輸信息的目的不僅是為了交換數(shù)據(jù)信息，更主要是為了利用計(jì)算機(jī)來處理數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)由數(shù)據(jù)終端設(shè)備、數(shù)據(jù)通信設(shè)備和傳輸信道構(gòu)成。

2.1.4數(shù)據(jù)通信衡量標(biāo)準(zhǔn)（1）帶寬,單位：赫茲Hz、千赫KHz、兆赫MHz、（2）數(shù)據(jù)傳輸速率，單位：比特/秒，b/s（3）信道容量（4）波特率，單位：碼元/秒（5）吞吐量，單位：比特/秒，b/s（6）延遲（7）錯(cuò)誤率

2.2通信的基本方式2.2通信的基本方式對(duì)于點(diǎn)到點(diǎn)之間的通信，按照數(shù)據(jù)傳送的方向與時(shí)間的關(guān)系，通信方式可以分為單工通信、半雙工通信和全雙工通信。數(shù)字通信中，按照數(shù)字信號(hào)碼元排列方法的不同，通信方式又可分為串行通信和并行通信兩種。并行通信并行通信用于計(jì)算機(jī)內(nèi)部與各部件之間或者近距離設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸。至少有8個(gè)數(shù)據(jù)位同時(shí)在兩臺(tái)設(shè)備之間傳輸，發(fā)送端與接收端有8條數(shù)據(jù)線相連，發(fā)送端同時(shí)發(fā)送8個(gè)數(shù)據(jù)位，接收端同時(shí)接收8個(gè)數(shù)據(jù)位。串行通信串行通信常用于計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)與終端設(shè)備之間遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸。發(fā)送端一次只發(fā)送或接收一個(gè)數(shù)據(jù)位。傳輸速率要比并行通信慢得多，發(fā)送兩端只需一根傳輸線，成本大大降低。單工通信單工通信是指?jìng)魉偷眯畔⑹冀K是一個(gè)方向的通信。發(fā)送端發(fā)信息發(fā)往接收端，根據(jù)信息流決定發(fā)送端和接收端。例如：收聽廣播電視、主機(jī)顯示器等。半雙工通信半雙通信是指信息流可以在兩個(gè)方向傳輸，但同時(shí)一個(gè)時(shí)刻只限于一個(gè)方向傳輸。通信的雙方都具備發(fā)送和接收裝置，每一端既可以是發(fā)送端也可以是接收端。例如：對(duì)講機(jī)。全雙工通信全雙通信是指同時(shí)可以作雙向的通信。通信的一方在發(fā)送信息的同時(shí)也能夠接收信息。例如：電話和電話、計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)之間的通信。廣播式通信若一臺(tái)計(jì)算機(jī)用通信信道發(fā)送分組時(shí)，所有其他的計(jì)算機(jī)都能接收到改分組，這種通信方式稱為廣播式通信。發(fā)送的分組中帶有目的地址和源地址，接收到分組的計(jì)算機(jī)檢查目的地址是否與本地址相同，相同接收，不同丟棄。點(diǎn)到點(diǎn)式通信在點(diǎn)到點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò)中，每條物理線路連接一對(duì)計(jì)算機(jī)。兩臺(tái)計(jì)算機(jī)間可以直接通信，若沒有直接連接的線路，它們的通信通過中間節(jié)點(diǎn)的接收、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)直到目的節(jié)點(diǎn)。由于連接多臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的線路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)可能存在多條路由。采用分組存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)與路由選擇是點(diǎn)到點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò)與廣播式網(wǎng)絡(luò)的重要區(qū)別之一?；鶐ㄐ庞捎谟?jì)算機(jī)或終端等數(shù)字設(shè)備產(chǎn)生的、未經(jīng)調(diào)制的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的電脈沖信號(hào)通常呈矩形波形式，它占據(jù)的頻率范圍從直流和低頻開始，這種電脈沖信號(hào)稱為基帶信號(hào)。占有固有的頻率，只傳輸這一種信號(hào)，最簡(jiǎn)單、最基本的通信方式，適用于傳輸各種速率要求的數(shù)據(jù)、適合近距離通信。寬帶通信利用帶寬進(jìn)行通信，能夠在同一信道上進(jìn)行數(shù)字和模擬信息的傳輸?？扇菁{全部廣播信號(hào)，進(jìn)行高速的數(shù)據(jù)傳輸。在局域網(wǎng)中存在基帶和寬帶兩種通信方式，基帶通信的數(shù)據(jù)速率比寬帶通信低。寬帶能夠把聲音、圖像、數(shù)據(jù)等多媒體信息綜合到一個(gè)物理信道上。2.3通信中的編碼技術(shù)采樣量化編碼編碼技術(shù)：根據(jù)傳輸系統(tǒng)和設(shè)備的不同，模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)之間存在著相互轉(zhuǎn)化的問題。編碼/解碼技術(shù)用于實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換。編碼是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的過程。解碼是將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的逆過程。轉(zhuǎn)換的過程包括3個(gè)步驟：采樣、量化、編碼。1.采樣通過某種頻率的采樣脈沖將模擬信號(hào)等間隔取樣，變連續(xù)的模擬信號(hào)為離散信號(hào)的過程稱為采樣?；凇跋戕r(nóng)采樣原理”：只要采樣頻率大于或者等于有效最高頻率的兩倍，采樣值可以基本包含原始信號(hào)的所有信息，被采樣的信號(hào)可以不被失真的還原原始信號(hào)。2.量化量化的目的是確定采樣出的模擬信號(hào)的數(shù)值，通過規(guī)定一定的量化級(jí)，對(duì)采樣的離散值進(jìn)行“取整”量化，得到離散信號(hào)的具體數(shù)值。所取得的量化級(jí)越高，表示離散信號(hào)的值精度越高。3.編碼將量化后的數(shù)值編碼成一定位數(shù)的二進(jìn)制數(shù)值。當(dāng)量化值為N時(shí)，對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制位數(shù)為log2N。調(diào)制解調(diào)器（modem），是調(diào)制器和解調(diào)器的縮寫，一種計(jì)算機(jī)硬件，它能把計(jì)算機(jī)的數(shù)字信號(hào)翻譯成可沿普通電話線傳送的模擬信號(hào)，而這些模擬信號(hào)又可被線路另一端的另一個(gè)調(diào)制解調(diào)器接收，并譯成計(jì)算機(jī)可懂的語言。這一簡(jiǎn)單過程完成了兩臺(tái)計(jì)算機(jī)間的通信。調(diào)制解調(diào)器是Modulator（調(diào)制器）與Demodulator（解調(diào)器）的簡(jiǎn)稱，中文稱為調(diào)制解調(diào)器，根據(jù)Modem的諧音，親昵地稱之為“貓”，是一種能夠?qū)崿F(xiàn)通信所需的調(diào)制和解調(diào)功能的電子設(shè)備。一般由調(diào)制器和解調(diào)器組成。在發(fā)送端，將計(jì)算機(jī)串行口產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)調(diào)制成可以通過電話線傳輸?shù)哪M信號(hào)；在接收端，調(diào)制解調(diào)器把輸入計(jì)算機(jī)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，送入計(jì)算機(jī)接口。在個(gè)人計(jì)算機(jī)中，調(diào)制解調(diào)器常被用來與別的計(jì)算機(jī)交換數(shù)據(jù)和程序，以及訪問聯(lián)機(jī)信息服務(wù)程序等。2.4同步技術(shù)和多路復(fù)用技術(shù)同步技術(shù)在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中,接收端收到的信息應(yīng)與發(fā)送端發(fā)出的信息完全一致,這就要求在通信中收發(fā)雙方必須有統(tǒng)一的、協(xié)調(diào)一致的動(dòng)作。若收發(fā)兩端的動(dòng)作互不聯(lián)系不協(xié)調(diào),則收發(fā)之間就會(huì)出現(xiàn)誤差,隨著時(shí)間的增加和誤差的積累將導(dǎo)致收發(fā)“失步”,使系統(tǒng)不能正確傳輸信息。為了避免收發(fā)“失步”,使整個(gè)通信系統(tǒng)可靠地工作,需要采取“同步”技術(shù)，統(tǒng)一收發(fā)兩端動(dòng)作、保持收發(fā)步調(diào)一致的過程就稱為“同步”。常用的同步方式有兩種同步傳輸方式和異步傳輸方式。同步傳輸方式這種方式不以字符為單位,而以數(shù)據(jù)塊(一組字符或比特流)為單位傳輸。在傳輸中，字符之間不加起始位和停止位。為了使接收方容易確定數(shù)據(jù)塊的開始和結(jié)束,需要在每據(jù)塊的前后加上起始和結(jié)束標(biāo)志,以便使發(fā)送方和接收方之間能建立起一個(gè)同步的傳輸程,同時(shí)還可以用這些標(biāo)志來區(qū)分與隔離連續(xù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊。數(shù)據(jù)塊起始和結(jié)束標(biāo)志的特性取決于數(shù)據(jù)塊是面向字符的還是面向比特的。（每個(gè)數(shù)據(jù)塊的頭部和尾部都要附加一個(gè)特殊的字符或比特序列，標(biāo)記一個(gè)數(shù)據(jù)塊的開始和結(jié)束，一般還要附加一個(gè)校驗(yàn)序列，以便對(duì)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行差錯(cuò)控制。所謂同步傳輸是指數(shù)據(jù)塊與數(shù)據(jù)塊之間的時(shí)間間隔是固定的。）在面向字符的方式中,數(shù)據(jù)塊的內(nèi)容是由若干個(gè)字符組成的,起始和結(jié)束標(biāo)志由特殊的字符(如SYN、EOT等)構(gòu)成;在面向比特的方式中,其數(shù)據(jù)塊的內(nèi)容不再是字符流,而是一串比特流,相應(yīng)的首尾標(biāo)志可以是某一特殊的位模式,如在面向比特的高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程HDLC中用位模01111作為數(shù)據(jù)塊的起和結(jié)束標(biāo)志。優(yōu)點(diǎn)：傳輸效率高，開銷?。ㄙM(fèi)用少）。缺點(diǎn)：傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中有一位出錯(cuò)，必須重新傳輸整個(gè)數(shù)據(jù)塊，控制比較復(fù)雜。異步傳輸方式異步傳輸中，同一個(gè)字符內(nèi)相鄰兩位的間隔是固定的，而兩個(gè)字符之間的間隔是不固定的。即“字符內(nèi)同步，字符間異步”。字符分為5位和8位二進(jìn)制數(shù)，一般5位二進(jìn)制數(shù)字符的停止位設(shè)為1.5位，8位二進(jìn)制數(shù)的字符停止位設(shè)為2位，其中8位字符中包含1位校驗(yàn)位。異步傳輸方式中每個(gè)字符含相同的位數(shù)，字符每位的位寬相同，傳送每個(gè)字符所需要的時(shí)間由字符的起始位和停止位之間的時(shí)間間隔決定，是一個(gè)固定值。異步傳輸方式缺點(diǎn)：附加了起始位和停止位，增加了傳輸開銷，所以傳輸速率有所下降。優(yōu)點(diǎn)：如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，只需重發(fā)一個(gè)字符。控制簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)容易，適用于低速率場(chǎng)合。多路復(fù)用技術(shù)為了節(jié)省通信系統(tǒng)的費(fèi)用,提高通信系統(tǒng)的工作效率,人們希望一路傳輸介質(zhì)能同時(shí)傳輸多路信息,即一條線路多個(gè)信道,于是多路復(fù)用技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。其基本原理是允許兩個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)源共享同一個(gè)傳輸介質(zhì),就像每個(gè)數(shù)據(jù)源都有自己的信道一樣,在發(fā)送端將若干個(gè)彼此無關(guān)的信號(hào)合并為一個(gè)能在一個(gè)共用信道上傳輸?shù)膹?fù)合信號(hào),在信號(hào)的接收端將復(fù)合信號(hào)分離出原來的若干個(gè)彼此無關(guān)的信號(hào)，不論一入或輸出端的數(shù)量多少,都只需要一條傳輸線路。常用的多路復(fù)用技術(shù)有頻分多路復(fù)用(FDM)、時(shí)分多路復(fù)用(TDM)、統(tǒng)計(jì)時(shí)分多路復(fù)用(STDM)和波分多路復(fù)用(WDM)等。頻分多路復(fù)用(FDM)頻分多路復(fù)用是按頻率區(qū)分信號(hào)的方法,把傳輸頻帶分割成若干個(gè)較窄的頻帶,每個(gè)窄頻帶構(gòu)成一個(gè)子信道，每個(gè)子信道獨(dú)立地傳輸一路信息。適用于模擬信號(hào)。時(shí)分多路復(fù)用(TDM)時(shí)分多路復(fù)用是將物理信道按時(shí)間分成時(shí)間片，輪流分配給多個(gè)信源來使用公共信道，只要各路數(shù)據(jù)在時(shí)間上能區(qū)分開。波分多路復(fù)用(WDM)波分多路復(fù)用原理和頻分多路復(fù)用相似，只要用于光纖通信。利用不同波長(zhǎng)的光在一條光纖上同時(shí)傳輸多路信號(hào)。每個(gè)信道有各自的頻率范圍且互不重疊，通過共享光纖進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。2.5數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)交換技術(shù)數(shù)據(jù)通信最簡(jiǎn)單的形式是兩個(gè)站點(diǎn)直接用線路連接進(jìn)行通信，如果兩個(gè)站點(diǎn)相距遙遠(yuǎn)或要進(jìn)行多站點(diǎn)之間的通信，采用直接連接顯然不合適。缺點(diǎn)：專線連接不方便，費(fèi)用昂貴。解決上述問題的方法就是設(shè)置交換節(jié)點(diǎn)。各通信站點(diǎn)和交換節(jié)點(diǎn)相連，再把各交換節(jié)點(diǎn)用通信線路相連，組成通信網(wǎng)絡(luò)。任意兩個(gè)站點(diǎn)之間的通信線路是通過網(wǎng)絡(luò)的若干節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)接而成，每個(gè)通信站點(diǎn)只用一條線路和通信網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)相連，這樣組成的網(wǎng)絡(luò)稱為交換網(wǎng)絡(luò)。小圓圈表示站點(diǎn)，小方框表示交換節(jié)點(diǎn)。三種交換技術(shù)：電路交換、存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)交換、快速分組交換。電路交換電路交換技術(shù)是一種直接交換方式，由交換機(jī)負(fù)責(zé)在兩個(gè)通信站點(diǎn)之間建立一條物理專用通道。它的特點(diǎn)是在開始正式數(shù)據(jù)傳輸之前，首先由一段通信站點(diǎn)發(fā)起呼叫，交換網(wǎng)建立連接，直到兩端通信站點(diǎn)間建立起一條轉(zhuǎn)接式數(shù)據(jù)通路，然后開始數(shù)據(jù)傳輸。在整個(gè)傳輸期間，該通路一直為通信雙方占用，直到通信結(jié)束才釋放，包括線路連接、數(shù)據(jù)傳輸和線路拆除三個(gè)階段。存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)交換存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換是源于傳統(tǒng)的電報(bào)傳輸方式發(fā)展而來的一種數(shù)據(jù)交換技術(shù),它不像交換那樣需要通過呼叫建立起物理的傳輸通路,而是以接力方式,數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)段傳送,直到系統(tǒng)目的端。輸入的信息在交換設(shè)備控制下先在存儲(chǔ)區(qū)暫存,并對(duì)存儲(chǔ)的信息進(jìn)行處理,待指定輸出線路空時(shí)再將信息轉(zhuǎn)發(fā)出去,此處交換設(shè)備起開關(guān)作用。交換設(shè)備可控制輸入信息存入緩沖區(qū)等待出口的空閑，接通輸出并傳送信息。優(yōu)點(diǎn)：均衡色荷、建立電路延小、可進(jìn)行差錯(cuò)控制等點(diǎn),缺點(diǎn)：實(shí)時(shí)性不夠好,輸延退較大。在一些實(shí)時(shí)性要求不是很高的場(chǎng)合(如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)),可采用這種交換方式使數(shù)據(jù)在中間節(jié)點(diǎn)先作存儲(chǔ),再轉(zhuǎn)發(fā)出去,在存儲(chǔ)等待時(shí)間內(nèi)可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的處理。根據(jù)被交換數(shù)據(jù)單元長(zhǎng)度的不同,存儲(chǔ)一轉(zhuǎn)發(fā)交換技術(shù)主要有兩種實(shí)現(xiàn)形式,即報(bào)文交換和分組交換。報(bào)文交換報(bào)文交換過程是發(fā)送方先把待傳送的信息分為多個(gè)報(bào)文正文,在報(bào)文正文上附加發(fā)、收站地址及其他控制信息,形成一份完整的報(bào)文,然后以報(bào)文為單位在交換網(wǎng)的各節(jié)點(diǎn)間傳送,節(jié)點(diǎn)在接收整個(gè)報(bào)文后對(duì)報(bào)文進(jìn)緩存和必要的處理。等到指定輸出端線路和下一節(jié)點(diǎn)空閑時(shí)再將報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)出去;直到目的節(jié)點(diǎn)。目的節(jié)點(diǎn)將收到的各份報(bào)文按來的順序進(jìn)行組合,然后再將完整的信息交付給接收端計(jì)算機(jī)。報(bào)文交換方式是以報(bào)文為單位交換信息,每個(gè)報(bào)文包括報(bào)頭、報(bào)文和報(bào)尾三部分。報(bào)頭由發(fā)送端地址、接收端地址及其他輔助信息組成。有時(shí)報(bào)尾可省去,但此時(shí)單個(gè)報(bào)文必須有統(tǒng)一的固定長(zhǎng)度。文交換方式?jīng)]有撥號(hào)呼叫,由文的報(bào)頭控制其到達(dá)目的地。電路交換相比,報(bào)文交換具有線路利用率高的特點(diǎn),因?yàn)橛性S多報(bào)文可以分時(shí)共享?xiàng)l節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)的通道;不需要同時(shí)啟動(dòng)發(fā)送機(jī)和接收機(jī)來傳輸數(shù)據(jù),網(wǎng)絡(luò)可以在接收機(jī)啟之前暫存報(bào)文信息在通信容量很大時(shí),交換網(wǎng)絡(luò)仍可接收?qǐng)?bào)文,只是傳輸延遲會(huì)增加,可以實(shí)現(xiàn)群發(fā)、代碼轉(zhuǎn)換等功能。分組交換這種方式是把報(bào)文分成若干個(gè)長(zhǎng)度較短的分組(Packet),也稱“包”,以分組為位進(jìn)行暫存、處理和轉(zhuǎn)發(fā)。每個(gè)分組按格式須附加收發(fā)地址標(biāo)志、分組編號(hào)、分組的起始結(jié)束標(biāo)志和差錯(cuò)校驗(yàn)信息等,以供存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)之用。它規(guī)定了分組的長(zhǎng)度。一方面大大降低了對(duì)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)容量的要求,另一方面可以利用節(jié)點(diǎn)設(shè)備的主存儲(chǔ)器進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)處理,不需訪問外存,加快了處理速度,降低了傳輸延遲。同時(shí),較短信息分組的下一節(jié)點(diǎn)和線路的響應(yīng)時(shí)間也較短,從而可提高傳輸速率。又由于分組較短,在傳輸中出錯(cuò)的概率減小,即使有差錯(cuò),重發(fā)的信息也只是一個(gè)分組而非整個(gè)報(bào)文,因而也提高了效率。此外,在分組交換過程中多個(gè)分組可在網(wǎng)絡(luò)中的不同鏈路上并發(fā)傳送,因此,這又可提高傳輸效率和線路的利用率,但報(bào)文分組交換在發(fā)送端要對(duì)報(bào)文進(jìn)行分組(組包),在接收端要對(duì)報(bào)文分組進(jìn)行重裝(拆包并組成報(bào)文),這將增加信息的處理時(shí)間。分組交換

分組交換實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是分組長(zhǎng)度的選擇。分組越短,冗余信息(分組中的控制信息)的比例越大,將影響信息傳輸效率;分組越大,傳輸中出錯(cuò)的概率也越大,增加重發(fā)次數(shù)同樣也影響傳輸效率。（1B/1字節(jié)=8位二進(jìn)制數(shù)）分組交換的主要特點(diǎn)如下:(1)線路利用率高。(2)信息傳輸可