数据交换技术PPT
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电子数据交换技术课件
托运人
运输 商发 送站
到达站
收货人
通知 托运
托运单
派车 收费
杂货
运输 明细
回报
查货
配货 送货
回报
收货
签收单
电子数据交换技术
第*页
（五）EDI与MIS的集成
人事工资系统
派车处理 （派车单）
库存处理
送货单处理
跨系统的在线实时查询
传票输入
票据系统
应收账处理
日记账
应收账处理
总账处理
订单接收处理
电子数据交换技术
第*页
第一节 EDI的基本概念及特点 第二节 EDI系统的基本结构及其标准 第三节 EDI技术的应用
第五章 电子数据交换技术
电子数据交换技术
第*页
第一节 EDI的基本概念及特点
一、EDI的概述 二、EDI的特点 三、EDI的作用
电子数据交换技术
第*页
电子数据交换技术
第*页
三、EDI的作用 EDI传输的是格式化的标准文件，并具有格式校验功能。而传真、用户电报和电子信箱等传送的是自由格式的文件。 EDI是实现计算机到计算机的自动传输和自动处理，其对象是计算机系统。而传真、用户电报和电子信箱等的用户是人，接收到的报文必须人为干预或人工处理。 EDI对于传送的文件具有跟踪、确认、防篡改、防冒领、电子签名等一系列安全保密功能。而传真、用户电报没有这些功能。虽然电子信箱具有一些安全保密功能，但它比EDI的层次低。
电子数据交换技术
第*页
二、EDI技术在物流领域的应用 （一）物流公司的EDI应用 物流公司是供应商与客户之间的桥梁，它对调节产品供需、缩短流通渠道、解决不经济的流通规模及降低流通成本有极大的作用。右图为物流公司的交易流程：
运输 商发 送站
到达站
收货人
通知 托运
托运单
派车 收费
杂货
运输 明细
回报
查货
配货 送货
回报
收货
签收单
电子数据交换技术
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（五）EDI与MIS的集成
人事工资系统
派车处理 （派车单）
库存处理
送货单处理
跨系统的在线实时查询
传票输入
票据系统
应收账处理
日记账
应收账处理
总账处理
订单接收处理
电子数据交换技术
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第一节 EDI的基本概念及特点 第二节 EDI系统的基本结构及其标准 第三节 EDI技术的应用
第五章 电子数据交换技术
电子数据交换技术
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第一节 EDI的基本概念及特点
一、EDI的概述 二、EDI的特点 三、EDI的作用
电子数据交换技术
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电子数据交换技术
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三、EDI的作用 EDI传输的是格式化的标准文件，并具有格式校验功能。而传真、用户电报和电子信箱等传送的是自由格式的文件。 EDI是实现计算机到计算机的自动传输和自动处理，其对象是计算机系统。而传真、用户电报和电子信箱等的用户是人，接收到的报文必须人为干预或人工处理。 EDI对于传送的文件具有跟踪、确认、防篡改、防冒领、电子签名等一系列安全保密功能。而传真、用户电报没有这些功能。虽然电子信箱具有一些安全保密功能，但它比EDI的层次低。
电子数据交换技术
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二、EDI技术在物流领域的应用 （一）物流公司的EDI应用 物流公司是供应商与客户之间的桥梁，它对调节产品供需、缩短流通渠道、解决不经济的流通规模及降低流通成本有极大的作用。右图为物流公司的交易流程：
《计算机网络》 数据交换
时分交换（时分复用技术） 时分交换是把低速数据流划分成块，与其他信息 块一起，共享一个高速数据流。各个数据块由控 制逻辑操作，使数据从输入通向输出。
空分交换
单级空分开关
时分交换
时分复用 时间片互换 多时分交换
5.2 报文交换
在 报 文 交 换 （ message switching ） 方 式 中 ， 信 息 的 交 换 是 以 报 文 （message）为单位的，通信的双方之间无需建立专用通道。例如，当计算 机间通信时，发送机要先把准备发送的信息加上报文头，包括目标地址、源 地址等信息，并将形成的报文发送给交换设备。交换器把收到的报文信息存 入缓冲区并输送进队列排队等候处理，这个过程称为“第一次排队”。
数据交换
交换技术是采用交换机或结点 机等交换系统，通过路由选择技 术在要进行通信的双方之间建立 物理的逻辑的连接，形成一条通 信电路，实现通信双方的信息传 输和交换的一种技术。
网络中的数据交换技术
在计算机网络中，计算机通常使用公用通信的传 输线路进行数据交换，以提高传输设备的利用率。在 网络中的数据交换方式可分为线路（电路）交换和存 储转发交换两大类，其中存储转发交换又可分为报文 交换和分组交换两种。分组交换可分为传统的分组交 换、帧中继交换和信元交换三种。
为了解决上述问题，人们便提出了一种称为分组交换 （packet switching）的技术。就是将用户的大报文分割成若干个具有统一 格式、具有固定长度的报文分组（称为包，packet）。以报文分组 为单位，在网络中按照类似于流水线的方式进行存储转发传输，从 而可以使各个交换器处于并行操作状态，很显然这样一来便可以大 大缩短报文的传输时间。每一个报文分组均含有数据和目标地址， 同一个报文的不同分组可以在不同的路径中传输，到达指定目标以 后，再将它们重新组装成完整的报文。
空分交换
单级空分开关
时分交换
时分复用 时间片互换 多时分交换
5.2 报文交换
在 报 文 交 换 （ message switching ） 方 式 中 ， 信 息 的 交 换 是 以 报 文 （message）为单位的，通信的双方之间无需建立专用通道。例如，当计算 机间通信时，发送机要先把准备发送的信息加上报文头，包括目标地址、源 地址等信息，并将形成的报文发送给交换设备。交换器把收到的报文信息存 入缓冲区并输送进队列排队等候处理，这个过程称为“第一次排队”。
数据交换
交换技术是采用交换机或结点 机等交换系统，通过路由选择技 术在要进行通信的双方之间建立 物理的逻辑的连接，形成一条通 信电路，实现通信双方的信息传 输和交换的一种技术。
网络中的数据交换技术
在计算机网络中，计算机通常使用公用通信的传 输线路进行数据交换，以提高传输设备的利用率。在 网络中的数据交换方式可分为线路（电路）交换和存 储转发交换两大类，其中存储转发交换又可分为报文 交换和分组交换两种。分组交换可分为传统的分组交 换、帧中继交换和信元交换三种。
为了解决上述问题，人们便提出了一种称为分组交换 （packet switching）的技术。就是将用户的大报文分割成若干个具有统一 格式、具有固定长度的报文分组（称为包，packet）。以报文分组 为单位，在网络中按照类似于流水线的方式进行存储转发传输，从 而可以使各个交换器处于并行操作状态，很显然这样一来便可以大 大缩短报文的传输时间。每一个报文分组均含有数据和目标地址， 同一个报文的不同分组可以在不同的路径中传输，到达指定目标以 后，再将它们重新组装成完整的报文。
第二章 数据交换
例：假如H1站有3个分组报文要发送到H3站，且按1、2、3 次序发送到结点A。 结点A必须对每个数据报作出路径选择。当数据报1进 入时，结点A测定到去B的队列比去结点F的队列短，因 此选择去结点B的路径； 数据报2也是如此； 对数据报3，结点A发现去结点F的队列短，因此把数据 报3发送到结点F。 结果： 具有同样目的地址的数据报不能遵循同样的路径，有 可能数据报3比数据报2先到达结点C； 三个数据报不能按顺序到达H3，即对到达H3站的数据 报要重新排序。
第2章 物理层 --数据交换技术
问题的提出：在解决了数据的编码与传 输等基本问题后，接下来要考虑的是： 数据是如何通过通信子网，实现资源子 网中两台计算机间的数据交换的？ 几种数据交换技术 ATM技术
远程传输网络，不可能铺设用户到用户的线 路，因此产生了交换技术。 交换技术是指数据被从设备的一个端口送到 另一个端口所采用的技术。 电路交换 报文交换 分组交换 高速交换技术
ATM技术基本概念
ＡＴＭ(Asynchronous Transfer Mode)即异步传输 模式,就是国际电信联盟ITU-T制定的标准,现已成为 实现B-ISDN的核心技术. ATM是一种传输模式，在这一模式中，信息被组织 成信元，因包含来自某用户信息的各个信元不需要 周期性出现，这种传输模式是异步的。 ATM信元是固定长度的分组，共有５３个字节，分 为２个部分。前面５个字节为信头，主要完成寻址 的功能；后面的４８个字节为信息段，用来装载来 自不同用户，不同业务的信息。
ATM技术基本概念
话音，数据，图象等所有的数字信息都 要经过切割，封装成统一格式的信元在 网中传递，并在接收端恢复成所需格式 由于ATM技术简化了交换过程，去除了 不必要的数据校验，采用易于处理的固 定信元格式，所以ATM交换速率大大高 于传统的数据网，如x.25，DDN,帧中继 等
第05章_数据交换技术
第5章 数据交换技术
经编码后的数据在信源和信宿之间进行传输的最 理想的方式是在两个互连的站点之间直接建立传输信 道并进行数据通信。但实际上，在大范围的网络环境 中直接连接两个设备往往是不现实的，也是不可取的， 而常常是通过网络的中间节点把数据从源站点发送到 目的站点，实现数据通信。这些中间节点并不关心数 据内容，而是提供一个交换设备，使数据从一个节点 传到另一个节点，直至到达目的地为止。
电路交换适用场合：数据传输要求质量高且批量大的情况。在 数据传送开始之前必须先建立一条专用的电路，在线路释放之前， 该通路由一对用户完全占用。对于猝发式的通信，电路交换效率不 高，电路交换的典型例子是电话通信网络。
第5章 数据交换技术
5.2 存储转发交换
5.2.1 报文交换
图5.2 示意图
第5章 数据交换技术
虚电路方式与数据报方式相比，其不同点在于： (1) 虚电路方式是面向连接的交换方式，常用于两端点之 间数据交换量大的情况，能提供可靠的通信功能，保证每个分 组正确到达，且保持原来的顺序。 但虚电路方式有一个弱点，当某个节点或某条链路出故障 而彻底失效时，则所有经过故障点的虚电路将立即破坏，导致 本次通信失败。 (2) 数据报方式是面向无连接的交换方式，适用于交互式 会话中每次传送的数据报很短的情况。该方式省略了呼叫建立 过程，因此当要传输的分组较少时，这种方式要比虚电路方式 快速、灵活。而且分组可以绕开故障区而到达目的地，因此故 障的影响面要比虚电路方式小得多。但数据报方式不保证分组 按序到达。
第5章 数据交换技术
5.3 各种数据交换技术的比较
图5.5所示为几种交换技术在4个节点情况下进行通信的时序图。传 输过程是有延时的，而且传输报文或分组的实际时间和节点数目多少、 节点的处理速度、线路传输速率、传输质量、节点的负荷等诸多因素 有关。教材P47表5.1给出了几种交换技术性能比较。
经编码后的数据在信源和信宿之间进行传输的最 理想的方式是在两个互连的站点之间直接建立传输信 道并进行数据通信。但实际上，在大范围的网络环境 中直接连接两个设备往往是不现实的，也是不可取的， 而常常是通过网络的中间节点把数据从源站点发送到 目的站点，实现数据通信。这些中间节点并不关心数 据内容，而是提供一个交换设备，使数据从一个节点 传到另一个节点，直至到达目的地为止。
电路交换适用场合：数据传输要求质量高且批量大的情况。在 数据传送开始之前必须先建立一条专用的电路，在线路释放之前， 该通路由一对用户完全占用。对于猝发式的通信，电路交换效率不 高，电路交换的典型例子是电话通信网络。
第5章 数据交换技术
5.2 存储转发交换
5.2.1 报文交换
图5.2 示意图
第5章 数据交换技术
虚电路方式与数据报方式相比，其不同点在于： (1) 虚电路方式是面向连接的交换方式，常用于两端点之 间数据交换量大的情况，能提供可靠的通信功能，保证每个分 组正确到达，且保持原来的顺序。 但虚电路方式有一个弱点，当某个节点或某条链路出故障 而彻底失效时，则所有经过故障点的虚电路将立即破坏，导致 本次通信失败。 (2) 数据报方式是面向无连接的交换方式，适用于交互式 会话中每次传送的数据报很短的情况。该方式省略了呼叫建立 过程，因此当要传输的分组较少时，这种方式要比虚电路方式 快速、灵活。而且分组可以绕开故障区而到达目的地，因此故 障的影响面要比虚电路方式小得多。但数据报方式不保证分组 按序到达。
第5章 数据交换技术
5.3 各种数据交换技术的比较
图5.5所示为几种交换技术在4个节点情况下进行通信的时序图。传 输过程是有延时的，而且传输报文或分组的实际时间和节点数目多少、 节点的处理速度、线路传输速率、传输质量、节点的负荷等诸多因素 有关。教材P47表5.1给出了几种交换技术性能比较。
第5讲 多路复用技术和数据交换技术
同步时分复用可能会 造成线路资源的浪费
用户 A B
a
b b c c
a
t
①
t ②
ab bc c a d
#1
#2
#3
#4
4 个时分复用帧
1.2.2 异步时分多路复用
s1 s2 s3
…… tm+2 tm+1 tm ……
M U X
……
s3 s3 s2 ……
s3 s2 s1 s3 s2 s1
第5 讲 多路复用和数据交换
多路复用技术
数据交换技术
物理层协议与设备
1 多路复用技术
在一条通信线路上，同时传输多个有限带宽信号 原理：发送方将多个用户的数据通过复用器进行汇
集，并将汇集后的数据通过一条物理线路传输到接
收方；接收方通过分用器将数据分离成多个独立的 数据，然后分发给相应的多个用户。
波分多路复用的原理：利用波分复用设备将不同信道
的信号调制成不同波长的光，并复用到光纤信道上。 在接收方，采用波分设备分离不同波长的光。
1.3 波分多路复用
8 2.5 Gb/s 0 1 2 3 4 5 6 7 1550 nm 1551 nm 1552 nm 1553 nm 复 1554 nm 用 1555 nm 器 1556 nm 1557 nm 1550 nm 1551 nm 1552 nm 分 1553 nm 用 1554 nm 器 1555 nm 1556 nm 1557 nm 0 1 2 3 4 5 6 7
节长度8bit，1bit用于信道控制。每桢由24*8+1bit组成，
发送一桢需要125us，一秒8000桢，故其支持的数据 传输速度为 1.544M 比特/秒，即每个通道支持 64K 比 特/秒的传输速度。
数据交换技术及差错控制概述
• 不适用于计算机通信：因为计算机数据具有突发性的 特点，真正传输数据的时间不到10%。
▪ 例如：建立连接的时间为0.5s，计算机以1Mb/s的速率发送 10KB。线路利用率＝？
2
▪ 电话网络中的电路交换
呼叫时建立的 物理铜质连接
交换局
▪ 电路交换也能在多路复用信道上实现
• 在物理线路的Βιβλιοθήκη 个信道上建立连接数据交换技术及差错控制
▪ 什么是交换？
• 按某种方式动态地分配传输线路资源。
▪ 例如，电话交换机在用户呼叫时为用户选择一条可 用的线路进行接续。用户挂机后则断开该线路，该 线路又可分配给其他用户。
▪ 最初的交换：人工转接交换
▪ 为什么要采用交换技术？
• 节省线路投资，提高线路利用率。
▪ 实现交换的方法主要有：电路交换、报文 交换和分组交换。
• 整个报文（Message）作为一个整体一起发送。
• 优缺点：
▪ 没有建立和拆除连接所需的等待时间； ▪ 线路利用率高； ▪ 传输可靠性较高； ▪ 报文大小不一，造成存储管理复杂； ▪ 大报文造成存储转发的延时过长，且对存储容量要求较高； ▪ 出错后整个报文全部重发。
• 类比：下载时若无断点续传功能，一旦出错你会怎样做？
1
▪ 电路交换
• 在通信双方之间建立一条临时专用线路的过程。
▪ 可以是真正的物理线路，也可以是一个复用信道。
• 特点：数据传输前需要建立一条端到端的通路。—— 称为“面向连接的”（典型例子：电话）
• 过程：建立连接→通信→释放连接
• 优缺点：
▪ 建立连接的时间长； ▪ 一旦建立连接就独占线路，线路利用率低； ▪ 无纠错机制； ▪ 建立连接后，传输延迟小。
4
▪ 例如：建立连接的时间为0.5s，计算机以1Mb/s的速率发送 10KB。线路利用率＝？
2
▪ 电话网络中的电路交换
呼叫时建立的 物理铜质连接
交换局
▪ 电路交换也能在多路复用信道上实现
• 在物理线路的Βιβλιοθήκη 个信道上建立连接数据交换技术及差错控制
▪ 什么是交换？
• 按某种方式动态地分配传输线路资源。
▪ 例如，电话交换机在用户呼叫时为用户选择一条可 用的线路进行接续。用户挂机后则断开该线路，该 线路又可分配给其他用户。
▪ 最初的交换：人工转接交换
▪ 为什么要采用交换技术？
• 节省线路投资，提高线路利用率。
▪ 实现交换的方法主要有：电路交换、报文 交换和分组交换。
• 整个报文（Message）作为一个整体一起发送。
• 优缺点：
▪ 没有建立和拆除连接所需的等待时间； ▪ 线路利用率高； ▪ 传输可靠性较高； ▪ 报文大小不一，造成存储管理复杂； ▪ 大报文造成存储转发的延时过长，且对存储容量要求较高； ▪ 出错后整个报文全部重发。
• 类比：下载时若无断点续传功能，一旦出错你会怎样做？
1
▪ 电路交换
• 在通信双方之间建立一条临时专用线路的过程。
▪ 可以是真正的物理线路，也可以是一个复用信道。
• 特点：数据传输前需要建立一条端到端的通路。—— 称为“面向连接的”（典型例子：电话）
• 过程：建立连接→通信→释放连接
• 优缺点：
▪ 建立连接的时间长； ▪ 一旦建立连接就独占线路，线路利用率低； ▪ 无纠错机制； ▪ 建立连接后，传输延迟小。
4
第6讲数据交换技术
连接性：是指传输介质与网络设备的连接特性 抗噪性：是指传输介质防止噪声干扰对信号传输影响的能
力。
传输介质
❖ 有线传输介质 同轴电缆 • 粗缆 • 细缆 双绞线 • 屏蔽双绞线 • 非屏蔽双绞线 光纤 • 多模光纤 • 单模光纤
❖ 无线电信道 微波通信 红外通信 卫星通信 蓝牙 蜂窝无线通信
数据报分组交换的特点
• 同一报文的不同分组可以由不同的传输路径通过通信子网； • 同一报文的不同分组到达目的节点时可能出现乱序、重复或
丢失现象； • 每一个报文在传输过程中都必须带有源节点地址和目的节点
地址；
存储转发交换
❖ 虚电路分组交换
虚电路就是两个用户的终端设备在开始互相发送和接收数据之前需要 通过通信网建立逻辑上的路径。
电路交换
❖电路交换（Circuit Switching）也称为线路交 换。
❖ 交换机负责在两个通信站点之间建立一条物理的 固定传输通路，直到通信完毕后再拆除。
❖ 电路交换的三个阶段电路建立、数据传பைடு நூலகம்和电路 拆除。
❖ 优点：通信实时性强，适用于交互式会话通信。 ❖ 缺点：对突发性通信不适应，系统效率低；系统
❖ 存储转发交换方式可分为：报文交换和报文分组 交换。
存储转发交换
❖报文交换（Message Switching）
以报文为单位发送信息。报文就是计算机一次性要发 送的数据块，其长度不限且可变。
报文包括三部分内容：报头、报文正文和报尾。报头 由发信站地址、终点收信站地址及其他辅助信息组成。
存储转发交换
奇偶校验码
❖ 奇偶校验码是通过增加冗余位来使得码字某些位 中“1”的个数保持为偶数（或奇数）的编码方法。 异步通信系统使用了两种奇偶校验方法，即偶校 验和奇校验。
力。
传输介质
❖ 有线传输介质 同轴电缆 • 粗缆 • 细缆 双绞线 • 屏蔽双绞线 • 非屏蔽双绞线 光纤 • 多模光纤 • 单模光纤
❖ 无线电信道 微波通信 红外通信 卫星通信 蓝牙 蜂窝无线通信
数据报分组交换的特点
• 同一报文的不同分组可以由不同的传输路径通过通信子网； • 同一报文的不同分组到达目的节点时可能出现乱序、重复或
丢失现象； • 每一个报文在传输过程中都必须带有源节点地址和目的节点
地址；
存储转发交换
❖ 虚电路分组交换
虚电路就是两个用户的终端设备在开始互相发送和接收数据之前需要 通过通信网建立逻辑上的路径。
电路交换
❖电路交换（Circuit Switching）也称为线路交 换。
❖ 交换机负责在两个通信站点之间建立一条物理的 固定传输通路，直到通信完毕后再拆除。
❖ 电路交换的三个阶段电路建立、数据传பைடு நூலகம்和电路 拆除。
❖ 优点：通信实时性强，适用于交互式会话通信。 ❖ 缺点：对突发性通信不适应，系统效率低；系统
❖ 存储转发交换方式可分为：报文交换和报文分组 交换。
存储转发交换
❖报文交换（Message Switching）
以报文为单位发送信息。报文就是计算机一次性要发 送的数据块，其长度不限且可变。
报文包括三部分内容：报头、报文正文和报尾。报头 由发信站地址、终点收信站地址及其他辅助信息组成。
存储转发交换
奇偶校验码
❖ 奇偶校验码是通过增加冗余位来使得码字某些位 中“1”的个数保持为偶数（或奇数）的编码方法。 异步通信系统使用了两种奇偶校验方法，即偶校 验和奇校验。
交 换 技 术
如图5-6所示，假定我们需要从S向R1和R2发送分组。在单播中，每个分组将分别 向R1和R2分别发送。在组播中，S只发送每个分组一次，如果需要，则在中间 节点进行分组复制，每条链路中最多只出现一次相同的分组。而在广播中， 每个节点将把收到的分组从所有接口中（除了收到分组的接口）发送出去。
返回
计算机网络
就VoIP而论，为了能够进行QoS，内容智能需要包括区分呼叫目的， 例如本地或长途。内容智能是一种强大的特性。然而，交换机使用内容 智能的主要目的是QoS和安全，而不是为了执行基本的数据包转发。请 看表5-1，图5-5所示。
表5-1 OSI参考模型的层次及其各自的PDU （Protocol Data Unit，协议数据单元）
从广义上讲，任何数据的转发都可以叫做交换。但是，传统的、 狭义的第2层交换技术，仅包括数据链路层的转发。
1.1 第2层交换
第2层交换技术可以识别数据帧中的MAC地址信息，根据 MAC地址进行转发，并将这些MAC地址与对应的端口记录在自 己内部的一个MAC地址表中。
老式的第二层交换机中全部的网络设备都必须属于相同的子网，并 且为地址解析目的而交换广播数据包。对于被分组为共同广播数据包的 网络设备，它们组成单个广播域。第二层交换机在整个广播域中扩散未 知的单播、多播和广播的通信流量。基于上述原因，广播域内的全部网 络设备需要处理所有的扩散通信流量。伴随着广播域规模的增长，由于 需要执行任务来处理很多不必要的通信流量，所以广播域内的网络设备 就不堪重负。这种告诫也阻止网络拓扑的增长。
第3层交换技术到今天已经相当成熟，同时，3层交换机也从来没有停止过发展。 第3层交换技术及3层交换设备的发展，必将在更深层次上推动整个社会的信 息化变革，并在整个网络中获得越来越重要的地位。
《数据通信：路由交换技术》课件：交换技术与应用
PC D 的 MAC 地址 交换机查找MAC地址表 交换机将该帧做 “洪泛”
转发。
PC B回应一个帧给PC D 交换机从端口 E1 学习到
PC B的 MAC 地址
端口号 E0 E2 E3 E1
MAC地址 00d0-d001-1111 00d0-d001-2222 00d0-d001-4444 00d0-d001-3333
1
3
2
MAC1 MAC2
MAC3 MAC4
端口号
1 2 3 3
MAC地址
MAC1 MAC2 MAC3 MAC4
交换机工作原理
（1）地址学习 初始MAC地址表是空表
端ห้องสมุดไป่ตู้号
MAC地址
交换机工作原理
（1）地址学习 PC A 发送一个帧给 PC C 交换机从端口 E0 学习到
PC A 的 MAC 地址 交换机查找MAC地址表 交换机将该帧做 “洪泛”
一个特例，它标识了所有的网卡。
MAC地址用来识别一个以太网上的某个单独的设备或一组设备
以太网MAC地址
3.MAC地址的表示方法
单播MAC地址
组播MAC地址
广播MAC地址
第一种：每两位十六进制数1组（即1个字节)，一共6组，中间使用中划线连接。 第二种：每四位十六进制数1组（即2个字节)，一共3组，中间使用中划线连接。
70年代
80年代
90年代
92年
96年
2002年
共享式以太网工作原理
A
B
C
D
E
①如果中间的线路是共享的， 这条链路在同一时间由谁来 使用呢？如何来保证这些主 机能有序的使用共享线路， 不发生数据的冲突？
CSMA/CD机制
转发。
PC B回应一个帧给PC D 交换机从端口 E1 学习到
PC B的 MAC 地址
端口号 E0 E2 E3 E1
MAC地址 00d0-d001-1111 00d0-d001-2222 00d0-d001-4444 00d0-d001-3333
1
3
2
MAC1 MAC2
MAC3 MAC4
端口号
1 2 3 3
MAC地址
MAC1 MAC2 MAC3 MAC4
交换机工作原理
（1）地址学习 初始MAC地址表是空表
端ห้องสมุดไป่ตู้号
MAC地址
交换机工作原理
（1）地址学习 PC A 发送一个帧给 PC C 交换机从端口 E0 学习到
PC A 的 MAC 地址 交换机查找MAC地址表 交换机将该帧做 “洪泛”
一个特例，它标识了所有的网卡。
MAC地址用来识别一个以太网上的某个单独的设备或一组设备
以太网MAC地址
3.MAC地址的表示方法
单播MAC地址
组播MAC地址
广播MAC地址
第一种：每两位十六进制数1组（即1个字节)，一共6组，中间使用中划线连接。 第二种：每四位十六进制数1组（即2个字节)，一共3组，中间使用中划线连接。
70年代
80年代
90年代
92年
96年
2002年
共享式以太网工作原理
A
B
C
D
E
①如果中间的线路是共享的， 这条链路在同一时间由谁来 使用呢？如何来保证这些主 机能有序的使用共享线路， 不发生数据的冲突？
CSMA/CD机制
第三章 电子数据交换技术
每天中午12点钟，配送中心将商品的库存信息以文件形式发送到增值网上， 各门店计算机系统从自己的增值网信箱中取出库存信息，然后根据库存信息和自己 门店的销售信息制作“要货单”。但要货单信息没有通过网上传输，而是从计算机 中打印出来，通过传真形式
电子商务概论
传送到配送中心，配送中心的计算机工作人员再将要货信息输入计算机系统。这样 做的结果导致了数据二次录入可能发生的错误和人力资源的浪费。
电子商务概论
三、EDI的优点
第一节 EDI概述
（1）降低了纸张的消费。根据联合国组织的一次调查，进行一次进出口贸易， 双方约需交换近30份文件和表格，其纸张、行文、打印及差错可能引起的总开销等 大约为货物价格的7%。
（2）减少了许多重复劳动，提高了工作效率。如果没有EDI系统，即使是高度计 算机化的公司，也需要经常将外来的资料重新输入本公司的电脑。
三、EDI在商检中的应用
商检单证作为外贸出口的重要环节之一。利用EDI技术，可以提高单证的审核 签发效率，加强统一管理，与国际接轨，为各外贸公司提供方便、快捷的服务。
EDI在商检中的应用较早，早在1985年已在广东投入运行，提供商检原产地证 和惠普制产地证两种单证的EDI申请和签发，是我国EDI较早的一个应用实例。外贸 公司可通过EDI的方式与商检局进行产地证的电子单证传输，无需再为产地证的审 核、签发来回地跑几趟商检局，既节约了时间和费用，同时也节约了纸张。而对于 商检局来说，有了EDI单证审批系统，不仅减轻了商检局录入数据的负担，减少了 手工录入出差错的机会，同时也方便了他们对大量的各种单证的统一管理。
电子商务概论
第三节 EDI的标准
二、EDI标准体系
（三）ANSI X.12标准 20世纪70年代后期在美国国家标准局（ANSI）的指示下，由美国标准化委员 会（ASC）在此基础上制定了ANSI X.12标准。ANSI X.12标准为美国EDI国家标准， 广泛应用于北美地区，主要规定电子传送数据的格式。 （四）我国的EDI标准体系 我国EDI标准化组织建设工作主要是针对UN/ECE和ISO/IEC 两大组织的情况并 结合我国国情开展的。通过开展UN/EDIFACT和ISO/IEC相关标准的引进、本地化、 EDI标准的维护机制建设，结合我国国情开发出自己的报文标准。
电子商务概论
传送到配送中心，配送中心的计算机工作人员再将要货信息输入计算机系统。这样 做的结果导致了数据二次录入可能发生的错误和人力资源的浪费。
电子商务概论
三、EDI的优点
第一节 EDI概述
（1）降低了纸张的消费。根据联合国组织的一次调查，进行一次进出口贸易， 双方约需交换近30份文件和表格，其纸张、行文、打印及差错可能引起的总开销等 大约为货物价格的7%。
（2）减少了许多重复劳动，提高了工作效率。如果没有EDI系统，即使是高度计 算机化的公司，也需要经常将外来的资料重新输入本公司的电脑。
三、EDI在商检中的应用
商检单证作为外贸出口的重要环节之一。利用EDI技术，可以提高单证的审核 签发效率，加强统一管理，与国际接轨，为各外贸公司提供方便、快捷的服务。
EDI在商检中的应用较早，早在1985年已在广东投入运行，提供商检原产地证 和惠普制产地证两种单证的EDI申请和签发，是我国EDI较早的一个应用实例。外贸 公司可通过EDI的方式与商检局进行产地证的电子单证传输，无需再为产地证的审 核、签发来回地跑几趟商检局，既节约了时间和费用，同时也节约了纸张。而对于 商检局来说，有了EDI单证审批系统，不仅减轻了商检局录入数据的负担，减少了 手工录入出差错的机会，同时也方便了他们对大量的各种单证的统一管理。
电子商务概论
第三节 EDI的标准
二、EDI标准体系
（三）ANSI X.12标准 20世纪70年代后期在美国国家标准局（ANSI）的指示下，由美国标准化委员 会（ASC）在此基础上制定了ANSI X.12标准。ANSI X.12标准为美国EDI国家标准， 广泛应用于北美地区，主要规定电子传送数据的格式。 （四）我国的EDI标准体系 我国EDI标准化组织建设工作主要是针对UN/ECE和ISO/IEC 两大组织的情况并 结合我国国情开展的。通过开展UN/EDIFACT和ISO/IEC相关标准的引进、本地化、 EDI标准的维护机制建设，结合我国国情开发出自己的报文标准。
《数据交换技术》课件
跨企业数据交换
总结词
跨企业数据交换是数据交换技术在企业之间的应用，用于实现不同企业之间的 数据共享和整合。
详细描述
在供应链管理、合作伙伴关系、行业协会等领域，企业之间需要进行大量的数 据交换。通过数据交换技术，企业可以与其他企业共享数据，实现信息的快速 传递和整合，提高整个供应链或行业的运行效率。
大数据处理中的数据交换
总结词
数据交换技术在大数据处理中发挥着重要作用，用于实现大规模数据的快速传输和整合 。
详细描述
大数据处理需要处理大量的数据，数据的传输和整合成为关键。数据交换技术可以提供 高速、稳定的数据传输服务，支持大数据处理的实时性和高效性，提高数据处理的质量
和效率。
05
数据交换技术的实践案例
云计算技术的应用
云计算技术的发展为数据交换提供了更 加高效、灵活和可靠的数据存储和处理
能力。
标准化和规范化
随着数据交换技术的不断发展，标准 化和规范化将成为未来发展的重要趋
势。
大数据技术的应用
大数据技术能够处理海量、复杂的数 据，提高了数据交换的效率和准确性 。
智能化和自动化
智能化和自动化技术的发展将进一步 提高数据交换的效率和准确性，减少 人工干预和错误率。
由于不同系统、不同平台的数据格式各异，需要花费大 量时间和精力进行数据格式的转换和处理。
3 数据安全风险
由于不同系统、不同平台的数据格式各异，需要花费大 量时间和精力进行数据格式的转换和处理。
4 技术更新换代
由于不同系统、不同平台的数据格式各异，需要花费大 量时间和精力进行数据格式的转换和处理。
数据交换技术的发展趋势
02
数据交换技术的实现方式
基于TCP/IP的数据交换
10、数据交换技术
2.报文交换
为了克服电路交换方式中不同类型的用户终端之间不能互通、 电路利用率低以及有呼损等方面的缺点,提出了存储-转发交换 方式。报文交换方式就是存储-转发方式中较早的一种。
2.报文交换
1.什么是报文交换 报文是通信站点一次性发送的数据块,数据块长度不固定。报 文交换的基本思想是「存储-转发」,即当用户的报文到达交换 机时,先将报文存储在交换机的存储器中,当所需要的输出电路 有空闲时,再将该报文发向接收交换机或用户终端 报文交换过程与日常生活中信件的邮寄过程非常相似,不需要 通信前建立连接,需要通信时直接传输数据。
1.电路交换
由此可见电路交换属于预分配电路资源,即在一次接续中,电路 资源预先分配给一对用户固定使用,不管在这条电路上有无数 据传输,电路一直被占用着,直到双方通信完毕拆除电路连接为 止,因此电路利用率比较低。
1.电路交换
3.电路交换的优缺点 电路交换的特点是接续通信路径采用物理连接,在传输通路接续之后交换网的控制电路就与信 息的传递无关,这时通信双方终端之间就好像建立了一条专线一样,用户的数据可进行「透明」 的传输 (1)电路交换的优点 ①信息的传输时延小,且对一次接续而言,传输时延固定不变 ②信息在通路中「透明」传输。电路接通后,信息的编码方法和信息格式由通信双方协调,不受 网络的限制 ③信息传输效率高。交换机对用户的数据信息不存储、分析和处理。所以,交换机在处理方面 的开销比较小,传输用户数据信息时不必附加许多控制信息。因而传输效率较高,且数据不会丢 失,并保持原来的序列。
2.报文交换
在报文交换中,由于报文是经过存储的,因此通信就不是交互式 或实时的。不过,对不同类型的信息流可以设置不同的优先等 级,优先级高的报文可以提前处理输出。采用优先等级方式也 可以在一定程度上支持交互式通信,在通信高峰时,也可以把优 先级低的报文送入外存储器排队,以减少由于繁忙而引起的阻 塞。
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持网络的服务水平，该帧与DE为0的帧相比应先丢弃；
信息字段（I）：信息字段长度为1600字节到2048字节不等。信 息字段可传送多种规程信息，如X.25、局域网等，为帧中继与其
它网络的互连提供了方便 。
帧校验字段（FCS） ：FCS为2字节的循环冗余校验（CRC校 验）。
数据交换技术
三、 帧中继
二、 数据交换方式
四、三种交换方式的比较
三种交换技术总结如下
线路交换：在数据传送之前需建立一条物理通路，在线路被释放
之前，该通路将一直被一对用户完全占有；
报文交换：报文从发送方传送到接收方采用存储转发的方式；
分组交换：此方式与报文交换类似，但报文被分成组传送，并规
定了分组的最大长度，到达目的地后需重新将分组组装成报文。
EA为1时表示地址字段到此为止 ；
前向拥塞通知（FECN）：若某节点将FECN置1，则表明与该帧 同方向传输的帧可能受到网络拥塞的影响而产生时延。
数据交换技术
三、 帧中继
⑤ 后向拥塞通知（BECN） ：若某节点将BECN置1，则指示接
收者与该帧相反方向传输的帧可能受到网络拥塞的影响而产生时
延； ⑥丢弃指示（DE）：当DE置1，表明在网络发生拥塞时，为了维
CPE A
DLCI 16
DLCI 30
注:FRS-帧中继交换机 CPE-中央处理机 R-路由器 从 CPE A 到 CPE B:DLCI 为 16,25,30,54 从 LAN A 到 LAN B:DLCI 为 32,26,45,31
数据交换技术
三、 帧中继
三、帧中继的特点
高效性
经济性 高可靠性 灵活性 网络组建简单 ；
在通信中自始至终使用该条链路进行信息传输，而不允许其它
计算机和终端同时共享该条链路。
数据交换技术
二、 数据交换方式
一、线路交换方式（电路交换方式）
线路交换方式的通信过程
线路建立阶段：如果主机H1要向主机H2传输数据，首先要通过 通信子网在主机H1与主机H2之间建立线路连接。主机H1首先 向通信子网中节点A发送“呼叫请求包”，其中含有需要建立线 路连接的源主机地址与目的主机地址。节点A根据目的主机地址， 根据路选算法，如选择下一个节点为B，则向节点B发送“呼叫 请求包”。其它节点动作基本类同。至此，从“主机H1-节点A节点B-节点C-节点D-主机H2”的专用物理线路连接建立完成。
具有NCE的 modem和ACE
(b) 自动呼叫/应答方式
通过公用电话网实现数据交换
数据交换技术
一、 数据交换概述
实现数据通信的交换网有两类：公用交换网和公用数据交换网
利用公用数据交换网进行数据交换
公用数据交换网要求本身可解决数据交换。在早期的广域网中，
数据通过通信子网的交换方式分为两类： 线（电）路交换方式、存储 转发交换方式。
数据报方式：每个分组单独传送，称为数据报，每个数据报都包 含源节点和目的节点的地址信息。
二者之间的比较：
数据交换技术
二、 数据交换方式
三、分组交换方式
分组交换的实现方式
虚电路方式 I、传输需连接建立和释放的过程； 数据报方式 I、传输无需连接建立和释放的过程；
II、数据块中仅含少量的地址信息，用 II、每个数据报中需带较多的地址信息； 户的连续数据块沿着相同的路径， III、用户的连续数据块会无序地到达目的 按序到达目的地；接受站点处理 地；接受站点处理复杂。 方便。 IV、当使用网状拓扑组建网络时，任一中 III、如果虚电路中的某个结点或者线路 间结点或者线路的故障不会影响数 出现故障，将导致虚电路传输失 据报的传输（可以选择不同的路 效。 径），可靠性较高。 IV、 虚电路方式较适合站点之间大批 V、数据报较适合站点之间少量数据的传 量的数据传输。 输。
数据交换技术
一、 数据交换概述
实现数据通信的交换网有两类：公用交换网和公用数据交换网
利用公用交换网进行数据交换
在公用电话网上只要附加一些呼叫或应答装置，即可实现用户终 端和计算中心设备的数据交换。
用户终端 公用电话交换网 计算机中心
(a) 人工呼叫/应答方式
用户终端 公用电话交换网 计算机中心
时分电路交换 电路交换方式 空分电路交换 报文交换 公用数据网存储交换方式分组交换 帧方式 ATM交换
数据交换技术
二、 数据交换方式
一、线路交换方式（电路交换方式）
与电话交换方式的工作过程很类似； 两台计算机通过通信子网进行数据交换之前，首先要在通信子 网中建立一个实际的物理线路连接，然后再进行数据通信；
信头：5字节； 信息段：48字节； 根据其位置不同，对于用户-网络接口和网络-节点接口，ATM信 元格式略有不同。如下图所示： 数据交换技术
四、 ATM技术
2、ATM信元格式
数据交换技术
三、 帧中继
快速分组交换 （FPS：Fast Packet Switching）可理解为 尽量简化协议，面向分组的通信方法，只具有核心的网络功能， 以提供高速、高吞吐量、低时延服务的交换方式。一种用于统 计复用分组交换数据通信的接口协议，分组长度可变，传输速 度为2.408Mb/s或更高，没有流量控制也没有纠错。
可为用户要求传送的多种业务提供共同的网络传输能力，
并对高层协议保持透明 ； 具有长远性 。
数据交换技术
四、 ATM技术
一、ATM的基本原理
1、ATM的概念
ATM是一种基于信元、面向连接、全双工、点到点的传输协议； ATM本质是一种高速分组传送模式，只是ATM分组的长度是固定 的。
2、ATM信元格式
数据交换技术 图 3-7 LAPF 帧格式
三、 帧中继
标志字段F：标志字段是一个独特的01111110比特序列，用于指示
一帧的开始与结束。
地址字段 数据链路连接标识符（DLCI）：表示永久虚电路（PVC）、呼
叫控制或管理信息；
命令/响应（C/R）：与高层应用有关，帧中继本身并不使用 ； 地址扩展（EA）：当EA为0时表示下一个字节仍为地址字段，当
传输效率更高，所以广泛应用的是帧中继技术 。
数据交换技术
三、 帧中继
二、帧中继的基本原理
2、帧中继的格式
标志 字节 1 地址 2～4 8 7 信息 可变 6 5 4 3 2 帧校验序列 2 1 标志 1
标志（F） DLCI DLCI FECN BECN 信息 （I） FCS C/R DE EA0 EA1
常常是通过有节点的网络来把数据从源地点发送到目的地点， 以此实现通信；
这些节点并不关心数据内容，而是提供一个交换设备，使数据
从一个节点传到另一个节点直至到达目的地为止。下图示意一
个交换网络的拓扑结构。
数据交换技术
一、 数据交换概述
通常将希望通信的一批设备称为网络站，而将提供通信的一批 设备称为节点。这些节点以某种方式用传输链路相互连接起来。 每个分支都连接到一个节点上去，把节点集称为通信网络。如 果所连接的设备是计算机和终端的话，那么节点集加上一些分 支就构成计算机网络。
二、 数据交换方式
一、线路交换方式（电路交换方式）
线路交换方式的特点
通信子网中的节点是用电子或机电结合的交换设备来完成输入 与输出线路的物理连接；
交换设备与线路分为模拟通信与数字通信两类；
线路连接过程完成后，在两台主机之间已建立的物理线路连接
为此次通信专用，电路利用率低；
通信子网中的结点交换设备不能存储数据，不能改变数据内容，
数据交换技术
二、 数据交换方式
三、分组交换方式
分组交换的特点
具有分段差错流量控制功能，传输质量高；
对线路动态多路复用，传输效率高；
可在不同种类的终端之间通信；
服务质量可靠，经济性好； 时延不固定，平均时延较长；
数据交换技术
二、 数据交换方式
电路交换
报文交换
分组对从终端设备送来的数据报文进行接收、存储，而后
将报文划分成一定长度的分组，并以分组为单位进行传输和交换。
接收节点将接收到的分组重新组装成信息或报文。
分组的基本格式
数据交换技术
二、 数据交换方式
三、分组交换方式
分组交换的实现方式
虚电路方式：两个用户(DTE)在进行通信之前通过网络建立的逻 辑上的连接。在同一条物理线路上可以同时建立多个虚电路。包 括呼叫建立、数据传输和呼叫释放阶段。
3、帧中继的工作原理
节点交换机在收到帧目的地址后立即转发，无须等待收到整个帧并做相
应处理后再转发。若帧在传输过程中出现差错，当节点检测到错误时， 节点立即停止传送，并发一指示到下一节点使其停止传输该帧，并将其 丢弃，请求重发 ； 帧中继中间节点机只转发帧而不回送确认帧，只有在目的终端交换机收 到一帧后才回送端到端的确认，减少了中间节点的处理时间 ； 帧中继采用面向连接的虚电路交换技术，可提供SVC（交换虚电路）和
四、
数据交换技术
本章内容
一、 数据交换概述 二、 数据交换方式 三、 帧中继 四、 ATM技术
数据交换技术
本章重点难点
了解数据交换的基本方式 了解电路交换和报文交换 掌握分组交换 掌握帧中继 掌握ATM技术
数据交换技术
一、 数据交换概述
经编码后的数据在通信线路上进行传输的最简单形式是在两个 互连的设备之间直接进行数据通信，但是，直接连接两个设备 往往是不现实的；
数据交换技术
二、 数据交换方式