数据交换技术 ppt课件
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《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
数据交换技术
呼叫确认
数据传输
线路交换的特点：
1）优点 线路建立后，所有数据直接传输。因此数据传输可靠、迅速、有序。 2）缺点
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线路接通后即为专用信道，因此线路利用率低。
线路建立时间较长，造成有效时间的浪费。
例如，只有少量数据要传送时，也要花不少时间用于建立和拆除。
2、报文交换
在报文交换方式中，两个站点之间不需要建立一条专门的通 路。当发送端有数据要发送时，把数据作为一个整体（即报文） 发送给交换设备。交换设备根据报文中的目的地址，选择一条合 适的空闲输出线，将报文传送给下一个节点，直到目的地为止。
分组1
分组2 分组3
数 据
呼 叫 应 答
排队延迟
A
B
C
D
A
B
C
D
A
B
C
D
线路交换 2018/6/8
报文交换
分组交换 page 18
1
4
p2
p3 p2 p1
6
p2
主机A
2 5 3 7
主机B
分组交换方式图
p3 p2 p1
分组传送
分组交换的优点： 1）存储量要求较小，可以用内存来缓冲分组——速度快； 2）转发延时小——适用于交互式通信； 3）某个分组出错仅重发该分组——效率高； 4）各分组可通过不同路径传输，可靠性高。
总结：
呼 叫 请 求 寻路延迟 报文
图1 并行数据传输
图2 串行数据传输
3、串行数据传输方向
有三种不同的方式：
单工通信
半双工通信 全双工通信
数据交换技术
网络中所有设备都直接两两相连是不现实的，通常要经过中 间节点将数据从信源逐点传送到信宿，从而实现两个互连设备之 间的通信。 这些中间节点并不关心数据内容，它的目的只是提供一个交 换设备，把数据从一个节点传送到另一个节点，直至到达目的地 。通常将数据在各节点间的数据传输过程称为数据交换。
数据交换技术
电路交换技术——甲线 报文交换技术——乙线 分组交换技术——丙线 可进行类比的项目：数据——火箭（即所 需运输的货物） 中间交换设备——火车头 线路——铁路 线路利用率——铁路的使用率
常见通讯方式的原理及优缺点
通讯方式 传统电话 电报 IP 电话
数据交换技术 优点 缺点
课堂作业：
费用最低、速 进行拆分、复原工
度较快，对火车
作
头要求低
数据交换技术---电路交换技术
“老式电话转接”为 例
数据交换技术---电路交换技术
工作
原理 A
数据
B
数据交换技术---报文交换技术
工作原理
A
中间 设备
数据
中间 设备
B
存储－转发
电报系统
数据交换技术---分组交换技术
工作原理
IP 电话
三种数据交换技术与三种火箭运输方案的对应关系：
登录莆田四中信息技术教学平台 相关课堂小测试题
应用：
登录莆田四中信息技术教学平台 在教学论坛就“IP电话为什么比较便 宜”话题展开讨论，并回帖
课堂小结：
报文交换技术 工作原理
B
电路交换技术 A
工作原理
主要知识点
C 分组交换技术工
作原理
IP 电话为什么会 E
比较便宜
D 三种交换技术优
缺点比较
LOGO
乙线：专门使用一列火车来运输火箭，但不使用专线，该火车按照正常的火 车时刻表，服从铁路部门的调度。
丙线：不使用专门的火车来运输，而是将火箭进行拆分，拆分之后火箭与普 通货物一样进行运输。
三种运输方式优劣比较
特点 甲线 乙线
丙线
优点
缺点
常见通讯方式的原理及优缺点
通讯方式 传统电话 电报 IP 电话
数据交换技术 优点 缺点
课堂作业：
费用最低、速 进行拆分、复原工
度较快，对火车
作
头要求低
数据交换技术---电路交换技术
“老式电话转接”为 例
数据交换技术---电路交换技术
工作
原理 A
数据
B
数据交换技术---报文交换技术
工作原理
A
中间 设备
数据
中间 设备
B
存储－转发
电报系统
数据交换技术---分组交换技术
工作原理
IP 电话
三种数据交换技术与三种火箭运输方案的对应关系：
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应用：
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课堂小结：
报文交换技术 工作原理
B
电路交换技术 A
工作原理
主要知识点
C 分组交换技术工
作原理
IP 电话为什么会 E
比较便宜
D 三种交换技术优
缺点比较
LOGO
乙线：专门使用一列火车来运输火箭，但不使用专线，该火车按照正常的火 车时刻表，服从铁路部门的调度。
丙线：不使用专门的火车来运输，而是将火箭进行拆分，拆分之后火箭与普 通货物一样进行运输。
三种运输方式优劣比较
特点 甲线 乙线
丙线
优点
缺点
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。
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。
计算机网络数据交换方式
• “济南－北京”G101这条线路可以看成是一条虚路径
• 也需要三个过程：建立－数据传输－拆除
▪ 建立虚电路时，交换机将预留传输时所需的所有资源
• 虚电路的路由在建立时确定，传输数据时则不再需要
▪ 数据传输时只需指定虚电路号，分组即可按虚电路的路由穿越网 络——“数字管道”
• 提供的是“面向连接”的服务
▪ 但却没有像电路交换那样始终占用一条端到端的物理通道，只是 断续地依次占用传输路径上各个链路段——与铁路系统类比
▪ 可以看成是采用了电路交换思想的分组交换 ▪ 能够保证分组按序到达
10
▪ 分组通过预先建立好的虚电路穿越网络
H3 H2
H4 H1
虚电路
H5 H6
11
总结
▪ 采用交换技术的原因：提高线路利用率 ▪ 实现交换的方法：
• 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？
2.6 数据交换技术
▪ 交换的概念 ▪ 为什么要采用交换技术 ▪ 实现数据交换的方法
1
▪ 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
2
▪ 为什么要采用交换技术？
分组2
分组1
H4
主机B
ACK
• 也需要三个过程：建立－数据传输－拆除
▪ 建立虚电路时，交换机将预留传输时所需的所有资源
• 虚电路的路由在建立时确定，传输数据时则不再需要
▪ 数据传输时只需指定虚电路号，分组即可按虚电路的路由穿越网 络——“数字管道”
• 提供的是“面向连接”的服务
▪ 但却没有像电路交换那样始终占用一条端到端的物理通道，只是 断续地依次占用传输路径上各个链路段——与铁路系统类比
▪ 可以看成是采用了电路交换思想的分组交换 ▪ 能够保证分组按序到达
10
▪ 分组通过预先建立好的虚电路穿越网络
H3 H2
H4 H1
虚电路
H5 H6
11
总结
▪ 采用交换技术的原因：提高线路利用率 ▪ 实现交换的方法：
• 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？
2.6 数据交换技术
▪ 交换的概念 ▪ 为什么要采用交换技术 ▪ 实现数据交换的方法
1
▪ 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
2
▪ 为什么要采用交换技术？
分组2
分组1
H4
主机B
ACK
现代交换原理与技术第6章 数据交换技术
38
39
• 帧中继和X.25在帧的组建和传输过程 中也有所不同：X.25在第2层中采用 了平衡链路访问规程( LAPB: Link Access Procedure Balanced)，而 帧中继的第2层采用：帧方式链路访 问规程（LAPF:Link Access Procedure on Frame）。它们都是 HDLC的子集。
3
6.1 数据通信概述
• 6.1.1 数据通信的基本概念
4
数据通信网
– (DCN：Data Communications Network)
• 是用于在包括计算机、传真、电报等 在内的各种数据终端之间进行通信的 网络，按照一定的规约或协议传输数 据信息。
• 人们通常用速率、频带利用率和差错 率几种指标了衡量数据通信的性能：
51
• 在我国，杭州电信于2019年借助帧 中继技术，使浙江建设银行首次实 现了通存通兑。2019年 CHINAFRN(中国国家帧中继骨干 网，又名中国公用帧中继网)初步建 成，覆盖了大部分省会城市，由原 邮电部颁布了试运行期间的指导性 的收费标准。
52
• 中国电信为了推广帧中继业务，在2019 年12月，专门赞助主办了北京、上海、 东京、名古屋四城市间的网络围棋赛，以 384Kbit/s的帧中继，来传送四地棋手的 活动画面。2019年，各省帧中继网也相 继建成，许多银行都采用了帧中继方案。 但随着技术的高速发展，帧中继不再是业 界的宠儿，如杭州电信就在2019年用10 兆的光纤网代替了帧中继技术。
2
导入案例
• 数据通信：通信技术的未来之星
– 数据通信是以“数据”为业务的通信系统，数据是预先约 定好的具有某种含义的数字、字母或符号以及它们的组合。 数据通信是计算机和通信相结合的产物。随着计算机技术 的广泛普及与计算机远程信息处理应用的发展，数据通信 应运而生，
39
• 帧中继和X.25在帧的组建和传输过程 中也有所不同：X.25在第2层中采用 了平衡链路访问规程( LAPB: Link Access Procedure Balanced)，而 帧中继的第2层采用：帧方式链路访 问规程（LAPF:Link Access Procedure on Frame）。它们都是 HDLC的子集。
3
6.1 数据通信概述
• 6.1.1 数据通信的基本概念
4
数据通信网
– (DCN：Data Communications Network)
• 是用于在包括计算机、传真、电报等 在内的各种数据终端之间进行通信的 网络，按照一定的规约或协议传输数 据信息。
• 人们通常用速率、频带利用率和差错 率几种指标了衡量数据通信的性能：
51
• 在我国，杭州电信于2019年借助帧 中继技术，使浙江建设银行首次实 现了通存通兑。2019年 CHINAFRN(中国国家帧中继骨干 网，又名中国公用帧中继网)初步建 成，覆盖了大部分省会城市，由原 邮电部颁布了试运行期间的指导性 的收费标准。
52
• 中国电信为了推广帧中继业务，在2019 年12月，专门赞助主办了北京、上海、 东京、名古屋四城市间的网络围棋赛，以 384Kbit/s的帧中继，来传送四地棋手的 活动画面。2019年，各省帧中继网也相 继建成，许多银行都采用了帧中继方案。 但随着技术的高速发展，帧中继不再是业 界的宠儿，如杭州电信就在2019年用10 兆的光纤网代替了帧中继技术。
2
导入案例
• 数据通信：通信技术的未来之星
– 数据通信是以“数据”为业务的通信系统，数据是预先约 定好的具有某种含义的数字、字母或符号以及它们的组合。 数据通信是计算机和通信相结合的产物。随着计算机技术 的广泛普及与计算机远程信息处理应用的发展，数据通信 应运而生，
数据交换技术
接受主机H1的呼叫连接请求，则通过已经建立的
物理线路连接"结点D-结点C-结点B-结点A"，向主
机A发送"呼叫应答包"。至此，从"主机H1-结点A-
结点B-结点C-结点D-主机H2"的专用物理线路连接
建立完成。该物理连接为此次主机H1与主机H2的
数2据021/4交/6 换服务。
4
计算机网络实用教程
1.ATM简要介绍
ATM(异步传输模式)网络是在包交换技术的基
础上，经过使用经验的积累，在90年代初改进和
发展的一种新型包交换技术。70年代中期，远程
数据通信使用X.25传输协议，这种技术是用同轴
电缆传输数据帧，由于线路抗电磁干扰性能差，
2021/4/6
8
计算机网络实用教程
(3) 报文（或报文分组）在通过通信子网中 的每个通信控制处理机时，均要进行差错检查 与纠错处理，因此可以减少传输错误，提高系 统可靠性。
(4) 通过通信控制处理机，可以对不同通信速 率的线路进行速率转换，也可以对不同的数据 代码格式进行变换。
正是由于存储转发交换方式有以上明显的 优点，因此，它在计算机网络中得到了广泛的 使用。
2021/4/6
6
计算机网络实用教程
2.5.2 存储转发交换方式 1. 存储转发的基本概念
存储转发交换（store and forward exchanging）方式与线路交换方式的主要区别 表现在以下两个方面：发送的数据与目的地址、 源地址、控制信息按照一定格式组成一个数据 单元（报文或报文分组）进入通信子网；通信 子网中的结点是通信控制处理机，它负责完成 数据单元的接收、差错校验、存储、路选和转 发功能。
通信概论-第8章数据交换技术与接入网的接入技术
8.3.1接入网的概念与功能模型
接入网(AN, Access Network)是由传统的用户环路发展 而来，是用户环路的升级，是电信网的一部分，接入网在 电信网中的位置如图8.17所示。接入网是电信网的组成部 分，负责将电信业务透明地传送到用户，即用户通过接入 网的传输，能灵活地接入到不同的电信业务上。
据报方式中，每个分组是单独传送的，就像报文交换中的报文一样。
8.2常用的数据交换技术
8.2.3分组交换
2．分组交换网
公用分组交换网的网络结构，根据网络的规模可采用二级 或三级结构。
我国公用分组网(CHINAPAC)采用三级结构，即国家骨干 网、省内网和本地网三级。国家骨干网由设置在直辖市、 省会和自治区首府等的骨干节点组成，省内网由设置在省 内或自治区内的各城市的省内节点组成，本地网可根据需 要建立，由城市或地区的本地节点组成。
ATM的具体定义为：ATM是一种转移模式（即传递方式），在这一 模式中信息被组织成固定长度信元，来自某用户一段信息的各个信元 并不需要周期性地出现，从这个意义上来看，这种转移模式是异步的 （统计时分复用也叫异步时分复用）。ATM是面向连接的，它通过建 立虚电路来进行数据传输。
8.3接入网及接口技术
8.2常用的数据交换技术
8.2.4异步传输模式ATM
人们习惯上把电信网分为传输、复用、交换、终端等几个部分，其中 除终端以外的传输、复用和交换三个部分合起来统称为传递方式（也 叫转移模式）。传递方式可分为同步传递方式(STM)和异步传递方式 (ATM)两种。
同步传递方式的主要特征是采用时分复用，如ISDN用户线路上的2B ＋D以及PCM系统的复用等，各路信号都是按一定时间间隔周期性出 现，可根据时间（或者说靠位置）识别每路信号。异步传递方式则采 用统计时分复用，各路信号不是按照一定时间间隔周期性地出现，而 是根据标志识别各路信号。
接入网(AN, Access Network)是由传统的用户环路发展 而来，是用户环路的升级，是电信网的一部分，接入网在 电信网中的位置如图8.17所示。接入网是电信网的组成部 分，负责将电信业务透明地传送到用户，即用户通过接入 网的传输，能灵活地接入到不同的电信业务上。
据报方式中，每个分组是单独传送的，就像报文交换中的报文一样。
8.2常用的数据交换技术
8.2.3分组交换
2．分组交换网
公用分组交换网的网络结构，根据网络的规模可采用二级 或三级结构。
我国公用分组网(CHINAPAC)采用三级结构，即国家骨干 网、省内网和本地网三级。国家骨干网由设置在直辖市、 省会和自治区首府等的骨干节点组成，省内网由设置在省 内或自治区内的各城市的省内节点组成，本地网可根据需 要建立，由城市或地区的本地节点组成。
ATM的具体定义为：ATM是一种转移模式（即传递方式），在这一 模式中信息被组织成固定长度信元，来自某用户一段信息的各个信元 并不需要周期性地出现，从这个意义上来看，这种转移模式是异步的 （统计时分复用也叫异步时分复用）。ATM是面向连接的，它通过建 立虚电路来进行数据传输。
8.3接入网及接口技术
8.2常用的数据交换技术
8.2.4异步传输模式ATM
人们习惯上把电信网分为传输、复用、交换、终端等几个部分，其中 除终端以外的传输、复用和交换三个部分合起来统称为传递方式（也 叫转移模式）。传递方式可分为同步传递方式(STM)和异步传递方式 (ATM)两种。
同步传递方式的主要特征是采用时分复用，如ISDN用户线路上的2B ＋D以及PCM系统的复用等，各路信号都是按一定时间间隔周期性出 现，可根据时间（或者说靠位置）识别每路信号。异步传递方式则采 用统计时分复用，各路信号不是按照一定时间间隔周期性地出现，而 是根据标志识别各路信号。
EDI电子数据交换ppt课件
• EDI的系统组成
• 应用系统
EDI系统
用
户
联 报文生成和
系
处理模块
接
口
格式转换 模块
通信模块
信息系统或 数据库内部 联系接口
联系模块
1）报文生成和处理模块 2）格式转换模块 3）通信模块 4）联系模块
EDI系统
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
EDI
• EDI的定义 • EDI组成要素 • EDI基本特征 • EDI关键技术及应用范围 • EDI的软件结构 • EDI的硬件结构 • EDI向因特网平台转移过程
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
• EDI的系统组成
• 组成要素
电子数据处理程序 EDI标准 EDI软件 转换软件 翻译软件 EDI硬件 计算机 调制解调器 通信设施 EDI中央网络中心
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
• EDI定义
EDI的概述
• EDI —— Electronic Data Interchange
•
—— 电子数据交换
•
—— 无纸贸易
• 应用系统
EDI系统
用
户
联 报文生成和
系
处理模块
接
口
格式转换 模块
通信模块
信息系统或 数据库内部 联系接口
联系模块
1）报文生成和处理模块 2）格式转换模块 3）通信模块 4）联系模块
EDI系统
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
EDI
• EDI的定义 • EDI组成要素 • EDI基本特征 • EDI关键技术及应用范围 • EDI的软件结构 • EDI的硬件结构 • EDI向因特网平台转移过程
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
• EDI的系统组成
• 组成要素
电子数据处理程序 EDI标准 EDI软件 转换软件 翻译软件 EDI硬件 计算机 调制解调器 通信设施 EDI中央网络中心
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
• EDI定义
EDI的概述
• EDI —— Electronic Data Interchange
•
—— 电子数据交换
•
—— 无纸贸易
2-3数据交换技术
2.3.3 分组交换原理
分组交换的两种模式 虚电路：是面向连接的分组网络 数据报：数据报是无连接的分组网络
2.3.3 分组交换原理
虚电路的特点： 虚呼叫的建立过程 通信开始时，在数据传输之前，经呼叫后，源与目的 地之间需建立一条逻辑连接即虚电路。 以后，整个消息的所有分组都将沿着这条虚电路传输。 网络的有关节点都登记了这个通信所使用的路由表 （物理链路和逻辑链路），即路由选择是在虚电路建 立时进行的，一旦建立，不再改变。 在相关的每个节点上，无需进行路由选择，故同一报 文的分组将以原来的顺序到达目的地。一旦交换结束， 立即拆除此连接。
2.3.2 报文交换原理
不需要收、发两端同时处于激活状态。 可实现一点多址传输。同一报文可由交换机 转发到多个收信站，即实现所谓的同报文通 信。 可建立报文优先级别。在报文交换中，以其 重要性确定优先级别。
2.3.2 报文交换原理
主要缺点： 非实时性。时延大且变化也大，不利于实时通信，也 不利于较高速率的数据通信。 设备要求高。要求交换机有高速处理能力和大存储容 量，故设备费用高。 应用： 报文交换适合于电报类数据信息的传输，用于公众电 报和电子信箱等业务。
2.3.3 分组交换原理
数据报： 自带寻址信息的独立处理的分组称为数据报（Datagram）。这里 独立处理是指同一消息的各个分组走不同的路径。 数据报的特点： 无呼叫建立过程。 不需要为整个报文的传送建立一个逻辑连接。每个分组被单独处理。 每个分组独立地选择路由，传输效率高，时延小，保密性好。 每个分组必须携带完整的地址信息（源、目的地）。 每个节点有路由表。 每个分组独立发送。
2.3.3 分组交换原理
每个分组不需携带完整的目的地地址，仅需有一个虚 电路号码的标志，故分组额外开销小。每个节点需要 一定的存储空间存放路由表。分组按照这个路由表采 用存储—转发方式传送。 在一条实际的链路上可以存在多条虚电路（分时复 用）。 在虚电路上，网络可以进行端到端的差错控制和端到 端的流量控制，保证按顺序交付，以及无差错、无丢 失、不重复的数据传送。 若某个节点出现故障，则通过该节点的虚电路均会失 效。
《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。
第四章产品数据交换技术
（2） TABLE SECTION（列表区）
包含了八个表，具体如下： APPID——图名； DIMSTYLE——尺寸标 注的种类； LTYPE——型名及其间隔； LAYER——层名及其设定状态；STYLE——文 字的种类及其应用名；UCS——用户设定的局 部坐标系；VlEW——观察对象的视点、视线； VPORT——显示区上每个视区的表示方法。
• IGES文件结构
• IGES文件采用ASCll格式和二进制格式。IGES 文件包括五个或六个段，它们必须依次出现，具体说 明如下：
（1）标志段
表明IGES文件所采用的格式。对于传统的ASCll 格式不设标志段，二进制格式用字母B标识，压缩 ASCll格式用C标识。
（2）开始段
用字母S标识，为人们提供可读的文件序言，至 少必须有一个记录。
范。lGES是国际上产生最早（1980年），目
前应用最成熟，也是当今应用最广泛的数据交
换标准。目前几乎所有的CAD/CAM系统均配
有IGES接口。我国已批准采纳它作为国家标
准GB/T14213－930。
IGES产品模型：就是通过实体对产品的
形状、尺寸以及某些说明产品的特性的信息进
行描述。
第四章产品数据交换技术
第四章产品数据交换技术
• （3） ENTITIES SECTION（实体区）
用于定义Auto CAD所支持的图形元素。
（4）BLOCKS SECTION（复合图形区）
用于定义所有的复合图形及其所构成的 实体，此实体的含义与上述实体区中所列出 的图形元素相同。用BLOCK表示复合图形的 开始和ENDBLK表示复合图形的终止。
（6）结束段
是文件的最后一行，并用字母T识别。结束段的各域 合有前述各段的标识字母（S、G、D、P）及其最末一行 的序号。
包含了八个表，具体如下： APPID——图名； DIMSTYLE——尺寸标 注的种类； LTYPE——型名及其间隔； LAYER——层名及其设定状态；STYLE——文 字的种类及其应用名；UCS——用户设定的局 部坐标系；VlEW——观察对象的视点、视线； VPORT——显示区上每个视区的表示方法。
• IGES文件结构
• IGES文件采用ASCll格式和二进制格式。IGES 文件包括五个或六个段，它们必须依次出现，具体说 明如下：
（1）标志段
表明IGES文件所采用的格式。对于传统的ASCll 格式不设标志段，二进制格式用字母B标识，压缩 ASCll格式用C标识。
（2）开始段
用字母S标识，为人们提供可读的文件序言，至 少必须有一个记录。
范。lGES是国际上产生最早（1980年），目
前应用最成熟，也是当今应用最广泛的数据交
换标准。目前几乎所有的CAD/CAM系统均配
有IGES接口。我国已批准采纳它作为国家标
准GB/T14213－930。
IGES产品模型：就是通过实体对产品的
形状、尺寸以及某些说明产品的特性的信息进
行描述。
第四章产品数据交换技术
第四章产品数据交换技术
• （3） ENTITIES SECTION（实体区）
用于定义Auto CAD所支持的图形元素。
（4）BLOCKS SECTION（复合图形区）
用于定义所有的复合图形及其所构成的 实体，此实体的含义与上述实体区中所列出 的图形元素相同。用BLOCK表示复合图形的 开始和ENDBLK表示复合图形的终止。
（6）结束段
是文件的最后一行，并用字母T识别。结束段的各域 合有前述各段的标识字母（S、G、D、P）及其最末一行 的序号。
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数据
(乙
数据
(
甲
数据交换技术
(
老式电话
数据交换技术
报文交换技术
提高了通信线路的 利用率 ，但延时 较大
B 数据 A
存储数据,将 数据发送给F
D
甲
存储数据,将 数据发送给C
C
E
存储数据,将数 据发送数给据交D换技术
乙
F
存储数据,将数据 发送给乙
分组交换技术
兼有电路交A换和报文交换的优
点 ，分组交换比电路交换的电
乙
甲
路利用率高，比报文交换的传输 延时小，交互性好。
B
分组1 分组数2 分组3据分组4 分组5
C
数据交换技术
思考与实践
比较三种数据交换技术,思考它们的优缺点。
通信方式
数据交换技术
优点
缺点
传统电话
电路交换
可靠、实时
线路利用率低
电报
报文交换
提高了线路利用 率
延迟时间长且 不定
IP电话
分组交换
减少了传输延迟,提 实现的技术比 高了网络吞吐量 较复杂
计算机网络中，常常使用分组交换技术。
数据交换技术
本节练习
1．OSI 模型将网络结构划分成（ ） A．四层 B．五层 C．七层 D．九层
2、市电话网在数据传输时，在源节点与目的节点之间有一条利用 中间节点构成的物理连接线路。这种市电话话网采用 ( ) 技术。 A．报文交换 B．电路交换 C．分组交换 D．数据交换
B、是计算机网络交换技术的是（ ）。
A、电路交换技术
B、电报交换技术
C、分组交换技术
D、报文交换技术
数据交换技术
本节练习
9、IP协议的功能是（ ） A、打包 B、差错 C、传输 D、接收
10、TCP协议的功能是（ ） A、打包 B、数据包的管理和校核 C、传输 D、接收
11、为一对需要进行通信的装置之间提供一条临时的专用物理通道，像 电影里的老式电话一样，这种交换技术是（ ） A、电路交换技术 B、异步传输技术 C、分组交换技术 D、报文交换技术
数据交换技术
凡事预则立，不预则废。 ——《礼记·中庸》
数据交换技术
网络的规划与设计(一)
确定网络规模
（1）需求分析 （2）选择局域网技术
（1）三种简单的网络拓扑结构 总线型、环型、星型
数据交换技术
总线型网络拓扑结构
总线型拓扑结构的优点是电缆长度短，布线容易；其缺点主要是总线中任一处发生 故障将导致整个网络的瘫痪，且故障诊断困难。
数据交换技术
环型网络拓扑结构
环型拓扑结构使用电缆长度短适用于光纤通信，但具有新增用户较为困难，网 络可靠性较差，不易管理的缺点。
C. 接入因特网不一定需要TCP/IP协议
D．OSI模型分为4层，和网络实际应用中的分层完全一样
数据交换技术
数据交换技术
数据交换技术
电路交换 类似于老式电话系统，通信的计算机之间必须事先建立
物理线路（或者物理连接）。整个电路交换的过程包括建 立线路、占用线路并进行数据传输、释放线路三个阶段。
优点：提供一条专用的线路，比 较可靠，稳定。 缺点：占用一条线路之后，别人 不能使用。电路空闲较大
3、OSI 七层模型中，网卡的作用属于哪一层（ ） A．应用层 B．表示层 C．传输层 D．物理层
4、IP 电话、电报和专线电话分别使用的数据交换技术是（ ） A．电路交换技术、报文交换技术和分组交换技术 B．分组交换技术、报文交换技术和电路交换技术 C．报文交换技术、分组交换技术和电路交换技术 D．电路交换技术、分组交换技术和报文交换技术
数据交换技术
3.2网络通信的工作原理
数据交换技术
OSI模型的结构和功能
，确保数据正确发送
数据交换技术
OSI七层协议模型
系统A 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 链路层 物理层
用户数据 传输介质
用户数据
系统B 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 链路层 物理层
数据交换技术
• OSI模型只是一种理想的模型，在实践中产 生了许多实用的协议体系，如TCP/IP、 IPX/SPX等 •因特网是网络中的网络，网络能够互相连同， 缺少不了网络中的”世界语”——TCP/IP协议 体系
数据交换技术
星型网络拓扑结构
星型拓扑结构具有连接方便、故障诊断容易、若一个工作站出现故障不会影响网 络的运行，可靠性较高；缺点是连接电缆较长，对集线器（HUB）或交换机的 依赖性较高。
数据交换技术
网络的规划与设计
选择硬件和软件 (1)选择硬件
主要包括网络服务器、工作站、交换机、集线器、路由器、网卡、网 络线缆和光纤等。 选择要从稳定性、可靠性、兼容性和性价比等多方面进行综合考虑， 同时必然要考虑网络规模。
数据交换技术
网络的规划与设计
实践2（书P67）
数据交换技术
常用的局域网技术有以太网(Ethernet) 、令牌环网（Token Ring）、光纤分布数据接口（FDDI）、异步传输模式（ATM）等。
数据交换技术
网络的规划与设计(二)
确定网络的拓扑结构
计算机网络的拓扑结构是引用拓扑学中研究与大小，形状无关 的点，线关系的方法。把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点， 把传输介质抽象为一条线，由点和线组成的几何图形就是计算机网络 的拓扑结构。
数据交换技术
本节练习
5、TCP/IP是（ ）。
A、一个网络地址
B、一种网络操作系统
C、一种通信协议体系
D、一个网络应用软件
6、OSI模型七层协议中的第一层物理层的功能是（ ）。
A、管理硬件连接
B、编码、编址
C、建立、维护、协调通信 D、确保数据正确发送
7、 OSI模型七层协议中的第三层是（ ）。
A、物理层
应用层
HTTP、FTP、Telnet、SMTP以及其他网络应用协议
传输层 网际层
TCP
UDP IP、ARP……
网络接口层 各种通信网络接口协议（Ethernet，FDDI，ATM……）
数据交换技术
课堂练习：
下面关于计算机网络说法正确的是( B
)
A. 多台计算机只要是硬件相连就组成了一个网络
B. 通过计算机网络既可以通讯交流，又可以共享打印机
•特点：成本低、不同平台的可靠性，是因特网 中使用最频繁的协议
数据交换技术
OSI与TCP/IP
协议体系
网际层
数据交换技术
TCP/IP协议体系
TCP（传输控制协议） 对传输的数据进行管理和校核，保证数据的正确性。 IP（网际协议） 保证数据准确地到达目的地（从一个地方到另一个地方）。
数据交换技术
TCP/IP协议体系