分组交换技术的产生
现代交换技术第4章分组交换技术
第4章 分组交换技术
2．分组交换的缺点
上面介绍了分组交换的诸多优点，但任何技术在具有优点 的同时都不可避免地具有一些缺点，分组交换也不例外。它的 这些优点都是有代价的。
(3) 分组交换技术的协议和控制比较复杂，如我们前面提到 的逐段链路的流量控制，差错控制，还有代码、速率的变换方 法和接口，网络的管理和控制的智能化等。这些复杂的协议使 得分组交换具有很高的可靠性，但是它同时也加重了分组交换 机处理的负担，使分组交换机的分组吞吐能力和中继线速率的 进一步提高受到了限制。
第4章 分组交换技术
第4章 分组交换技术
4.1 概述 4.2 分组交换原理 4.3 X.25协议 4.4 分组交换机 4.5 帧中继技术 思考题
第4章 分组交换技术
4.1 概 述
4.1.1 分组交换的产生背景
分组交换PS(Packet Switching)技术的研究是从20世纪60年代开 始的。当时，电路交换技术已经得到了极大的发展。电路交换技 术是最适合于话音通信的，但随着计算机技术的发展，人们越来 越多地希望多个计算机之间能够进行资源共享，即能够进行数据 业务的交换。数据业务不像电话业务那样具有实时性，而是具有 突发性的特点，并要求高度的可靠性。这就要求在计算机之间有 高速、大容量和时延小的通信路径。在计算机之间进行数据通信 时，传统的电路交换技术的缺点越来越明显：固定占用带宽，线 路利用率低，通信的终端双方必须以相同的数据率进行发送和接 收等。所有这些都表明电路交换不适合于进行数据通信。因此， 大约在20世纪60年代末、70年代初，人们开始研究一种新形式的、 适合于进行远距离数据通信的技术——分组交换。
现代分组交换技术的发展与应用
现代分组交换技术的发展与应用现代分组交换技术的发展与应用一、引言现代通信技术的快速发展对分组交换技术提出了更高的要求。
分组交换技术作为一种传输方式，已经成为了现代通信网络中最为重要的一种技术之一。
本文将就现代分组交换技术的发展与应用进行探讨，并对其发展历程、技术特点以及在通信网络中的应用进行分析。
二、分组交换技术的发展历程分组交换技术最早可以追溯到20世纪60年代初，当时美国的ARPANET网络采用了分组交换技术，使之成为了全球第一个规模较大的分组交换网络。
此后，伴随着计算机技术、通信技术以及互联网的迅速发展，分组交换技术也得到了迅速的发展。
1.早期的分组交换技术早期的分组交换技术主要应用于军事通信和大型计算机网络。
由于当时网络规模较小，传输速率较慢，分组交换技术还存在着一些问题，比如数据传输速率较慢、丢包率较高等问题。
但是，随着计算机和网络技术的不断进步，分组交换技术也逐渐得到了改善和完善。
2.现代分组交换技术的发展随着数字通信技术、光纤通信技术、互联网技术的迅猛发展，现代分组交换技术也得到了很大的改善和提升。
现代分组交换技术已经可以实现高速、高效率、低丢包率的数据传输，逐渐成为了通信网络中的主流技术之一。
三、现代分组交换技术的技术特点现代分组交换技术具有以下几个技术特点：1.灵活性强：分组交换技术可以灵活地根据数据的大小和网络的负荷来调整传输速率，可以更好地适应网络的变化和用户的需求。
2.高效率：现代分组交换技术采用了多种优化算法和传输协议，可以实现高效率的数据传输，大大提高了网络的传输速率和吞吐量。
3.低成本：分组交换技术采用了分布式的数据交换方式，可以实现对网络资源的较为有效的利用，从而降低了网络的建设和运营成本。
四、现代分组交换技术在通信网络中的应用现代分组交换技术已经广泛应用于各种通信网络中，比如公共交换通信方式网（PSTN）、数据网络、移动通信网络、互联网等等。
它已成为了各种通信网络中最为重要的一种技术之一。
现代交换第5章--分组交换技术及IP技术
分组交换机的缓冲存储器处理能力是动态分配的， 通信线路的资源也是动态复用的，当某一时刻某一 局部区域的待通信业务量过大时，就会超过交换机 与通信线路的承受能力，而使很多分组丢失，丢失 的分组要重传，更加重了网路的负担，最终导致全 网通过量急剧下降。因而从网路角度也要对各虚电 路的流量与链路的流量进行控制，从而使全网的分 组流量在设计范围内防止上述拥塞现象的发生。
分组交换的工作方式
数据交换的三种方式
电路交换、报文交换、分组交换
分组交换的工作方式：
面向无连接 数据报方式 面向连接 虚电路方式
分组交换的工作原理
分组交换的工作原理(续)
DTE:A-C:数据报(datagram)方式
甲
乙
C1
交换机
交换机
甲
丙
乙
C2
交换机
交换机
交换机
分组交换的工作原理(续)
分组头格式
通用格式 识别符
分组头
分组头 格式
QDSS 逻辑信道组号 逻辑信道号
分组类型标识符
QDSS 通用格式识别符的组成 （4比特）
通用格式识别符由分组头第1个字节的8-5位组成。 Q比特(第8比特)称为限定符比特，用来区分传输的分
组是用户数据还是控制信息。Q＝0表示是控制信息， Q＝1表示是用户数据。 D比特（第7比特)为传送确认比特，D=0表示数据组由 本地确认(DTE-DCE之间确认)，D=1表示数据分组进行 端到端(DTE与DTE)确认。 SS比特(第6、5比特)为模式比特，SS=01表示分组的 顺序编号按模8方式工作，SS=10表示按模128方式工作。
分组交换技术
分组交换技术分组交换技术也称包交换，是将用户传送的数据划分成•定的K度，每个局部叫做•个分组，通过传输分坦的方式传输信息的种技术。
它是通过计算机和终端实现计算机与计算机之间的通信，在传输线路质眼不高、网络技术手段还较单一的情况下.成运而生的一种交换技术.概述分组交换技术是在计算机技术开展到•定程度，人们除了打直接沟通，分组交换在每个分组的前面加上个分组头，用以指明该分组发往何地址，然后由交换机根据每个分组的地址标志，将他们转发至IJ的地.这一过程称为分组交换。
避行分组交换的通信网祢为分组交换KL从交换技术的开展历史看，数据交换经历了业路交换、报文交换、分组交换和粽合业务数字交换的开展过程。
分组交换实质上是在 %储一转发"根底上开展起来的。
它兼有电路交换和报文交换的优点。
分组交换在线路上采用幼态殳用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据一分组•将个分组标识后，在一条物理线路上采用动态发用的技术，同时传送多个数据分组。
把来自用户发端的数据构存在交换机的存储器内，接希在网内转发。
到达接收端，再去掉分组头将&数据字段按顺序重新装配成完整的报文。
分组交换比旭路交换的电路利用率高，比报文交换的传输肘廷小，交互性好。
分如交换对始继电路交换网和报文交换网之后•种新型交换网络，它主要用于数据通信。
分组交换是一种存储转发的交换方式，它将用户的蛭划分成一定长度的分组，以分组为存储转发,因此.它比电路交换的利用率高.比报文交换的时延要小.而具有实时通信的能力。
分组交换利用统计时分夏用原理,将一条数据链路殳用成多个逻辑信道,最终构成条主叫、被叫用尸之间的信息传送通路.称之为爆电路（V.C）实现数据的分组传送.分组交换网具有如卜特点：（1）分组交换具有多逻辑信道的能力，故中继线的电路利用率高：（2）可实现分组交换网上的不同码型、速率和规程之间的终端互通：（3）由于分组交换具有差惜检测和纠正的能力，故电路传送的误捋率.极小:（4）分坦交换的网络管理功能强。
《分组交换技术》课件
这是一份关于分组交换技术的PPT课件，涵盖了该技术的定义、与电路交换 技术的区别、发展历史、原理和工作方式等内容。让我们一起探索分组交换 技术的优缺点、应用场景和未来发展趋势。
什么是分组交换技术？
分组交换技术是一种网络通信方法，将数据分成块（或称为分组），通过网 络传输。与电路交换技术相比，分组交换技术更加灵活、可靠且适应性强。
常见的分组交换技术标准
IP协议
互联网协议，实现分组交换和数据传输
ATM协议
异步传输模式，提供高速传输和多种服务质量
IP协议和ATM协议的区别
IP协议基于互联网的需求，以灵活性为目标，而ATM协议则专注于高速传输 和多种服务质量的支持。
IP协议的分组交换技术
IP协议是互联网分组交换的基础，通过将数据分为IP包，并使用IP地址在全球范围内进行路由和传输。
分组交换技术与电路交换技术的区别
分组交换技术
数据分割成分组传输，按需分配带宽
电路交换技术
建立独占通信线路，需要预先分配带宽
分组交换技术的发展历史
1
1960年代
出现分组交换技术的初步概念
2
1970年代
引入分组交换网络的实际应用
3
1980年代
TCP/IP协议的广泛应用推动了分组交换技术的发展
分组交换技术的原理和工作方 式
分组交换技术基于数据分组的概念，网络设备根据目的地将数据分成适当大 小的数据包，通过路由器和交换机转发，最终到达目标设备。
分组交换技术的优缺点
1 优点
高度灵活性、可靠性和适应性
2 缺点
较大的延迟和复杂的路由算法
分组交换技术的适用范围
互联网
大规模数据传输和全球性连接
简述电路交换、报文交换和分组交换的原理
简述电路交换、报文交换和分组交换的原理随着互联网的发展，网络通信技术也在不断地进步和发展。
在网络通信中，电路交换、报文交换和分组交换是三种常见的通信方式。
本文将分别介绍这三种通信方式的原理。
一、电路交换电路交换是一种传统的通信方式，它是指在通信双方建立连接之后，一条专用的物理通路被分配给这两个通信方，通信双方可以在这条通路上进行通信。
在通信过程中，这条通路一直被占用，直到通信结束后才被释放。
电路交换的原理是建立一条物理通路，通信双方可以在这条通路上进行通信。
在建立连接时，需要进行三个步骤：呼叫建立、通话和呼叫释放。
呼叫建立是指通信双方通过信令交换建立连接，通话是指通信双方进行实际的通信，呼叫释放是指通信结束后释放连接。
电路交换的优点是通信质量稳定，通信过程中不会出现数据丢失或延迟等问题。
但是，电路交换的缺点是通信效率低下，因为通路被占用，其他通信方无法使用这条通路，导致资源浪费。
二、报文交换报文交换是一种基于报文的通信方式，它是指通信双方通过交换报文进行通信。
在通信过程中，通信双方不需要建立连接，每个报文都是独立的，可以通过不同的路径传输。
报文交换的原理是通信双方通过交换报文进行通信。
在发送报文时，需要将报文分成若干个数据包，每个数据包都包含报文的一部分数据和一些控制信息。
在接收方，需要将接收到的数据包重新组装成完整的报文。
报文交换的优点是通信效率高，因为每个报文都是独立的，可以通过不同的路径传输，不会占用通路。
但是，报文交换的缺点是通信质量不稳定，因为每个数据包都是独立的，可能会出现数据丢失或延迟等问题。
三、分组交换分组交换是一种基于分组的通信方式，它是指通信双方通过交换分组进行通信。
在通信过程中，通信双方不需要建立连接，每个分组都是独立的，可以通过不同的路径传输。
分组交换的原理是通信双方通过交换分组进行通信。
在发送分组时，需要将分组分成若干个数据包，每个数据包都包含分组的一部分数据和一些控制信息。
分组交换技术的原理及应用
分组交换技术的原理及应用1. 引言分组交换是一种计算机网络中常用的数据传输技术。
在这种技术中，数据被分成小的数据包并在网络中传输。
本文将介绍分组交换技术的原理和在实际应用中的一些常见场景。
2. 分组交换技术的原理分组交换技术基于分组交换原理工作。
下面是分组交换技术的主要原理：2.1 分组的概念在分组交换技术中，数据被分成一个个小的数据包（也被称为分组）进行传输。
每个分组包含一个头部和一个负载，头部包含了用于路由和传输的信息。
2.2 分组交换的工作方式当数据从源主机传输到目标主机时，数据被分成小的数据包。
每个数据包在传输前被赋予目标地址、源地址以及其他必要的控制信息。
这些数据包独立地在网络中传输，并通过寻找最佳路径到达目标主机。
2.3 分组交换的优势分组交换技术具有以下优势： - 灵活性：分组交换可以适应不同数据大小和传输需求，使网络具有灵活性。
- 高效性：分组交换可以同时传输多个分组，提高网络传输的效率。
- 容错性：由于数据被分成小的数据包进行传输，即使在网络中发生错误，只需重传丢失的数据包，而无需重传整个文件。
3. 分组交换技术的应用分组交换技术在实际应用中有多种场景。
以下是一些常见的应用案例：3.1 互联网互联网是使用分组交换技术进行数据传输的典型例子。
当用户在浏览器中输入一个网址时，电脑将网址分成数据包并通过互联网进行传输。
数据包独立地在网络中传输，然后在目标服务器上重新组装，最终用户可以看到网页的内容。
3.2 VoIP（网络电话）VoIP（Voice over Internet Protocol）是一种基于分组交换的技术，用于通过互联网进行语音通信。
在VoIP中，语音信号被转换成数字数据包，并通过网络进行传输。
这些数据包独立地在网络中传输，并在目标设备上重新组装成语音信号。
3.3 数据中心网络数据中心网络是一个重要的应用场景，使用分组交换技术支持大规模的数据传输和处理。
在数据中心网络中，数据被分成小的数据包，并通过高容量的网络进行传输。
分组交换网
分组交换网(X.25)开放分类：数据通讯网目录1.·【分组交换网(X.25)】2.·【分组交换技术的产生】3.·【分组交换的基本特点】4.·【通信协议】5.·【分组交换网】[编辑本段]分组交换网(X.25)数据通信是计算机技术和通信技术相结合而产生的一种新的通信方式。
分组交换技术就是适应数据通信要求而发展起来的一种先进的通信技术，它能够最充分地利用网络资源，降低通信成本，提供高质量的数据通信服务，所以一问世就获得了成功，并很快发展起来。
利用分组交换技术建立的数据通信网称为分组交换网。
由于它主要采用ITU-T X.25协议，因此人们也称它为X.25网。
[编辑本段]分组交换技术的产生分组交换技术是保尔·布朗(Poul Baran)于1961年在美国空军RAND计划的研究报告中首先提出的。
其基本思想是将通信电文分成一个一个的分组，这些分组通过不同的路径到达目的地，终点将收到的分组按顺序重新组合成通信电文。
这样做的目的是使通信更安全，不容易被窃听，而且利用这种技术可能有助于实现全数字的分布式数据网，并最终提供公用业务。
美国国防部根据这种方案提出研究开发一种计算机通信网，并已于1969年完成，该网被称为ARPANET，是世界上第一个分组交换网。
ARPANET的成功证实了分组交换技术的实用性。
其后，各国纷纷开始研究开发自己的分组交换网，分别有加拿大的DATAPAC、法国的TRANSPAC、德国的：DATAX-P网等。
我国于1988年引进法国的设备建成了实验公用分组交换网(CNPAC)，开放了各种业务，并于1994年9月建成了全国骨干分组交换网(CHINAPAC)，之后，各省、市也陆续建立了各自的本地分组交换网。
[编辑本段]分组交换的基本特点1．分组交换的概念分组交换是“存储转发”方式的一种。
它将用户数据划分为一定长度的分组，包括发信源和终端的地址以及其他一些控制信息，并在每个分组前面加一分组头，分组先被暂存在交换机中，然后交换机再根据每个分组头的地址信息，选择合适的中继线路传送，直至目的地。
《现代交换技术》第03章分组交换技术
3.7.2 我国公用分组数据交换网提供 的业务功能
基本业务功能
交换型虚电路(SVC) 永久型虚电路(PVC)
用户任选业务功能
主要有闭和用户群、反向计费、网络用户识别、 呼叫转移、虚拟专用网、广播服务、帧中继等 业务。
3.7.3 进入公用分组数据交换网的用 户终端种类及入网方式
3.5.2 光分组交换网络的分类
时隙网络
分组长度是固定的，并在时隙中传输。时隙的长 度应大于分组的时限，以便在分组的前后设置保 护间隔。
非时隙网络
分组的大小是可变的，而且在交换之前，不需要 排列，异步的，自由地交换每一个分组。
3.5.3 光分组交换技术的特点
大容量、数据率和格式的透明性、可配置性等特 点，支持未来不同类型数据
3.2 分组交换技术的基本概念
分组交换的概念类似于邮寄信件。 人们把写好的信放入信封，就如同划分分组；
在信封上写上地址，就如同在分组头里放入路 由信息；
投入邮筒，就如同交换机进行交换，再发往目 的地；
接到信件后打开阅读，就仿佛拆包后取出信息 一样。
3.2.1 分组交换技术
分组交换技术是将用户传送的数据划分成一 定的长度，每个部分叫做一个分组。
第三章 分组交换技术
分组(Packet)交换亦称包交换，是为 了适应计算机通信的需要而发展起来 的，是数据通信的重要手段之一。
3.1 数据通信网的交换方式
数据通信网的交换方式经历了电路交换、报 文交换和分组交换的发展过程
电路交换
是一种实时交换，在整个通信过程中自始至终 使用该条线路进行信息传输，其它计算机不能共 享链路。
能提供端到端的光通道或者无连接的传输 带宽利用效率高，能提供各种服务，满足客户的
分组交换技术
分组交换技术一、分组交换的基本原理二、分组交换与其它交换技术的比较三、典型的分组交换网四、分组交换技术的未来发展分组交换技术摘要：随着人们对更高质量通信的不断追求，交换方式和技术也在不断发展，从最初的人工交换到程控交换，从窄带交换到光交换，现代交换技术正在不断追赶人们对高效率、大容量通信的要求。
分组交换技术作为现代交换技术，克服了电路交换和报文交换的一些缺点，并融合了它们的一些缺点，是目前广泛使用的一种交换技术。
本文将从分组交换的基本原理、分组交换与其它交换技术的比较、典型的分组交换网和分组交换技术的未来发展等简单地四个方面介绍分组交换技术。
关键词：分组交换分组格式电路交换报文交换分组交换网帧中继一、分组交换的基本原理：分组交换技术也称包交换，是保尔·布朗（Poul·Baran）于1961年在美国空军RAND计划的研究报告中首先提出的。
它是为实现计算机和终端及计算机与计算机之间的通信，在传输线路质量不高、网络技术手段还较单一的情况下，应运而生的一种交换技术。
其基本思想是将通信电文分成一个一个的分组，这些分这样做的目的是使通信更安全，不容易被窃听，而且利用这种技术可能有助于实现全数字的分布式数据网，并最终提供公用业务。
分组交换采用存储转发和动态复用技术，也就是说，抵达交换机的所有分组都要被检测无错的情况下才缓存在存储器中，然后由交换软件分析各个分组的去向，再将其送往对应接口输出。
在输出链路上，各个分组按照其初始请求的带宽统计复用传送。
交换软件负责为各个分组路由分配带宽资源。
既然分组交换技术是实现计算机与计算机或计算机与终端之间的通信，也就是说它是应用于数据通信系统的一种先进交换方式，那么我们先来了解一下数据通信系统。
数据通信系统有数据终端设备（DTE）、数据电路和计算机系统组成。
DTE根据通信业务内容可分为分组型终端(PT)和非分组型终端(NPT)。
PT是执行X.25通信协议的计算机、传真机、智能用户电报终端、可视图文设备、局域网等，NPT是执行非X.25协议终端的统称。
现代交换原理第4章分组交换技术
路由选择算法 集中式路由交换
动态法
01
扩散式路由法 固定路由表法
静态法：
02
*
数据通信系统性能指标
有效性质量指标是衡量系统传输能力的主要指标，通常从码元传输速率、信息传输速率、频带利用率和差错率等方面来考虑。
*
信息传输速率&码元传输速率
01
I = log2 1/P = log2 N (bit)
2
当主叫DTE想要建立虚呼叫时，它就发送“呼叫请求”分组，该分组包括可供分配的高端的LCN和被叫DTE地址。
3
X.25分组层的数据传输过程与链路层的情况非常类似，数据发送和接受确认、重发过程、窗口机制、流量控制等方面的设计思想是相同的。
4
在虚呼叫任何一端的DTE都能够清除呼叫，通过发送“呼叫清除”分组和“清除指示”分组来完成呼叫清除过程。
8 7 6 5 4 3 2 1
*
分组的传输
分组装配和拆卸设备
（Packet Assembler/Disassembler ，PAD）
是一个规程转换器或者说是网络服务器，主要功能是向各种不同的终端提供服务，帮助它们进入分组交换网，或者具体说就是帮助终端要发送的数据生成分组，并通过线路发送给网络（交换机）。
X.25协议产生背景
数据通信网发展的重要里程碑是采用分组交换方式，构成分组交换网。和电路交换网相比，分组交换网的两个站之间通信时，网络内不存在一条物理电路供其专用，因此不会像电路交换那样，所有的数据传输控制仅仅涉及到两个站之间的通信协议。
X.25是ITU-T制定的WAN通信协议标准，它定义了用户设备与网络设备之间的连接是如何建立和维护的。X.25在OSI/RM出现之前就制定了，在OSI和CCITT的共同努力下，X.25与OSI/RM的下三层可以对应起来，只是第三层叫做“分组层”，物理层建议采用X.21bis，数据链路层采用平衡型链路接入规程LAP B的异步平衡模式ABM。
分组交换的原理和特点
分组交换的原理和特点
分组交换是一种数据通信的技术，它采用将传输的数据分成若干
个数据包（即分组），通过网络中的节点逐跳转发并重新组装，从而
完成数据的传输。
这种方法的优点在于能够实现高效的带宽利用，同
时也能避免传统的电路交换方式中的资源浪费问题。
分组交换有以下的特点：
1. 报文分组：传输数据时将数据分成固定大小的报文，每一份
报文都携带了一些必要的控制信息，如源地址、目标地址、校验和等。
2. 交换节点：网络中的每个节点都能够接收、缓存并转发数据包。
每个节点在收到数据包后，根据目标地址进行转发，而不是像电
路交换一样要建立专有的通信电路。
3. 丢包重传：由于网络中的节点不存在完美的稳定性，有时数
据包会在传输过程中丢失。
在分组交换中，当出现数据包丢失的情况时，不需要重新建立连接，只需要重传丢失的数据包即可。
4. 延迟较大：由于数据在传输过程中需要经过多个节点，每个
节点都要进行处理和交换，所以分组交换的传输延迟较大。
5. 网络拥塞：由于分组交换中采用了共享资源的方式，当网络
负载过大时可能会出现丢包情况。
为了解决这个问题，网络中需要加
入一些拥塞控制的机制。
以上就是分组交换的原理和特点，这种技术已经广泛应用于各种
计算机网络和通信系统中。
第五章 分组交换与帧中继技术讲解
DTEA 交换机A 交换机B
DTEB
释放请求 释放
释放指示
释放确认 确认
释放确认
分组交换技术的产生及原理
交换虚电路的特点：
一次通信具有呼叫建立、数据传输和呼叫释放三个阶 段（面向连接工作方式）。数据分组中不需要包含终 点地址，对于数据量较大的通信传输效率高。
分组交换技术
路由选择
路由选择原则: ①使消息通过网络的平均延迟时间较短。 ②平衡网内业务量，使全网的通过量最大。
实现路由选择的路由算法: 固定路由算法
用于小规模的专用分组网
自适应路由算法 用于大规模的公用分组网
分组交换技术
路由选择
固定路由算法：在网络拓扑结构不变的情况下，根 据网络结构、传输线路的速率、途径交换机的个数 等，预先算出某一个交换机至各目的交换机的路由 表，然后将此表装入交换机的主存储器内。 例
分组交换技术
分组头格式
87654321 通用格式识别符 逻辑信道组号
逻辑信道号 分组类型识别符
分组交换是以存储转发的方式进行工作，在某一时间段内同 一物理信道上可以传送属于多个不同通信终端的分组，即可 以承载多条逻辑信道。
逻辑信道号与逻辑信道组号就是为了在同一物理信道上 区分若干逻辑信道而设置的。
分组交换技术的产生及原理
分组交换技术的产生及原理
分组交换——数据报方式
终端A终端C：采用数据 报方式 （1）数据分组传输时延大 （2）分组时延差别大 （3）对网络故障适应性强
分组交换技术的产生及原理
分组交换——虚电路方式
终端B终端D：采用虚电 路方式 （1）逻辑上的连接 （2）分组中不需要包含终 点地址 （3）传输时延小，时延差 别小
分组交换与分组交换网概要
3 、 分组交换方式
（2）数据报方式 在数据报方式中，信息传输之前无需建立连接，分组头 中包含终点地址信息，不同分组彼此之间相互独立的寻找 路径，同一份报文的不同分组可能沿着不同的路径到达终 点。在这种技术中，一个被独立处理的分组就称为一个数 据报。 数据报方式的特点：
6
3 、 分组交换方式
（3）数据报和虚电路方式的对比 （a）数据报省掉了呼叫的建立和清除过程，如果只传送少 量的分组，那么采用数据报方式的传输效率会比较高。 （b）对于数据报方式，由于每个分组是各自独立在网络中 传输的，所以分组不一定按照发送时的顺序到达网络终点，因 此在网络终点必须对分组重新排序。而对于虚电路的方式，分 组按已建立的路径顺序通过网络，在网络终点不需要对分组重 新排序。 （c）在数据报方式下，由于每个数据分组都要独立的寻找路 径，所以单个数据分组传输的时延较大。而虚电路一旦建立， 单个数据分组的传输时延则会小得多。 （d）数据报方式对网络的适应能力较强。
X.25协议定义了帧（Frame）和分组（Packet）的结构，以及数据 传输通路的建立、释放、数据传输等过程，顺序控制、差错控制和流量控 制等机制，以及分组交换提供的基本业务和可选业务等。X.25属于接口 规程，没有定义路由选择算法，这属于分组交换网络内部控制功能。
14
三、分组交换协议—X.25协议
成死锁。
吞 吐 量
开销
理想的
平
受控的
均
时
延
非受控的 理想的
非受控的
受控的
提供负荷
提供负荷 11
5 、 流量控制
(2)流量控制机制 (a)相邻节点之间点到点的流量控制 (b)用户终端和网络节点之间点到点的流量控制 (c)网络的源节点和终点之间点到点的流量控制 (d)用户源终端和目的终端之间点到点的流量控制
分组交换方式的原理是啥
分组交换方式的原理是啥
分组交换是一种网络通信技术，其原理是将数据分割成多个较小的数据包（或称为数据分组或报文），并在发送时独立传输这些数据包。
与电路交换相比，分组交换不需要事先建立专用通路，而是将数据包分别发送给网络中的节点进行转发和交换。
分组交换方式的原理包括以下几个关键点：
1. 数据分组：数据被分割成较小的数据包。
这些数据包包含了发送者和接收者之间通信所需的信息，如源和目的地的地址、序列号、校验和等。
2. 数据包交换：数据包按照一定的路由路径通过网络进行传输。
发送者将数据包发送到网络中的一个节点，这个节点会根据目的地地址将数据包转发给相邻的节点，直到数据包到达目的地。
3. 存储转发：网络节点接收到数据包后会先将其存储下来，然后再进行转发。
这是因为节点之间的传输速度可能不一致，接收节点需要保证能够及时处理这些数据包。
4. 路由选择：为了确定数据包的转发路径，网络节点需要根据一定的路由算法进行路由选择。
路由算法可以根据实时的网络状态和拓扑结构，选择最优的路径来转发数据包。
5. 拥塞控制：由于网络中的资源是有限的，分组交换可能会导致网络拥塞。
为了解决拥塞问题，需要进行拥塞控制，通过限制发送速率、丢弃部分数据包或者设置缓冲区来平衡网络负载。
总的来说，分组交换通过将数据分割成多个数据包进行传输，并通过路由选择和存储转发机制完成数据的交换和传输。
这种方式实现了多路复用、灵活性和高效性，成为现代计算机网络的基础。
《分组交换技术》课件
分组交换技术的协议体系
总结词
协议共同协作完成数据的传输和路 由控制。
详细描述
链路层协议负责数据链路的建立、维护和释放，以及数据帧的封装和拆卸。网络层协议负责数据的路 径选择和逻辑地址寻址，以确保数据能够到达正确的目的地。传输层协议负责数据的分段和重组，以 及端到端的流量控制和错误控制。这些协议共同协作，确保数据的可靠传输。
通用分组无线服务（GPRS）
GPRS是移动通信网络中的一种技术，使用分组交换技术来提供数据服务。通 过GPRS，用户可以在移动设备上使用互联网、电子邮件、即时通讯等服务。
长期演进技术（LTE）
LTE是新一代的移动通信技术，也使用分组交换技术来提供高速数据传输。与 GPRS相比，LTE具有更高的数据传输速度和更低的延迟。
01 03
华为云分组交换技术概述
华为云作为国内领先的云服务提 供商之一，也积极采用了分组交 换技术来提升其网络性能和数据 传输能力。
02
技术特点
华为云的分组交换技术具有高带 宽、低延迟和灵活扩展等特点， 能够满足各种不同场景的需求。
技术评价
阿里云的分组交换技术具有较高的性 能和稳定性，但在某些场景下仍需进 一步优化和改进。
分组交换技术在华为云中的应用
技术展望
随着云计算技术的不断发展，华 为云的分组交换技术也将不断优 化和改进，以适应更多的应用场 景和需求。
04
应用实例
华为云分组交换技术在实际应用 中取得了显著的效果，例如在视 频会议、在线游戏和实时音视频 传输等领域。
04 分组交换技术的优势与挑 战
分组交换技术的优势
灵活性
分组交换技术可以根据不同的 业务需求，动态分配带宽，满
足各种数据传输需求。
浅谈分组交换技术
Ｔｈ ｐ ｉａ ｉｎ ｏ ｍ ｐ ｔ ｒ ｂ ｓ ｄ Ｉ ａ ｅＰｒ ｃ ｓｉ ｇａ ｄ ｅＡｐ ｌ ｔ ｆＣｏ ｃ ｏ ｕ ｅ － ａ ｅ ｍ ｇ ｏ ｅ ｓｎ ｎ Ａｎ ｌ ｚｎ ｃ ｎ ｌ ｇ ｅＦｉｌ ｆｔ ｅＣｒ ｐ ａ ｙ ｉ ｇ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙｉ ｔ ｅｄ ｏ ｏ ｓ ｎ ｈ ｈ
延小 ， 交换设备成本较低 。但其有线路利用率 低 ， 电路接续 时间长 ， 通信 效率低 ， 不同类型终端用户之间不能通信等缺点 它兼有电路 交换和报文交换 的优点 。分组交换在线路上采用动态复用技术传送 ， 按
一
计算机 的发展和广泛应用 ，为解 决信息资源和设 备资源的共享 问题 ， 在 计算机之间利用通信手段 交换信 息 ， 数据通信技术 应运而生。传统 的通 信 网络都是在 电路交换 网上加装 数据传输设备 之后进 行数据传输 ， 这种 通信模式具有时延小 、 息传输效率高等优点。 信 但是， 这种模式的缺点也 是显 而易见的 ， 那就是 电路利用率较低 ， 由两 台计算机之间的电路 固定 分配给它们使 用。 在它们 的通信间隙 ， 别的用户无法使用其中的线路 ， 为 提高线路的利用率就需要对 网络交换方式进 行修改 。 分组交换 是将用户传送 的数据 划分成一定 的长度 ， 每个部分 叫做一
功能后 实现互相通信。
组交换和综合 业务数字交换 的发展过程。
报文交换就是将用户的报文存储 在交换机的存储器 中，当所需要 的
输出电路空闲时 ， 再将该报文发向接收交换机或终端 ， 存储—转发” 以“ 方 式在网内传输数据。报文交换的优点是中继电路利用率高， 可以多个用户
同时在一条线路上传送 ， 可实现不同速率 、 不同规程的终端间互通。 但它缺
一
条物理线路提供 多条逻辑信道 ， 极大地提 高了线 路的利用率 ， 使传输
分组交换技术
“呼叫建立”状态、“数据传输”状态、“呼叫清
除”状态。
虚电路和数据报
1．虚电路方式
➢ 用户的通信需要经历连接建立、数据传输、连接拆 除三个阶段，也就是说，它是面向连接的方式。
➢ 分组交换网提供的虚电路交换方式有两种，一种是 交换虚电路（SVC：Switch Virtual Circuit），又称 为虚呼叫（Virtual Call），另一种 最佳路由
流量控制与拥塞控制
流量控制的作用
➢ 防止网络吞吐量下降和传输时延增加 ➢ 避免网络死锁 ➢ 网络及用户之间的速率匹配
流量控制的层次
➢ 段级: 相邻节点间信息流量的控制 ➢ 沿到沿级: 网络源节点与网络目的节点 ➢ 接入级: 从DTE到网络源节点 ➢ 端到端级: 从源DTE到目的DTE之间
分组交换技术
1 概述 2 分组交换原理 3 X.25协议 4 帧中继技术
5.1 概述
❖ 分组交换PS(Packet Switching)技术的研究是 从20世纪60年代开始的。适合于进行远距离 数据通信的技术.
❖ 分组交换技术是一种存储—转发的交换技术， 它结合了电路交换和早期的存储—转发交换 方式——报文交换的特点，克服了电路交换 线路利用率低的缺点，同时又不像报文交换 那样时延非常大。
… …
…
终端 终端1 终端2
终端n
255 254
201
逻辑信道
255 254 201 线路
图5.2 逻辑信道的概念示意
计算机 进程 进程
进程
❖ 逻辑信道具有如下特点： ✓ 在终端每次呼叫时，根据当时的实际情况分配LCN,
每次呼叫可以分配不同的逻辑信道号.同一个终端可 以同时通过网络建立多个数据通路，它们之间通过 LCN来进行区分 ✓ 只具有局部意义
分组交换的基本原理
分组交换的基本原理是采用“存储——转发”技术，从源站发送报文时，将报文划分成有固定格式的分组（Packet），把目的地址添加在分组中，然后网络中的交换机将源站的分组接收后暂时存储在存储器中，再根据提供的目的地址，不断通过网络中的其它交换机选择空闲的路径转发，最后送到目的地址。
这样就解决了不同类型用户之间的通信，并且不需要像电路交换那样在传输过程中长时间建立一条物理通路，而可以在同一条线路上以分组为单位进行多路复用，所以大大提高了线路的利用率。
分为数据报和虚电路两种方式
多路复用
计算机网络系统中,传输媒体的带宽或容量往往会超过传输单一信号的需求,为了有效地利用通信线路,希望一个信道同时传输多路信号,这就是所谓的多路复用技术(MultiplexiI1g)。
采用多路复用技术能把多个信号组合起来在一条物理信道上进行传输,在远距离传输时可大大节省电缆的安装和维护费用。
频分多路复用FDM (Frequency Division Multiplexing)和时分多路复用TDM (Time Di-vision MultiplexiIIg)是两种最常用的多路复用技术。
频分多路复用（Frequency-division multiplexing，FDM），是指载波带宽被划分为多种不同频带的子信道，每个子信道可以并行传送一路信号的一种多路复用技术。
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分组交换技术的产生
面向终端的计算机网络在其应用与发展的过程中，随着被连入的主机和终端数目的不断增加，网络的覆盖面积在不断扩大，结果是通信问题表现得越来越突出和重要。
当时的数据通信存在的主要问题是：（1）通信资源主要来源于租用现有的电话、电报网的线路，在传输质量和速率等方面不能满足数据通信的要求；（2）传统电话网的线路交换和电报网的报文交换方式不能在通信线路的利用率和传输迟延两方面获得很好的
折中；（3）没有统一的数据通信体制和网络体系结构，各家网络的发展各行其是，而且往往在同一地区搞重复建设，但又互不兼容，网络之间无法互通。
因此，在 60 年代中期面向终端网络蓬勃发展的同时，一场新的通信体制的革命也在悄然进行，最终导致分组交换网的出现。
1964 年 8 月，欧洲 RAND 公司的 Paul Baran 等人发表了一篇研究报告(P. Baran et al: “OnDistributed Communications”, Series of 11 reprots, Rand Coorp. Santa Monica, Ca..,Aug. 1964)，为北大西洋公约组织提出了一个基于话音分片打包传输与交换的空军通信网络体制，目的在于提高话音通信网的安全和可靠性。
这个网络的工作原理设想是：把送话人的话音信号分割成数字化的一些“小片”，各个小片封装成“包”在网内的不同通路上独立地传输到目的节点站，最后从包中卸下“小片”装配成原来的话音信号送给受话人。
这样，在除目的地之外的其他节点站所能窃听到的只是个别小片片，不可能组装成一个完整的语句。
另外，由于每个话音小片可以有多条通路到达目的站，因而网络具有抗破坏和抗故障能力。
可惜这一设想在当时未能引起有关当局的重视，也有当时技术上的原因。
1966 年英国国家物理实验室的 Davies 首次提出分组(packet，又译为“数据包”)的概念，与 Paul Baran 研究报告的设想一致。
第一个利用分组交换(packet switching)技术的是美国国防部的高级研究计划局(Advanced Research Project Agency, 简称ARPA)。
当时 ARPA决定致力于开发一个能实现资源共享的计算机网络，把分组交换技术应用于网络的数据通信。
这就是于 1969 年建成的 ARPANET——世界上第一个采用分组交换技术的计算机网络——被后人称为“网络之父”，也是现今“因特网”的前身。
图１－３采用分组交换网的计算机网络
分组交换网是一种完全“面向通信”的网络，如图 1-3 所示，它为计算机组网提供先进的通信资源，所以它的出现使计算机网络的概念发生了根本的变化：（1）用“通信子网”概念来研究网络的结构中的通信支持；（2）更加强调通信资源的共享；（3）第一次出现了“计算机通信网”的术语，从而开辟了专门研究计算机网络通信体系的新的技术领域。
进入70 年代后，世界各国尤其是发达国家对“面向通信”的网络建设，犹如雨后春笋，迅速发展。
例如，美国的 TELENET，TYMNET，加拿大的 DATAPAC，法国的 CYCLADES，TRANSPAC 和英国的 NPL，BPSS，等等，相继建成并投入运行。
据统计，到 1987 年底为止，全世界共有 87 个国家和地区的 214 个公共分组交换网在运行，各国都非常重视这种通信资源的建设与发展。
我国于 1988 年建成第一个公共数据网实验网 CNPAC，1990 年建成完善的公共数据网 CHINAPAC。
而且，目前大多数网络都已实现了国际互联。
分组交换网的出现和成功，使计算机网络的概念和结构迅速发生了根本的变化。
如图 1-3 所示，在“面向通信”的网络的外围，具有大量资源的主机系统（这些主机系统本身可能带有大量用户终端）可直接连接到网络的节点上，这就形成了以分组交换网为通信枢纽、以用户系统（终端或主机）为资源集散场所的网络格局。
这样，使网络中的数据通信与数据处理的功能非常明显地界定开来。
从此，出现了“用户子网”和“通信子网”的结构概念。
这种以通信网络为中心的计算机网络一般被人们称为“第二代计算机网络”，它比第一代面向终端的网络在概念上发生了根本变化，在功能上也扩展了很多。