2、数据交换技术详解
软考中级网络工程师笔记精要(从头至尾看一遍上午考试就无忧了)
第一章引论1.1计算机网络发展简史A)名词解释:(1)计算机网络:地理上分散的多台独立自主的计算机遵循规定的通讯协议,通过软、硬件互连以实现交互通信、资源共享、信息交换、协同工作以及在线处理等功能的系统。
(注解:此条信息分为系统构成+5个系统功能)。
(2)计算机网络发展的3个时代-----第一个时代:1946年美国第一台计算机诞生;第二个时代:20世纪80年代,微机的出现;第三个时代:计算机网络的诞生以及应用。
(3)Internet的前身:即1969年美国国防部的高级计划局(DARPA)建立的全世界第一个分组交换网Arparnet。
(4)分组交换:是一种存储转发交换方式,它将要传送的报文分割成许多具有同一格式的分组,并以此为传输的基本单元一一进行存储转发。
(5)分组交换方式与传统电信网采用的电路交换方式的长处所在:线路利用率高、可进行数据速率的转换、不易引起堵塞以及具有优先权使用等优点。
(6)以太网:1976年美国Xerox公司开发的机遇载波监听多路访问\冲突检测(CSMA/CD)原理的、用同轴电缆连接多台计算机的局域网络。
(7)INTERNET发展的三个阶段:第一阶段----1969年INTERNET的前身ARPANET 的诞生到1983年,这是研究试验阶段,主要进行网络技术的研究和试验;从1983年到1994年是INTERNET的实用阶段,主要作为教学、科研和通信的学术网络;1994年之后,开始进入INTERNET的商业化阶段。
(8)ICCC:国际计算机通信会议(9)CCITT:国际电报电话咨询委员会(10)ISO:国际标准化组织(11)OSI网络体系结构:开放系统互连参考模型1.2计算机网络分类(1)网络分类方式:a. 按地域范围:可分为局域网、城域网、广域网b. 按拓补结构:可分为总线、星型、环状、网状c. 按交换方式:电路交换网、分组交换网、帧中继交换网、信元交换网d. 按网络协议:可分为采用TCP/IP,SNA,SPX/IPX,AppleTALK等协议1.3网络体系结构以及协议(1)实体:包括用户应用程序、文件传输包、数据库管理系统、电子邮件设备以及终端等一切能够发送、接收信息的任何东西。
3.2.3数据交换技术教学设计人教中图版高中信息技术必修2
在讲授新知环节,我会按照以下步骤进行:
1.讲解数据交换技术的概念、作用以及分类,如电路交换、报文交换和分组交换等。
2.详细介绍每种数据交换方式的工作原理、优缺点以及在实际应用中的选择。
3.分析网络通信协议的重要性,以TCP/IP协议族为例,讲解其原理和应用。
4.结合实际案例,演示数据交换技术在生活中的应用,如网络购物、在线聊天等。
-重难点解析:这部分内容理论性较强,学生需要通过具体的案例分析来加深理解,尤其是分组交换的工作原理和优势,对于高中生来说可能较为抽象。
2.网络通信协议的理解和应用,特别是TCP/IP协议族的原理和使用。
-重难点解析:网络协议是数据交换的基础,但协议的细节较为复杂,学生需要通过实践操作来巩固理论知识,如通过Socket编程体验数据传输过程。
二、学情分析
在本章节的学习中,学生已经掌握了计算机网络的基础知识,如网络拓扑结构、网络协议等。在此基础上,他们对数据交换技术的学习具备了一定的理论基础。然而,由于数据交换技术较为抽象,学生可能在理解上存在一定困难。因此,在教学过程中,教师需关注以下几点:
1.学生对数据交换技术的认知水平:大部分学生对数据交换技术概念的理解尚停留在表面,对各种数据交换方式的优缺点及其在实际应用中的选择缺乏深入了解。
3.鼓励学生在完成作业过程中,积极思考,主动探究,发挥自身潜能。
4.教师将根据作业完成情况,给予评价和反馈,帮助学生查漏补缺,提高学习效果。
课堂练习环节,我将设计以下任务:
1.让学生利用Socket编程,实现一个简单的数据传输程序,如文本消息的发送和接收。
2.分析一个实际的网络通信案例,让学生根据所学知识,选择合适的数据交换方式和网络协议。
学生在完成任务的过程中,我会及时给予指导和反馈,帮助他们巩固所学知识。
数据交换技术
2.2数据互换技术教学目的:规定理解电路互换、报文互换和分组互换技术的概念,工作原理和各自的特点。
教学重难点:1、电路互换技术的工作原理和特点。
2、报文互换技术的工作原理和特点。
3、分组互换技术(虚电路分组互换和数据报分组互换)的工作原理和特点。
4、各种数据互换技术的性能比较。
课题导入:前面我们学习了信号的编码,知道了数字数据的数字信号编码和模拟信号编码以及模拟数据的数字信号编码,那么数据通过编码后在通信线路上进行传输的最简朴形式,是在两个互连的设备之间直接进行数据通信。
但网络中所有的设备并不是两两相连的,而是通过中间节间,而中间结点并不关心所传数据的内容,而是提供一种互换技术,这就是我们今天要学习的新内容。
一、电路互换(Circuit Switching)电路互换(Circuit Switching)是在两个站点之间通过通信子网的结点建立一条专用的通信线路,这些结点通常是一台采用机电与电子技术的互换设备(例如程控互换机)。
也就是说,在两个通信站点之间需要建立实际的物理连接,其典型实例是两台电话之间通过公共电话网络的互连实现通话。
电路互换实现数据通信需通过下列三个环节:一方面是建立连接,即建立端到端(站点到站点)的线路连接;另一方面是数据传送,所传输数据可以是数字数据(如远程终端到计算机),也可以是模拟数据(如声音);最后是拆除连接,通常在数据传送完毕后由两个站点之一终止连接。
电路互换的优点是实时性好,但将电话采用的电路互换技术用于传送计算机或远程终端的数据时,会出现下列问题:①用于建立连接的呼喊时间大大长于数据传送时间(这是由于在建立连接的过程中,会涉及一系列硬件开关动作,时间延迟较长,如某段线路被其他站点占用或物理断路,将导致连接失败,并需重新呼喊);②通信带宽不能充足运用,效率低(这是由于两个站点之间一旦建立起连接,就独自占用实际连通的通信线路,而计算机通信时真正用来传送数据的时间一般不到10%,甚至可低到1%);③由于不同计算机和远程终端的传输速率不同,因此必须采用一些措施才干实现通信,如不直接连通终端和计算机,而设立数据缓存器等。
电子数据交换技术课件
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:
数据交换系统技术方案
数据交换系统技术方案1. 总体方案在数据交换系统中,我们需要实现数据的收集、传输、处理和存储,因此需要设计一个完整的技术方案。
整个系统分为三个部分:数据采集、数据传输和数据处理。
2. 数据采集数据采集是数据交换系统的第一步,需要将各种数据从不同来源收集起来。
数据来源可以是传感器、监控摄像头、网络服务器或文件存储等。
采集到的数据可能是结构化、半结构化或非结构化的。
处理这些数据需要一系列工具和技术,包括:(1)传感器和控制设备:需要选择适合的传感器,如温度、压力、光强传感器等,同时需要控制设备来进行数据采集。
(2)网络协议和接口:为了从网络设备和服务器收集数据,需要掌握各种网络协议和接口,如HTTP、FTP和SNMP等。
(3)数据库和文件系统:需要使用数据库和文件系统来存储收集到的数据,同时还需要知道如何读写数据。
(4)网络拓扑结构:需要了解各种网络拓扑结构,以便选择最适合的数据采集方法。
3. 数据传输数据传输是数据交换系统的第二步,需要将数据从采集设备传输到后续处理设备。
为了实现高效的数据传输,我们需要做以下几点:(1)选择最佳传输协议:传输协议决定了如何将数据从一台设备传输到另一台设备。
不同的协议具有不同的优缺点,需要根据实际需求进行选择。
(2)数据加密和压缩:为了保证数据传输的安全性和效率,需要使用数据加密和压缩技术对数据进行处理。
(3)网络设备配置:网络设备的配置决定了数据传输的速度和质量。
需要对路由器、交换机、网卡等设备进行合理配置。
(4)防火墙和IP地址:防火墙可以防止未经授权的访问,而IP地址则是数据在网络中的唯一标识,需要根据实际需求进行设置。
4. 数据处理数据处理是数据交换系统的最后一步,需要将处理好的数据提供给用户或其他应用使用。
为了实现高效的数据处理,我们需要使用各种技术和工具:(1)数据清洗和转换:数据清洗和转换是将原始数据转换为可用格式的重要步骤。
需要使用ETL技术将数据从不同源头提取、转换和加载到目标数据仓库中。
数据交换技术
《数据交换技术》教学设计开课人:涂雨露【教学目标】知识与技能:掌握三种数据交换技术的工作原理、工作特点及用途。
过程与方法:通过学习数据交换技术的过程,能进一步理解数据的传输。
情感态度与价值观:培养学生类比案例、分析问题的能力。
【教学重点】:三种数据交换技术的工作原理。
【教学难点】:比较三种数据交换技术的优缺点。
【教学方法】:讲授法、讨论法、类比法【教学过程】一、创设情境,引入问题1、问题提出假设有一火箭需通过铁路从制造厂运到发射场,现有三种方案:专列专线、专列非专线、非专列非专线,现要求大家一起讨论这三种方案的优劣。
前提条件:假设使用每一线路所需费用均相等。
2、问题分析甲线:专门使用一列火车来运输火箭,并使用专线,其他车次不得占用。
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。
如:现按照正常的车次进入第一个站点停靠,听候调度,有合适的火车头和线路才能继续往下一站点,如此循环,直至将火箭运到目的地。
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。
由于火箭拆分之后可看成与普通货物同等对待,对火车头的依赖较小,可挂靠在任一火车头上。
特点优点缺点甲线速度最快费用最高乙线费用较低速度最慢、对火车头要求较高丙线费用最低、速度较快,对火车头要求低。
运输前后需对火箭进行拆分、复原工作。
(小结:在这三种方案中是通过提高线路的利用率来有效地降低费用的。
)在现实生活中要运输货物,同样,在网络中要传输大量的数据。
网络中的数据是通过什么样的方式来进行传输的呢?下面我们来学习三种网络中数据的传输方式,他们的工作原理和我们刚才讨论的三种运输方案有许多相似的地方,大家在学习的时候可以用来做类比。
二、三种数据交换技术1、电路交换技术(1)介绍工作原理:电路交换技术即为已对需要进行通信的装置之间提供一条临时的专用传输通道。
(引导学生让其与甲线的运输方式进行类比)播放《电路交换技术》动画。
数据交换
数据交换技术一、数据交换概述在多个数据终端设备(DTE)之间,为任意两个终端设备建立数据通信临时互连通路的过程称为数据交换。
交换技术是在欲进行通信的双方之间建立物理的和逻辑的连接,实现通信双方的信息传输和交换的一种技术。
数据通信网中任一用户与其他用户通信时,在交换中心局进行的接转操作方式。
采用数据交换可有效地利用数据通信网中的通信设备和电路。
需要交换的数据一般可以分为实时数据和允许等待的非实时数据。
这两种数据的流通特性不同,因而可采用不同的数据交换方式。
数据交换方式可分为电路交换和存储转发交换两类。
前者适合传输实时数据,后者适合传输非实时数据或实时性要求不高的数据。
二、数据交换的必要性点对点的通信:两端用户通过信道直接连接起来所构成的通信方式是点对点的通信。
数据交换的必要性:多个用户之间要进行数据通信,如果任意两个用户之间都有直达线路连接的话,虽然简单方便,但线路利用率低。
为此,一般将各个用户终端通过一个具有交换功能的网络连接起来,使得任何接入该网络的两个终端由网络来实现适当的交换操作。
下图为DTE用户接入交换网:三、路由交换设备的概述1、交换机的基本工作原理交换机是工作在OSI参考模型第二层数据链路层的网络连接设备,它的基本功能是在多个计算机或网段之间交换数据,用来解决带宽不足和网络瓶颈问题。
交换机可以工作在全双工模式下,可以同时发送和接受数据。
交换机在进行数据转发时,根据数据包的MAC地址决定数据转发的端口,而不是简单地向所有端口进行转发。
当交换机需转发数据帧时它会检查该帧的目的MAC地址,然后在MAC 地址表中查找该地址位于哪个端口,从而确定数据包发送给相应的目的端口。
若数据包的目的MAC地址不在交换表中,则将包广播到每个端口。
2、路由器的基本工作原理路由器是工作在OSI参考模型第三层网络层负责转发数据的设备。
它的基本功能是在多个网络之间进行路径选择和数据转发。
一般说来,异种网络互联与多个子网互联都应采用路由器来完成。
二、三、四、七层交换技术区别详解
二层交换技术二层交换想信大家都已经非常熟悉了,可以简单的解释成以IP与MAC共同确认数据包地址,然后传输数据包,交换机与PC当中都存有一个MAC表,通过广播的形式来建立和更新MAC地址表,众所周知,第二层交换机,是根据第二层数据链路层的MAC地址和通过站表选择路由来完成端到端的数据交换的。
因为站表的建立与维护是由交换机自动完成,而路由器又是属于第三层设备,其寻址过程是根据IP地址寻址和通过路由表与路由协议产生的。
所以,第二层交换机的最大好处是数据传输速度快,因为它只须识别数据帧中的MAC地址,而直接根据MAC地址产生选择转发端口的算法又十分简单,非常便于采用ASIC专用芯片实现。
显然,第二层交换机的解决方案,实际上是一个“处处交换”的廉价方案,虽然该方案也能划分子网、限制广播、建立VLAN,但它的控制能力较小、灵活性不够,也无法控制各信息点的流量,缺泛方便实用的路由功能。
网吧应有二层交换最普遍,而组网和处理网络故障也最简单,当然其问题也是显而易见的,例如现在流行的ARP欺骗就是通过篡改MAC表来实现局域网木马传播和攻击的。
三层交换技术近年来听过许多关于三层技术的宣传,耳朵都能起茧子,到处都在喊三层技术,有人说这是个非常新的技术,也有人说,三层交换嘛,不就是路由器和二层交换机的堆叠,也没有什么新的玩意,事实果真如此吗?下面先来通过一个简单的网络来看看三层交换机的工作过程。
假定有两台电脑分别是使用IP的设备A与使用IP的设备B比,现在A要给B发送数据,已知目的IP,那么A就用子网掩码取得网络地址,判断目的IP是否与自己在同一网段。
如果在同一网段,但不知道转发数据所需的MAC地址,A就发送一个ARP请求,B返回其MAC地址,A用此MAC封装数据包并发送给交换机,交换机起用二层交换模块,查找MAC地址表,将数据包转发到相应的端口。
如果目的IP地址显示不是同一网段的,那么A要实现和B的通讯,在流缓存条目中没有对应MAC地址条目,就将第一个正常数据包发送向一个缺省网关,这个缺省网关一般在操作系统中已经设好,对应第三层路由模块,所以可见对于不是同一子网的数据,最先在MAC表中放的是缺省网关的MAC地址;然后就由三层模块接收到此数据包,查询路由表以确定到达B的路由,将构造一个新的帧头,其中以缺省网关的MAC地址为源MAC地址,以主机B的MAC地址为目的MAC地址。
数据交换系统技术方案
数据交换系统技术方案摘要:随着互联网的迅速发展,数据交换变得越来越重要。
本文介绍了一个简化版的数据交换系统技术方案,该方案可以帮助组织和企业高效地共享信息,并确保数据的安全性。
该方案包括网络架构设计、数据交换协议选择、数据加密和认证、数据传输优化等关键技术要点。
1.引言数据交换在组织和企业间的信息共享和沟通中起着关键的作用。
一个高效的数据交换系统可以帮助组织快速传输数据,提高工作效率,并确保数据的安全性。
在本文中,我们将介绍一个简化版的数据交换系统技术方案,帮助读者初步了解数据交换的相关技术和方法。
2.系统架构设计数据交换系统的网络架构设计是系统的基础。
一个好的网络架构设计可以提高数据交换的速度和效率。
在本方案中,我们采用了分布式系统架构。
该架构将组织和企业的网络划分成多个子网,通过互联网进行数据交换。
每个子网内的设备可以高速传输数据,而跨子网的数据交换则通过专用的网关设备进行。
这种网络架构可以提高数据交换的速度和安全性,并且具有良好的可扩展性。
3.数据交换协议选择数据交换协议是指在数据传输过程中,发送端和接收端之间约定的数据格式和传输规则。
在本方案中,我们选择了HTTP协议作为数据交换的协议。
HTTP协议是互联网中广泛使用的协议,具有简单、灵活、可扩展等特点。
通过使用HTTP协议,我们可以实现跨平台和跨系统的数据交换,并且可以方便地与现有的系统集成。
4.数据加密和认证数据交换过程中的数据安全性是非常重要的。
为了确保数据的安全性,我们可以通过数据加密和认证来防止非法访问和数据泄露。
在数据交换开始前,发送端和接收端可以通过使用SSL/TLS等加密协议对数据进行加密,并使用数字签名等方式进行身份认证。
这样可以保证数据在传输过程中的机密性和完整性,从而防止数据被窃取或篡改。
5.数据传输优化为了提高数据交换的速度和效率,我们还可以采取一些数据传输优化的措施。
例如,可以使用压缩算法对数据进行压缩,减小数据传输的体积;可以使用分块传输机制对大型数据进行分段传输,提高传输效率;可以采用数据缓存机制,减少重复传输的数据量。
8第八章数据交换技术详解
2.分组交换原理
分组交换方式可以进一步分成
提供数据报服务的分组交换和提供 虚电路服务的分组交换。分别简称
为数据报(DG, Data Gram)和虚电 路(VC,Virtual Circuit),在计算
PAD完成 拆装功能
机网络中有时又把它们 称为无连接服务(Con-
nectionless Service)和面向连 接服务(Connection Oriented)。
所谓虚电路方式.就是在传送用户数据前先要通过发送呼
叫请求分组建立端到端之间的虚电路;一旦虚电路建立后,属
于同一呼叫的数据分组均沿着这一虚电路传送。最后通过呼叫 清除分组来拆除虚电路,如图8-7所示。
1.虚电路的建立
2.虚电路的特点
虚电路是在数据传送之 前建立起来的一条站与站之
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间路径,但并不像电路交换有一条专用的线路。分组在每个节 点上仍然需要缓冲,并在线路上进行输出排队。各个节点不需 要为每个分组作路径选择判定。
一、分组交换工作原理
分组交换也称包交换,它采用了报文交换的“存储-转发” 方式,但它改变了报文交换以报文为单位的交换办法,它把报文 分成许多比较短的并被规格化的小包(“分组”)进行交换和传输, 如图8-4所示。
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1.分组长度选取
分组长度以16~4096B之间的2nB为标准分组长度,一般 选用的分组长度为128B,不超过256B(不包括组头)。分组头 长度为3~10B。
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4.虚电路与数据报的比较
① 分组头;
数据报方式的每个分组头要包含详细的目的地址,而虚电路方式由于预先已
建立逻辑连接,分织头中只含有对应于所建立的虚电路的逻辑信道标识。
② 选路
现代交换原理与技术
现代交换原理与技术一、概述现代交换原理与技术是指在现代通信网络中实现数据、声音和图像等信息交换的原理和技术。
随着信息技术的快速发展和互联网的普及,现代交换原理与技术在通信领域起着举足轻重的作用。
本文将深入探讨现代交换原理与技术的相关概念、基本原理和应用。
二、交换原理的基本概念2.1 交换网络的定义交换网络是一种分组交换网络,它通过将数据分成较小的数据包进行传输,利用交换设备实现数据包的转发和交换。
交换网络的基本组成部分包括交换机、路由器和交换处理器等。
2.2 电路交换和分组交换2.2.1 电路交换电路交换是指在通信过程中,通过建立一条专用的物理通路来传输数据。
它要求通信双方在通信开始前预留一条独占的通路,并在整个通信过程中一直占用该通路。
2.2.2 分组交换分组交换是将长消息划分为较小的数据块,每个数据块称为数据包或分组。
在分组交换中,数据包可以按照不同的路径独立传输,接收方根据分组中的地址信息将分组重新组装成完整的消息。
三、交换原理的基本原理3.1 多路复用和分解多路复用是指多个信号共用一个物理通道的技术,通过在发送端将多个信号进行合并,然后在接收端将多个信号分解出来。
这样可以提高通信线路的利用率。
3.2 报文交换和分组交换的区别报文交换是指将整个报文作为一个单位进行传输,需要占用通信线路的整个传输时段。
而分组交换将长消息分割成较小的数据块,并且每个数据块可以独立传输,提高了通信线路的利用率。
四、交换技术的应用4.1 电信交换技术电信交换技术是指在电信网络中实现数据、声音和图像等信息交换的技术。
它广泛应用于固定电话网络、移动通信网络和宽带接入网络等领域。
4.2 数据交换技术数据交换技术是指在计算机网络中实现数据交换的技术。
它包括局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网等网络技术,广泛应用于企业内部的信息交换和互联网的数据传输。
4.3 交换技术的发展趋势随着信息技术的不断发展,交换技术也在不断进步。
数据交换技术
教 学 内 容 分 析 思 路 F 较 清 楚 。 这 t 为后 续琢 节的设 计 打 下 了一 十 比较 良 好 的基础。
是层 : 陛结掏 :垂层 都直扫互约定的
I SSN1 72 1 8 6 . 43
C144 N19/ .9 - 3
中国 现代苏唷装 备
☆学科教学案例☆
211期 0年 4期 总 第2 1 3 第 2
数据交换 技术
缪艳 红
一
、
教材分 析
在 网络 通 信 的工作 原 理 中,本 节 教学 的主 要 目的是让 学 牛 了解 网络通 信 的工 作 原珲 。终
是 本 课 教 学设 计 的 l
一
十 壳 点。
。
五、教学过程
1引 入 .
几个D L 中外 运敦 豪 国际航 空快递 有 限公 司) H ( 的广 告 ,内容为 : ( 度假 过程 中到处 都可 看到D L 司在利 用各种 各样 的途 径 为客户送 快递 ; 1 ) H 公 教 师 进行 简 单 讲解 , 该广 告 的 目的 是 让学 生 感 受现 在 发 达 的物 流 、快 递 行 业 ,可 能 学 生 很 少接 触 物 流 、快 递 行业 ,所 以对 快递 行 业 一 点不 了 解 ,而 无 法 深 入 地 参 与到 课 堂 讨 论
对知 识点理 解得也 会更透 彻 。
如 果 佻 够 通 过 通 俗 、合 理 而 又不 失
三 、教学 目标分析
() 识技能 目标 :掌握 3 数据 交换 技术 的过程 及其 各 自的特 点 。 1 知 种 () 程方 法 目标 :先通 过 快递 过程 的分 析 , 了解 快 递可 能存 在 的途 径方法 及 其各 自的优 2过 缺 点 ,然后进 行知 识迁 移 ,明 白3 数据 交换 的过程 及其特 点 。 种
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。
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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,
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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
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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。
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。
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ACK
P1
HA
P1 P2
NA
P2
NE
P2
NB P1
P2
HB
NF
NG
数据报的特点:
报文的不同分组可通过不同的路径进行传输
分组可能不按顺序到达目的主机,可能重传或丢失
在传输过程中,每个分组需要携带源地址和目的地址
2.6.4 虚电路方式:Virtual Circuit , VC
NC ND
HA
P4
NA
P3
NE
D1 P2 NF NG ACK
NB P1
HB
C2
虚电路连接 数据传输 虚电路释放
2、虚电路特点
在传输分组前建立逻辑连接:虚电路连接 报文的所有分组沿着同一条虚电路连接进行传输
分组按序到达目的主机,一般不会丢失或重发
每个分组赋予一个虚电路标识符,分组中没有必要加目
的地址和源地址
在每个节点有必要做差错控制,但没必要进行路由选择
报文结构
报文分组交换:长报文被 分为多个短的有限长度 分组,1
千或几千比特,每个分组分配分组号,在接收端所有分组按 序号重新组装为长的报文
报文号 分组号 目的地址 源地址 数据 校验
分组结构
2.6.3 数据报方式:Datagram,DC
分组交换:
数据报方式 虚电路方式
ACK
P1 NC
ACK
ND P1
2.6
数据交换技术
2.6.1 线路交换: Circuit Switching
NC ND
HA
NA
NE
NB
HB
NF
NG
结点B 结点A
主机A 结点C
结点D 主机B
线 路 交 换 三 步 骤
线 路 建 立
呼叫请求
呼叫应答 数 据 传 输 报文或分组
应答 线 路 释 放 释放请求
释放应答
线路交换特点:
在数据传输开始前建立连接,有一定延迟,但连接
码元计算
2.7.2. 差错控制策略
纠错码方案
奇偶检验
检错码方案
循环冗余编码
• 为每个分组添加足够的冗余信
息,以便在接收端发现并自动 纠正传输差错
• 分组仅包含足以使接收端发现
错误的冗余信息,但不能确定 传输差错的位置,不能自己纠
正传输错误
• 复杂,需要大量的成本和时间, 不适用于日常通信 • 容易,高效,广泛使用,通过 重发来纠正传输差错
存储转发的优点:
多个数据单元共享一条通信信道,提高信道使用率
选择最佳路径通过通信子网
平衡网络栽荷
减少传输差错
在采用不同速率或不同编码格式的信道间交换数据单元
可使用优先级
存储转发分类:
报文交换:无论数据有多长,都作为一个逻辑数据单元加上
目的地址、源地址和控制信息,并按规定格式封装
报文号 目的地址 源地址 数据 校验
每个节点支持多条虚电路连接
2.7、 差错控制Fra bibliotek 2.7.1、传输差错
1、传输差错定义:接收数据和发送数据
不一致的现象
主机 数据
信道
数据 + 噪声
目的主机
噪声
热噪声: 随机噪声
随机差错
传输介质的电子热运动产生 特点:时刻存在、幅度小、强度与频率无关,
噪声
频谱宽,一位错误
脉冲噪声: 突发噪声
外界电磁干扰引起
突发差错
特点:幅度较大,相邻多位错误
2、 传输差错类型: 随机差错+ 突发差错
3、误码率
二进制码元在数据传输过程中被传错的概率 Pe = Ne / N
Pe: 误码率 Ne: 被传错的码元数 N: 传输的二进制码元总数
(1)误码率是衡量系统正常工作状态下传输可靠性的参数 (2) 对于一个实际的数据传输系统,不能笼统地说误码率越低 越好,要根据实际传输要求提出误码率要求 (3) 如果传输系统传输的不是二进制码元,需要折合成二进制
差错控制:有效地检测出错误,并进行纠正,从而提高通信信 道 的传输质量的方法。
1、奇偶检验:
在传输前,在数据后加奇偶位 目的计算机重新计算奇偶位并与接收到 的奇偶位相比较 如果再者相同,无差错 如果两者不同,有差错
奇检验: 取奇偶位为0或1使1的总数(包括奇偶位)是奇数
S
110011000111
后,在中间各节点的延迟可以忽略不计 常用于实时数据传输 效率低 不能存储数据 不能平滑通信流量 不能进行差错控制
2.6.2 存储转发交换方式: Store-and –forward exchanging
待传输数据 数据 单元
源主机地址 目的主机地址 控制信息 接收 报文
或
分组
差错检测
通信子网 通信控制处理器:CCP 存储 路由选择 传输
连续工作方式
持续发送分组,不需要停止等待 ACK
B
t
A
t
拉回方式
发送方可以连续向接收方发送数据帧,接收方对接收
的数据帧进行校验,然后向发送方发回应答帧
发送方在接收到 提示某数据帧发送错误的应答帧后, 重发此帧及在该时间内已发的后续各帧 需要计时器
选择重发基本思想:
发送端连续发送数据帧,如果在发送完编号
为n 的数据帧时,收到编号为m (m<n)的数据帧
传送出错的否定性确认帧,则重发编号为m 的数
据帧,选择性重发完后,继续发送编号为n +1的
数据帧
校验位
R
110011000111
校验位
偶检验:取奇偶位为0或1使1的总数(包括奇偶位)是偶数
S
11001100011 0
校验位
R
11001100011 0
校验位
方法简单,检错能力差,不能检测出两个位或 偶数位发生错误的情况,检错率最高达50%, 用于通
信要求较低的情况
2.7.3
差错控制机制------反馈重发
Automatic Request for Repeat,ARQ
S R
源主机
校验 编码器
发送器
信 道
接收器
校验译 码器
目的主机
存储
反馈控制器
反馈控制器
停止等待方式
ARQ
连续工作方式
拉回方式
选择重发方式
特点:
发送方在发送完一个数据帧后,要等待接收方的应答帧到
来后,再发下一个数据帧
已发送数据帧需暂时保留在发送方以备重发 需要计时器,设置时间长度要长于RTT的平均值 需对数据帧和ACK进行编号以区分不同的数据帧和ACK 协议简单 系统通信效率低