分组交换的产生

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现代交换技术第4章分组交换技术

由于分组交换技术在降低通信成本，提高通信可靠性等方面取得了巨大成功，因此20世纪70年代中期以后的数据通信网几乎都采用了这一技术。30多年来，分组交换技术得到了较大的发展。
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。

现代交换第5章--分组交换技术及IP技术

为了实现双方不同速率的数据终端之间的互通，要控制速率较高的终端进入分组网的流量，即控制进入虚电路的分组数。
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。

计算机网络课后习题答案(谢希仁)

<<计算机网络>> 谢希仁编著---习题解答第一章概述习题1-02 试简述分组交换的要点。

答：采用存储转发的分组交换技术，实质上是在计算机网络的通信过程中动态分配传输线路或信道带宽的一种策略。

它的工作机理是：首先将待发的数据报文划分成若干个大小有限的短数据块，在每个数据块前面加上一些控制信息(即首部)，包括诸如数据收发的目的地址、源地址，数据块的序号等，形成一个个分组，然后各分组在交换网内采用“存储转发”机制将数据从源端发送到目的端。

由于节点交换机暂时存储的是一个个短的分组，而不是整个的长报文，且每一分组都暂存在交换机的内存中并可进行相应的处理，这就使得分组的转发速度非常快。

分组交换网是由若干节点交换机和连接这些交换机的链路组成，每一结点就是一个小型计算机。

基于分组交换的数据通信是实现计算机与计算机之间或计算机与人之间的通信，其通信过程需要定义严格的协议；分组交换网的主要优点：1、高效。

在分组传输的过程中动态分配传输带宽。

2、灵活。

每个结点均有智能，可根据情况决定路由和对数据做必要的处理。

3、迅速。

以分组作为传送单位，在每个结点存储转发，网络使用高速链路。

4、可靠。

完善的网络协议；分布式多路由的通信子网。

电路交换相比，分组交换的不足之处是：①每一分组在经过每一交换节点时都会产生一定的传输延时，考虑到节点处理分组的能力和分组排队等候处理的时间，以及每一分组经过的路由可能不等同，使得每一分组的传输延时长短不一。

因此，它不适用于一些实时、连续的应用场合，如电话话音、视频图像等数据的传输；②由于每一分组都额外附加一个头信息，从而降低了携带用户数据的通信容量；③分组交换网中的每一节点需要更多地参与对信息转换的处理，如在发送端需要将长报文划分为若干段分组，在接收端必须按序将每个分组组装起来，恢复出原报文数据等，从而降低了数据传输的效率。

习题1-03 试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点。

计算机网络习题答案

计算机系工程硕士《计算机网络》复习提纲1、计算机网络发展的历史。

答：计算机网络发展经历了四个阶段：⑴通信与计算机的结合——产生计算机网络（电路交换）；⑵分组交换网的出现（包交换）；⑶计算机网络体系结构的形成；⑷综合化：即各种业务综合；高速化：即宽带化。

2、计算机网络体系结构和协议。

答：计算机网络的各层及其协议的集合，称为计算机网络的体系结构。

计算机网络的体系结构就是这个计算机网络及其部件所应完成的功能的精确定义。

网络协议：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。

包括语法、语义和同步。

3、分层体系结构的优缺点。

答：优点：各层之间是独立的；灵活性好；结构上可分割开；易于实现和维护；能促进标准化工作。

缺点：分层的层次数难以确定；有些功能会在不同的层次中重复出现，而产生了额外开销。

4、TCP/IP和OSI/RM体系结构。

答：OSI/RM的体系结构分为7层，自下而上分别是：物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层。

TCP/IP参考模型分为4层，自下而上分别为：主机至网络层，互连网层，传输层，应用层。

⑴两者之比较TCP/IP一开始就考虑到多种异构网的互连问题，并将网际协议IP作为TCP/IP的重要组成部分。

但ISO和CCITT最初只考虑到使用一种标准的公用数据网将各种不同的系统互连在一起。

TCP/IP一开始就对面向连接服务和无连接服务并重，而OSI在开始时只强调面向连接服务。

TCP/IP有较好的网络管理功能。

而OSI到后来才开始考虑这个问题。

TCP/IP对一些基本概念没有很清楚的区分，而且其模型的通用性较差。

⑵OSI模型和协议的缺点糟糕的提出时机糟糕的技术糟糕的现实糟糕的策略⑶TCP/IP 参考模型的缺点该模型没有明显地区分服务、接口和协议的概念。

TCP/IP 模型完全不是通用的，并且不适合描述除TCP/IP 模型之外的任何协议栈。

主机至网络层在分层协议中根本不是通常意义下的层。

第11章分组交换网

11.1分组交换基本概念和网络结构 11.1分组交换基本概念和网络结构
• 二者比较：二者比较：
分组头：分组头：数据报方式的每个分组头都包含详细的目的地址信息；地址信息；虚电路分组头中只含有虚电路的逻辑信道标识即可。标识即可。选路：虚电路方式有预先建立过程，选路：虚电路方式有预先建立过程，存在一定的处理开销。但是虚电路一旦建立，开销。但是虚电路一旦建立，分组不再需要进行复杂的选路；数据报方式不需要建立过程，的选路；数据报方式不需要建立过程，对每个分组都要独立地进行选路。要独立地进行选路。
虚电路分为两种：交换虚电路SVC(Switching 虚电路分为两种：交换虚电路 SVC(Switching Virtual Circuit) 和永久虚电路 PVC(Permanent Circuit)。 Virtual Circuit)。 SVC指在每次呼叫时用户通过发送呼叫请求分 SVC 指在每次呼叫时用户通过发送呼叫请求分组来临时建立虚电路的方式。组来临时建立虚电路的方式。 PVC指应用户预约， PVC 指应用户预约，由网络运营者为之建立固指应用户预约定的虚电路。定的虚电路。它一般适用于业务量较大的集团用户。
11.1分组交换基本概念和网络结构 11.1分组交换基本概念和网络结构
1 2 3 … N … 同步时分复用
帧 N … 2 1 时隙 (a) N … … …
帧 … 时间 … 时间 (b) 2 1
统计时分复用
时隙
标志码
信息N 5 信息2 3 信息N 5 信息1 2
11.1分组交换基本概念和网络结构 11.1分组交换基本概念和网络结构
11.1分组交换基本概念和网络结构 11.1分组交换基本概念和网络结构

计算机网络——精选推荐

计算机⽹络概述互联⽹的核⼼部分1.路由器（router）分组交换的关键构件，任务是转发收到的分组。

2.交换按照某种⽅式动态地分配传输线路的资源。

3.电路交换必须经过建⽴连接（占⽤通信资源）-通话（⼀直占⽤通信资源）-释放连接（归还通信资源）。

重要特点：在通话的全部时间内，通话的两个⽤户始终占⽤端到端通信资源。

线路的传输效率往往很低。

4.分组交换采⽤存储转发技术。

报⽂要发送的整个数据。

分组交换⽅式是先把报⽂划分成⼀个个更⼩的等长数据段，再在每⼀个数据段的前⾯加上必要的控制信息组成⾸部，就形成了⼀个分组，分组⼜称为包，分组的⾸部也可称为包头。

我们讨论互联⽹的核⼼部分中的路由器转发分组时，往往把单个⽹络简化成⼀条链路，⽽路由器成为核⼼部分的结点。

当⽹络中的某些结点和链路出现故障时，在各路由器中运⾏的路由选择协议能够⾃动找到转发分组最合适的路径。

优点优点采⽤的⼿段⾼效在分组传输的过程中动态分配传输带宽，逐段占⽤通信链路灵活为每⼀个分组独⽴地选择合适的路由迅速以分组作为传送单位，可以先不建⽴连接就能向其他分组发送分组可靠保证可靠性的⽹络协议：分布式多路由的分组交换⽹，使⽹络有很好的⽣存性带来的新问题：①产⽣排队时延，②⽆法确定端到端所需的带宽，③分组携带的控制信息也带来⼀定开销。

5.报⽂交换基于存储转发技术。

6.三种交换⽅式的主要特点归纳交换⽅式主要特点电路交换整个报⽂的⽐特流连续地从源点直达终点，好像在⼀个管道中传输。

报⽂交换整个报⽂先传送到相邻结点，全部存储下来后查找转发表，转发到下⼀个结点。

分组交换单个分组传送到相邻结点，存储下来后查询转发表，转发到下⼀个转发点。

计算机⽹络体系结构1.⽹络协议简称协议。

为进⾏⽹络中的数据交换⽽建⽴的规则、标准或约定。

这些规则明确规定了所交换的数据的格式以及有关的同步问题。

这⾥的同步含有时序的意思。

由三个要素组成2.划分层次分层的好处1. 各层之间是独⽴的2. 灵活性好3. 结构上可分隔开4. 易于实现和维护5. 能促进标准化⼯作各层需要完成的⼤致功能总结计算机⽹络的各层以及协议的集合就是⽹络的体系结构。

现代交换技术-第4章分组交换技术

Pi Ci / C j
j
固定路由表算法
图4-5 固定路由表算法示例
• 表4-1所示为网络控制中心计算得到的全网的路由表。
• 该表列出了所有节点到各个目的节点所确定的路由。
• 实际上，对于每一个节点仅需存储其中相应的一列即可。
（2）自适应路由选择。
① 故障。 ② 拥塞。
Flash
4．拥塞控制方法
（1）从拥塞节点向一些或所有的源节点发送控制分组。（2）根据路由选择信息调整新分组的产生速率。（3）利用端到端的探测分组来控制拥塞。（4）允许节点在分组经过时添加拥塞指示信息，具体包括下列两种方法。
4.2.4
路由选择
1．路由选择概述
（1）路由选择准则：路由选择的依据，如路由跳数、状态（链路距离、带宽、费用、时延）（2）路由选择协议：路由信息收集和发布的规程和方法，如静态、动态路由法
（3）路由选择算法：如何获得最佳路径
2．路由选择算法
Fixed routing静态（固定) 路由法: uses fixed (static) routing directory (table), which is unchanged during each active connection.
Adaptive routing 动态路由法: uses adaptive (dynamic) directory , which is periodically adjusted according the changing of network conditions. Packets may take different routes. They must be reassembled at the receiving node.

分组交换与分组交换网

整理课件
分组交换的基本原理
固定分配资源法又分“时分复用”（TDM，Time Division Multiplexing）和“频分复用”（FDM， Frequency Division Multiplexing）两种。时分复用就是将线路传输的时间轮流分配给每个用户，每个用户只在分配的时间里使用线路发送和接收信息。而且，当在分配的时间里用户没有信息要传输时，也不能给其他用户使用，即这段时间只由它来独享。
第5章分组交换与分组交换网
基本概念、网络形式、网络体系结构、路由选择、流量和拥塞控制、设备结构
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1
分组交换的产生背景
分组交换是为数据通信而设计的交换方式，在出现分组交换之前，采用电路交换和报文交换传输数据，但这两种交换方式不能完全适应数据通信的要求，因此后来出现了针对数据通信特点而设计的分组交换方式。
➢ 恢复分组实现分组层的差错恢复，包括复位分组、再启动分组和诊断分组。
➢ 呼叫释放分组用在两个DTE之间断开虚电路，包括释放请求分组、释放指示分组和释放证实分组。
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链路层的帧格式
数据链路控制协议可分为两大类：面向字符的协议和面向比特的协议。
面向字符的协议以字符作为传输的基本单位，并用10个专用字符控制传输过程。这类协议发展较早，至今仍在使用。
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分组交换网的主要形式
两种主要形式：面向连接和无连接面向连接，通信前先要分配资源和进行通信参数协商，然后进行数据交换传送，通信结束后释放所占用资源。无连接，随时可进行数据传送，网络总是处于准备好状态。
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27
面向连接分组交换网
通信过程，类似电路交换网，连接发起者通过信令协议分组请求建立连接，交换机负责按照目的地址选择下一节点，直至目的节点建立虚通路。源目的节点间虚通路建立后，通信双方沿已建立的逻辑虚通路互传数据分组。通信结束时，发送释放连接的信令分组，双向资源置闲。

m1计算机网络概述_2010.9_

分组交换带来的问题

分组在各结点存储转发时需要排队，造成一定的时延。分组必须携带的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的开销。
存储转发原理的由来
在
20 世纪 40 年代，电报通信也采用了基于存储转发原理的报文交换(message switching)。报文交换将要传输的文件作为一个报文进行存储转发。报文有长有短，因此报文交换的时延较长，从几分钟到几小时不等。现在报文交换已经很少有人使用了。
梅特卡夫定律（Bob Metcalfe’s Law）
The usefulness, or utility, of a network equals the square of the number of users. 网络的利用价值等于用户数的平方。
计算机通信网络在IT领域的地位

包括微处理器在内的集成电路、通信网络、软件是 IT业的三大支柱。三大定律中一条涉及微处理器，两条与通信网络有关。表明了网络在IT中的重要地位。梅特卡夫定律定量描述了单机与联网之间的巨大差别和网络的重要价值,反映了数据/计算机通信网相对于其它通信网络的效率差别。
1.2.5 计算机网络的组成
传输介质： • 有线传输介质：同轴电缆（50欧姆细缆、粗缆）、无屏蔽双绞线（UTP，三、四、五类等）、屏蔽双绞线（STP）、光纤（单、多模） • 无线传输介质：微波通道、卫星通道等网络接口卡（NIC）：通常称为网卡，种类很多，主要与传输速度和传输介质类型有关。主要供应商：3COM、D-Link、ACCTON以及其它厂商生产的兼容网卡

比较网络带宽与微处理器性能两者的增长速度。
吉尔德定律与摩尔定律的比较
第 1 章计算机网络概述

网络的产生与发展经历了哪几个阶段

网络的产生与发展经历了哪几个阶段互联网的产生与发展可以追溯到上世纪六十年代末，经历了几个关键的阶段。

本文将逐一介绍这些阶段，并探讨每个阶段的影响和重要里程碑。

1. ARPANET的诞生（1969年-1974年）互联网的发展始于美国国防部高级研究计划署（ARPA）在1969年创建了世界上第一个分组交换网络ARPANET。

ARPANET旨在连接美国的大学和研究机构，以加强信息共享和协作。

这一阶段的发展重点是网络体系结构的设计和建设，主要技术包括分组交换和TCP/IP协议。

2. 互联网的商业化（1984年-1995年）在上个世纪八十年代中期，互联网逐渐从学术界扩展到其他领域，它的商业潜力逐渐被认识到。

1984年，美国国家科学基金会（NSF）建立了一条高速的计算机网络，作为学术界和商业界之间的桥梁。

此时，互联网开始向大众市场开放，商业公司开始加入，并推出了众多的网络服务。

1991年，互联网向公众开放，World Wide Web（WWW）的发明进一步推动了互联网的商业化。

3. Web 2.0的兴起（1995年-2005年）在上世纪九十年代中后期，互联网迎来了一次重要的转型，即Web 2.0的兴起。

Web 2.0以用户为中心，强调用户生成的内容和社交互动。

这一阶段的关键发展包括个人博客、社交媒体、在线视频和分享平台等。

人们更加积极地参与到互联网中，成为信息的生产者和消费者。

此时，互联网的普及程度逐渐提升，形成了全球性的在线社区和知识共享平台。

4. 移动互联网的爆发（2007年-至今）2007年，苹果推出了首款iPhone智能手机，标志着移动互联网时代的到来。

移动互联网的兴起使得人们随时随地都可以接入互联网，享受各种在线服务。

应用程序的出现和智能手机的普及进一步推动了移动互联网的快速发展。

同时，云计算和大数据分析技术也为移动互联网提供了强大的支持。

移动支付、在线购物和社交应用等成为人们生活中不可或缺的一部分。

互联网的前身 -- 阿帕(ARPA)网的产生

阿帕(ARPA)网的产生
互联网发展到今天，已成为现代生活不可分割的一部分。为了加深读者对互联网的认识，本报特约互联网撰稿人万赟先生，在认真考究的基础上，为本报撰写了一批介绍互联网的发展历史及对互联网的发展产生重要影响的历史人物的文章，以飨读者。
麦克罗伊在宝洁工作的最大收获，是他发现宝洁的研发部门对其研究人员的研究兴趣从不干涉，他们可以随心所欲地研究他们感兴趣的东西。而这种不干涉政策却大大提高了整体研究效率和创新水平，从而使宝洁公司在产品研发方面相对于其它公司一直处于遥遥领先的地位。麦克罗伊就任后通过调查发现军方在研发方面各自为政的情况很严重，许多项目在不同的军种单位被重复立项，导致研究经费浪费严重，而有价值的跨军种的研究项目没有得到很好的重视，于是他给国会打了一个报告，要求划拨经费建立一个由国防部直接领导的研发组织，负责前瞻性的科研项目的开发，从而与前苏联抗衡，这就是国防部高级研究规划署。该署于1958年正式成立，这时距离前苏联的第一颗人造卫星发射成功仅一年。美国政府科技政策的调整能力和国会对他国科技挑战的迅速反应能力及计划实施效率由此可见一斑。
这就是阿帕网的产生以及后来的互联网雏形的最初设想。在立克里德卸任之后，他的接班人——罗伯特·泰勒同其他互联网的众多先驱一起具体实施了阿帕网。
分组交换的思想
众所周知，互联网上数据的基本传输方式是分组交换(Packet Switching)。简单地说，分组交换就是计算机将要传输的数据分割成一个个标准大小的数据包，然后给每个数据包加上发送地址等传送信息发送出去。在传输过程中，这些数据包被装载到帧(Frame)上，然后从一个路由器被传送到另一个，直至到达目的地为止。
除了以上讲的类似性以外，分组交换、汽车的大规模生产和期货交易还有一个共同特点，就是与传统解决方案相比它们更能够满足大量用户的需求，并且，只有在这个前提下，它们所带来的收益才可以超过操作成本。所以从这个角度讲，这些创新其实都是市场在不断扩张过程中，要求对其运作信息载体进行技术更新的历史必然趋势。

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。

交换第5章(分组交换)精品PPT课件

从 DCE 到 DTE 呼叫建立分组入呼叫呼叫连接数据传输分组 DCE 数据 DCE RR DCE RNR
DCE 中断 DCE 中断证实登记请求登记证实
分组类型从DTE 到DCE
呼叫请求呼叫接受
DTE 数据 DTE RR DTE RNR DTE REJ DTE 中断 DTE 中断证实
分组类型识别符编码 87654321
DCE 清楚证实
复位请求 DTE 复位证实再启动请求 DTE 再启动证实
清除请求 DTE 清除证实
00011011 00011111 11111011 11111111 11110001
0 0 01 0 01 1 00010111
14
2、各类分组格式：
呼叫请求分组格式：
876 5 432 1
0 0 0 1 逻辑信道群号
协
X.25 = 协
议
议
X.25
（NPT）
网内协议
（PT）
1
数据通信的特点
电路交换的不适应性
高可靠性要求。一位编码错了表达的意思完全不同
电路交换是透明传输(没有差错控制措施)
电话通信的平均持续时间
持续时间短，90%用户为5分。电路交换的通路建
数据通信持续时间＜立时间长，平均15s，较短
50s，突发性
5
➢ 数据链路层采用平衡型链路访问规程LAPB， LAPB定义了DTE—DCE链路之间的帧交换的过程及帧格式。数据链路层的主要功能有： • 在DTE和DCE之间有效地传输数据 • 确保接受器和发送器之间的信息同步 • 检测和纠正传输中产生的差错 • 识别并向高层协议报告规程性错误 • 向分组层通知链路状态.

第五章分组交换与帧中继技术讲解

通信结束时，某一终端发出释放请求分组，直到它收到释放确认分组，虚电路就释放了。
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

5
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

计算机网络(第4版)

1计算机网络（第4版）第一章概述谢希仁编著3第1章概述（有* 号的标题表示最基本的内容）1.1 计算机网络在信息时代中的作用1.2 计算机网络的发展过程*1.2.1 分组交换的产生*1.2.2 因特网时代*1.2.3 关于因特网的标准化工作1.2.4 计算机网络在我国的发展1.3 计算机网络的分类1.3.1 计算机网络的不同定义1.3.2 几种不同的分类方法4第1章概述（续）*1.4 计算机网络的主要性能指标1.4.1 带宽1.4.2 时延1.4.3 时延带宽积和往返时延5第1章概述（续）*1.5 计算机网络的体系结构1.5.1 计算机网络体系结构的形成1.5.2 划分层次的必要性1.5.3 具有五层协议的体系结构1.5.4 实体、协议、服务和服务访问点1.5.5 面向连接服务和无连接服务1.5.6 OSI 与TCP/IP 体系结构的比较*1.6 应用层的客户-服务器方式61.1 计算机网络在信息时代的作用21 世纪的一些重要特征就是数字化、网络化和信息化，它是一个以网络为核心的信息时代。

网络现已成为信息社会的命脉和发展知识经济的重要基础。

网络是指“三网”，即电信网络、有线电视网络和计算机网络。

发展最快的并起到核心作用的是计算机网络。

7因特网(Internet)的发展进入20 世纪90 年代以后，以因特网为代表的计算机网络得到了飞速的发展。

已从最初的教育科研网络逐步发展成为商业网络。

已成为仅次于全球电话网的世界第二大网络。

8因特网是全球信息基础结构的雏形1993，美国提出建设NII （National Information Infrastructure 国家信息基础结构）－－“信息高速公路” 1994，美国又提出建设GII (全球信息基础结构）－－数字地球91.2 计算机网络的发展过程1.2.1 分组交换的产生是20 世纪60 年代美苏冷战时期的产物。

60 年代初，美国国防部领导的远景研究规划局ARPA (Advanced Research Project Agency) 提出要研制一种生存性(survivability)很强的网络。

分组交换

(3) 扩展地址EA：当EA为0时，表示下一个字节仍为地址字段；当EA为1时，表示下一个字节为信息段的开始
(4) 正向显式拥塞通知FECN：用于帧中继的拥塞控制，FECN 置为1，则表明与该帧同方向传输的帧受到网络拥塞影响。 (5) 反向显式拥塞通知BECN：BECN置为1，即指示接收端，与该帧相反方向传输的帧受网络拥塞影响。 (6) 丢弃指示DE：用于帧中继网的带宽管理。若DE为1，则表明网络发生拥塞时，该帧应先丢弃。
X.25 协议

为实现各种终端与不同分组交换网之间的自由连接，接口规程必须标准化。 X.25建议是数据终端设备DTE与数据电路终接设备 DCE 之间的接口协议。目前主要支持虚电路服务。
X.25 X.25
X.25
网内协议
X.25
DTE DCE
消息源/宿
主机
通信处理器
前端机
调制解调器
调制解调器
分组格式及类型
8 Q
7 D
6 S
5 S
8 7 6 5 4 3 2 1 分组头
GFI LCN
LCGN
分组类型识别符
分组数据
LCGN：逻辑信道群号，最多可分配16个逻辑信道群
LCN：逻辑信道号，每群内最多可有256条逻辑信道。除了第0号逻辑信道有
专门用途外，其余4095条逻辑信道均可分配给虚电路使用。 GFI：通用格式识别符，为分组定义了一组通用功能。 Q比特：区分传输的分组包含的是用户数据还是控制信息，Q=0时为用户数据， Q=1时为控制信息。 D比特：区分数据分组的确认方式，D=0表示数据分组由本地确认(在DTE— DCE接口上确认)，D=1表示数据分组进行端到端(DTE—DTE)确认。 SS=01表示按模8方式工作，SS=10表示按模128方式工作。

分组交换的要点

分组交换的要点
一、交换原理
“分组交换”是指将一段讯息分成一个或多个单元，然后将这些单元经过网络交换，最终在目的端重新组装分组获得原段讯息。

二、分组交换中的要点
1、流量控制
它的目的在于避免发送方在接收方处产生过多的延迟。

通常发送方在发送分组前先要确保接收方可以及时接收分组，如果接收不及时，发送方就会暂停发送分组，或者减少发送的分组数量。

2、错误检查
网络传输的分组过程中，因环境、噪声和线路条件等原因，可能会损坏分组，因此必须对传输的分组进行错误检查，以确保分组在目的地正确接收。

3、序列号
每一个分组都有一个序列号，它被用来在接收端正确重组分组，也被用来检验分组是否受到攻击。

4、路由选择
在交换网络中，必须可以正确地选择分组路由，以保证分组可以以最短的时间到达目的地，同时也要考虑分组的可靠性。

5、缓冲区管理
分组交换网络中使用了缓冲区，这些缓冲区可以暂时存放分组，以保证分组可以按正确的顺序到达每一个网络节点。