数据交换PPT课件
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数据交换将各用户通过一个具有交换功能的网络连 接起来，使得任何两个用户终端由网络来实现必要的交换操 作。
交换中心
N(N-1)/2
N
2.交换的概念
1）什么是交换：是采用交换机（或节点机）等交换系统，通过 路由选择技术在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。
控制部分的主要功用是根据主叫用户的线 选信号来控制交换电路完成连接。
1.交换电路部分
空分电路交换 ：入线在空间位置上选 择出现并建立连接
时分电路交换 ：是TDM在交换上的应 用，它通过时隙交换 网络完成话音时隙搬 移，从而做到入线和 出线间信号交换。
2.控制电路部分
布线逻辑控制（布控） 集中式控制方式
第4章 数据交换
要பைடு நூலகம்
求
1.理解数据交换的必要性；
2.理解电路交换、报文交换的基本思路，了解各
自的特点及应用场合；
3.领会分组交换的基本概念，了解分组长度的选
取与那些因素有关；
4.理解分组网中分组传输的两种方式。
4.1 概述
要实现数据在网内传输，必须依靠数据交换。 1.数据交换的必要性
如果在网内实现点对点的传输，所需链路数太多， 线路利用率太低。
不适合高数率传输。 2）利用公用数据交换网进行数据交换 公用数据网要求本身可解决数据交换。 它可分为两大类：电路交换方式和存储交换方式。 • 电路交换方式有时分和空分交换方式。 • 存储交换方式也可称为信息交换和存储转发方式， 它可分为报文交换方式和分组（包）交换方式及帧 方式。
交换方式分类见下图
电路交换
具有交换功能的网络称为交换网络，交换中心又称交换 节点。
2）交换节点的基本组成
交换节点泛指网内的各类交换机，它具有为两个或多个
设备创建临时连接的能力。
用户接口 交换网络
中继接口
用户线
控制单元
中继线
信令单元
3. 数据交换的实现
1）利用公用网进行数据交换 只增加少量设备就可开展数据业务。 优点：投资少、实现简单、地区广泛和使用方便。 缺点：误码率高、传输不稳定、线路接续时间长、
2）业务量、实时性：数据通信的不同应用，其业务量和对实 时性的要求也大不相同。
•短数据业务：最好无呼叫连接，有信息立即发送出去。
•交换式数据传输：要有较快的响应，要求交换机传输延迟小， 最好把通信线路上出新的空闲时间利用上。
•批方式数据传送：要求交换机具有较大的传送能力，尽量减 少附加信息的开销。
3）传输差错：要求交换机能及时纠正传输中所发生的差错。
（2）电路利用率低 。 （3）不用类型的终端(终端的数据速率、代码格式、通信协议 等不同)不能相互通信。 （4）有呼损。 （5）差错率高。
4. 3 报文交换方式
4.3.1 报文交换原理
1. 什么是报文交换
报文交换方式的基础思想是“存储——转发”，即 将用户的报文（包含信息及接收端地址等辅助信息）存储在 交换机的存储器中（内存和外存），当所需的输出电路空闲 时，再将该报文发向接收机或用户终端。与电路交换比较， 报文交换无需用户之间先建立呼叫，也不存在直接物理信道 ，交换结束后也不需要拆线过程。
存储程序控制（程控）
分散式控制方式
资源1 资源2
……
资源r
处处 理理 机机
功能1 功能2 ……
集中控制系统
处 理 机
功能f
4.2.3电路交换的主要优缺点
1.路交换的优点 （1）信息传输延迟时间短。
（2）信息传输效率较高。 （3）对用户提供“透明”传输通路。
2.电路交换的缺点
（1）电路接续时间较长。
交换方 式
存储转 报文交换 发交换
分组交换
X.25交换
快速 分组 交换
帧中继 信元中继
ATM:高速异步传送模式 SMDS:交换型多兆比特数据业务
交换方式分类
ATM SMDS
4.数据业务的特点及其对交换方式的要求
交换方式的选择和发展，主要取决于通信业务的特点。
1）通信速率、信号形式：要求交换机最好适应各种速率和各 种不同信号形式的使用。
4）呼叫/应答：能使用户设备自动处理呼叫中遇到的各种问题。
5.现代数字交换技术
四个重要阶段：
1）人工交换阶段。
2）机电式自动交换阶段：1890年美国人A.B.史瑞桥发明步进式 电话交换机；1919年瑞典人尼尔斯.帕尔姆伦河G.A.贝塔兰得发 明纵横式接线器；1926年在瑞典开通了第一个4000门纵横制电话 试验局。
2. 报文格式
无长短、有 辅助信息
报文号 目的地址 源地址 数据 校验
报头
正文 报尾
报头：起止标志、信息开始、信源地址、目的地址、 控制信息、报文编号。
报尾：差错控制，由长度限制可省略。
3．报文交换原理
报文交换机组成有通信控制器、中央处理机和外存
实现报文交换的过程如下： （1） 通信 信控制器探询各条输入用户线路，如 某条用户线有报文输入，则向中央处理机发出中断请 求，并逐字把报文送入内存储器； （2） 收到报文结束标志后，中央处理机对报文 进行处理，例如分析报头，判别和确定路由，登录输 出排队表等； （3） 将报文转移到外部大容量存储器，等待一 条空闲线路； （4） 等到线路空闲，把报文从外存储器，调入内 存储器，经通信控制器向线路发出去。
3）电子式自动交换阶段：1970年法国第一台程控机（E—10型）
4）信息包交换阶段：分组交换、IP交换、ATM交换
交换从空分到时分、由低Rb到高Rb，从模拟到 数字，从面向话音到面向多媒体，从电交换到光交 换，……。
交换的发展代表整个通信网的发展。
4. 2
电路交换方式
4.2.1 电路交换原理
电路交换方式是指网络中的两台计算机或终端在进行 数据交换之前，先建立一条实际的物理链路（专用通 信线路），再进行数据通信，且在通信中始终使用该 条链路进行信息传输，而不允许其他计算机和终端同 时共享该条链路的通信方式。 电路交换过程包括以下三个阶段。
1. 电路建立阶段 2. 数据传送阶段
3. 电路拆除阶段
电路交换过程包括以下三个阶段：
1.电路建立阶段 2.数据传送阶段 3. 电路拆除阶段
D
D
交
交
T
换
换
T
E
局
局
E
4.2.2 电路交换机
电路交换机是实现电路交换的主要设备， 它由交换电路部分和控制电路部分构成。
交换电路的作用是完成相应电路的连接， 在主叫用户和被叫用户之间建立一条传输通路；
交换中心
N(N-1)/2
N
2.交换的概念
1）什么是交换：是采用交换机（或节点机）等交换系统，通过 路由选择技术在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。
控制部分的主要功用是根据主叫用户的线 选信号来控制交换电路完成连接。
1.交换电路部分
空分电路交换 ：入线在空间位置上选 择出现并建立连接
时分电路交换 ：是TDM在交换上的应 用，它通过时隙交换 网络完成话音时隙搬 移，从而做到入线和 出线间信号交换。
2.控制电路部分
布线逻辑控制（布控） 集中式控制方式
第4章 数据交换
要பைடு நூலகம்
求
1.理解数据交换的必要性；
2.理解电路交换、报文交换的基本思路，了解各
自的特点及应用场合；
3.领会分组交换的基本概念，了解分组长度的选
取与那些因素有关；
4.理解分组网中分组传输的两种方式。
4.1 概述
要实现数据在网内传输，必须依靠数据交换。 1.数据交换的必要性
如果在网内实现点对点的传输，所需链路数太多， 线路利用率太低。
不适合高数率传输。 2）利用公用数据交换网进行数据交换 公用数据网要求本身可解决数据交换。 它可分为两大类：电路交换方式和存储交换方式。 • 电路交换方式有时分和空分交换方式。 • 存储交换方式也可称为信息交换和存储转发方式， 它可分为报文交换方式和分组（包）交换方式及帧 方式。
交换方式分类见下图
电路交换
具有交换功能的网络称为交换网络，交换中心又称交换 节点。
2）交换节点的基本组成
交换节点泛指网内的各类交换机，它具有为两个或多个
设备创建临时连接的能力。
用户接口 交换网络
中继接口
用户线
控制单元
中继线
信令单元
3. 数据交换的实现
1）利用公用网进行数据交换 只增加少量设备就可开展数据业务。 优点：投资少、实现简单、地区广泛和使用方便。 缺点：误码率高、传输不稳定、线路接续时间长、
2）业务量、实时性：数据通信的不同应用，其业务量和对实 时性的要求也大不相同。
•短数据业务：最好无呼叫连接，有信息立即发送出去。
•交换式数据传输：要有较快的响应，要求交换机传输延迟小， 最好把通信线路上出新的空闲时间利用上。
•批方式数据传送：要求交换机具有较大的传送能力，尽量减 少附加信息的开销。
3）传输差错：要求交换机能及时纠正传输中所发生的差错。
（2）电路利用率低 。 （3）不用类型的终端(终端的数据速率、代码格式、通信协议 等不同)不能相互通信。 （4）有呼损。 （5）差错率高。
4. 3 报文交换方式
4.3.1 报文交换原理
1. 什么是报文交换
报文交换方式的基础思想是“存储——转发”，即 将用户的报文（包含信息及接收端地址等辅助信息）存储在 交换机的存储器中（内存和外存），当所需的输出电路空闲 时，再将该报文发向接收机或用户终端。与电路交换比较， 报文交换无需用户之间先建立呼叫，也不存在直接物理信道 ，交换结束后也不需要拆线过程。
存储程序控制（程控）
分散式控制方式
资源1 资源2
……
资源r
处处 理理 机机
功能1 功能2 ……
集中控制系统
处 理 机
功能f
4.2.3电路交换的主要优缺点
1.路交换的优点 （1）信息传输延迟时间短。
（2）信息传输效率较高。 （3）对用户提供“透明”传输通路。
2.电路交换的缺点
（1）电路接续时间较长。
交换方 式
存储转 报文交换 发交换
分组交换
X.25交换
快速 分组 交换
帧中继 信元中继
ATM:高速异步传送模式 SMDS:交换型多兆比特数据业务
交换方式分类
ATM SMDS
4.数据业务的特点及其对交换方式的要求
交换方式的选择和发展，主要取决于通信业务的特点。
1）通信速率、信号形式：要求交换机最好适应各种速率和各 种不同信号形式的使用。
4）呼叫/应答：能使用户设备自动处理呼叫中遇到的各种问题。
5.现代数字交换技术
四个重要阶段：
1）人工交换阶段。
2）机电式自动交换阶段：1890年美国人A.B.史瑞桥发明步进式 电话交换机；1919年瑞典人尼尔斯.帕尔姆伦河G.A.贝塔兰得发 明纵横式接线器；1926年在瑞典开通了第一个4000门纵横制电话 试验局。
2. 报文格式
无长短、有 辅助信息
报文号 目的地址 源地址 数据 校验
报头
正文 报尾
报头：起止标志、信息开始、信源地址、目的地址、 控制信息、报文编号。
报尾：差错控制，由长度限制可省略。
3．报文交换原理
报文交换机组成有通信控制器、中央处理机和外存
实现报文交换的过程如下： （1） 通信 信控制器探询各条输入用户线路，如 某条用户线有报文输入，则向中央处理机发出中断请 求，并逐字把报文送入内存储器； （2） 收到报文结束标志后，中央处理机对报文 进行处理，例如分析报头，判别和确定路由，登录输 出排队表等； （3） 将报文转移到外部大容量存储器，等待一 条空闲线路； （4） 等到线路空闲，把报文从外存储器，调入内 存储器，经通信控制器向线路发出去。
3）电子式自动交换阶段：1970年法国第一台程控机（E—10型）
4）信息包交换阶段：分组交换、IP交换、ATM交换
交换从空分到时分、由低Rb到高Rb，从模拟到 数字，从面向话音到面向多媒体，从电交换到光交 换，……。
交换的发展代表整个通信网的发展。
4. 2
电路交换方式
4.2.1 电路交换原理
电路交换方式是指网络中的两台计算机或终端在进行 数据交换之前，先建立一条实际的物理链路（专用通 信线路），再进行数据通信，且在通信中始终使用该 条链路进行信息传输，而不允许其他计算机和终端同 时共享该条链路的通信方式。 电路交换过程包括以下三个阶段。
1. 电路建立阶段 2. 数据传送阶段
3. 电路拆除阶段
电路交换过程包括以下三个阶段：
1.电路建立阶段 2.数据传送阶段 3. 电路拆除阶段
D
D
交
交
T
换
换
T
E
局
局
E
4.2.2 电路交换机
电路交换机是实现电路交换的主要设备， 它由交换电路部分和控制电路部分构成。
交换电路的作用是完成相应电路的连接， 在主叫用户和被叫用户之间建立一条传输通路；