第四章 分组交换技术2
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。
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。
第4章 分组交换技术
4.1.4 虚电路与数据报
1. 数据报服务
• 每个数据分组作为独立的信息单位在网上传输。同一终端发出的数 据分组之间在网上彼此无联系，可以从不同的路由传送，会引起失 序，要靠序号字段来恢复原来的次序。 每个分组中携带的信息称为一个数据报。 适用于短报文的数据通信，如询问/响应型、电子邮件型业务等 节点2
• 由固定长度的53个字节组成。前5个字节 称为信头,后48个字节称为信息段(净荷)。
传统分组交换
ATM
2. ATM信元格式
8 4
GFC/VPI＊ VPI VPI VCI 信头 PTI HEC CLP
1＊
1 2 3 4 5 653
VCI
VCI
净荷 在NNI上为VPI
＊：在UNI上为GFC
说明：NNI信头不需要GFC字段，可使VPI扩展为12比特。
4.1.4 虚电路与数据报
3. 虚电路和数据报的比较
比较项目
建链过程 目的地址 路由选择 节点出故障 分组顺序 差错处理 流量控制 必须有
《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
2024计算机三级《网络技术》基础知识分组交换技术的概念
2024计算机三级《网络技术》基础知识分组交换技术的概念基于你的要求，以下是一个关于基础知识分组交换技术的详细解释，超过1200字。
网络技术是现代计算机科学领域的一部分，负责连接和传输数据。
网络技术的发展使得人们能够使用互联网进行快速、高效的数据传输和共享。
而基础知识分组交换技术是网络技术的基石之一在网络通信中，数据是以数据包或数据帧的形式进行传输的，而基础知识分组交换技术正是通过将数据分成更小的单元来进行传输，这些单元通常被称为"分组"。
分组由数据、源和目的地地址组成。
基础知识分组交换技术的核心思想是将数据分成不同的分组，并按顺序将它们发送到目标设备。
与传统的电路交换技术相比，基础知识分组交换技术具有更高的灵活性和可扩展性，因为它能够适应多样的数据传输需求。
首先，基础知识分组交换技术将数据分成较小的分组，这样可以使得互联网上的多个数据流共享网络资源。
由于分组的大小是可变的，因此不同类型的数据可以拥有适合自身需求的分组大小，从而提高网络的效率。
其次，基础知识分组交换技术使用的是存储转发的传输方式。
这意味着每当一个分组到达一个中转节点时，它需要被完全接收并存储，然后再被发送到下一个节点。
这种方式确保了分组的完整性和可靠传输。
基础知识分组交换技术还可以提供更好的错误控制能力。
在传输过程中，如果一些分组发生了错误或丢失，那么只需要重新发送该分组，而不需要重新发送整个数据流。
这大大减少了网络传输的开销。
此外，基础知识分组交换技术还支持多路复用。
多路复用是指多个分组能够同时在同一条链路上传输，从而提高了网络的利用率。
这种模式非常适用于现代互联网，因为互联网上存在大量的数据流，需要同时传输。
基础知识分组交换技术还能够根据网络的拥塞情况进行调整。
当网络拥塞时，分组交换技术可以使用拥塞控制算法来动态调整网络的传输速度，以避免网络的崩溃和数据丢失。
除了上述优点之外，基础知识分组交换技术还有一些挑战需要面对。
现代交换技术-第4章分组交换技术
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.
计算机三级《网络技术》基础知识：分组交换技术的概念
计算机三级《网络技术》基础知识：分组交换技术的概念2022计算机三级《网络技术》基础知识：分组交换技术的概念在学习中，大家都背过不少知识点，肯定对知识点非常熟悉吧！知识点就是“让别人看完能理解”或者“通过练习我能掌握”的内容。
哪些才是我们真正需要的知识点呢？下面是店铺为大家整理的计算机三级《网络技术》基础知识：分组交换技术的概念，仅供参考，希望能够帮助到大家。
1.电路交换的基本概念通信子网的交换方式中分为两类：电路交换和存储转发交换。
其中存储转发交换分为报报文交换和报文分组交换。
其中分组交换技术分为：数据报方式与虚电路方式电路交换分为三个阶段：(1)线路建立：两台主机要传输数据，首先通过子网建立两台主机之间的线路连接。
(2)数据传输：线路连接后，可以实现实时、双向的交换数据。
(3)线路释放：数据传输结束后，原点想目的主机发送释放请求，目的同意后逐步释放连接。
线路交换的优点：实时性强，适应于交互式会话通信。
线路交换的缺点：对突发性通信不适应，系统效率低，不具备存储数据能力，不具备差错控制能力。
2.存储转发交换的特点与线路交换的特点区别：(1)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。
(2)通信子网的结点是通信控制处理机，它负责完成数据单元的接受、差错检验、存储、路径选择和转发功能。
存储转发交换分为报文交换和报文分组交换。
被传送的数据单元分为两种：报文和报文分组。
报文：数据长度不限，增加目的地址、源地址与控制信息组成一个逻辑单元。
分组：限制报文长度，源结点需要将报文分成多个分组，发送结束后，由目的结点按顺序重新组织成报文。
存储转发优点：共享信道，线路利用率高;路由选择功能，提高系统效率;每个路由可进行差错检查和纠错处理，提高系统可靠性;路由器实现不同通信速率的转换，也可对不同数据代码格式进行转换。
3.实际应用中，分组交换技术分为：数据报方式与虚电路方式(1)数据报方式分组传输前不需要预先在源与目的之间建立连接，源主机发送的每一个分组都可以独立选择一条传输路径，每个分组可以在通信子网中通过不同的路径传输到达目的地。
分组交换技术
分组交换技术
什么是分组交换技术
分组交换技术，也称为路由交换技术，是一种应用数据通信技术，是在网络中将数据数据以一定的固定大小的包（分组）的形式传送的技术。
使用的协议可能是不用的，但是主要的协议是TCP/IP，它允许数据在相邻的节点之间进行网络传输。
特点：
1、互联网的支撑：分组交换技术为互联网的流动提供了支撑，因为它允许不同的网络之间的信息交换；
2、传输速度快：分组交换技术使得数据传输速度更快，允许更多的信息以更短的时间进行传输；
3、信息隔离：分组交换技术使得数据可以与其他信息隔离，以避免资料等受到损害；
4、降低延迟：分组交换技术可以有效降低传输数据的时延；
5、节省带宽：分组交换技术提供的节省带宽的机会，能够缩短电路的拥塞程度。
应用：
1、路由协议：分组交换技术在路由协议中大量应用，用来传输报文；
2、网络拓扑设计：它有助于改善网络拓扑设计，提高了网络传输的效
率；
3、无线网络：它既可以应用于有线网络，也可以用于无线网络，例如WLAN；
4、负载均衡：分组交换技术可以帮助更好的实现负载均衡；
5、多播技术：通过分组交换，可以有效实现多播技术。
总结：
分组交换技术是一种应用数据通信技术，是在网络中将数据数据以一定的固定大小的包（分组）的形式传送的技术。
它为互联网的流动提供了支撑，传输速度快，可以与其他信息隔离，降低延迟，节省带宽的特点，以及路由协议、网络拓扑设计、无线网络、负载均衡以及多播技术的应用，使得它在建立网络上发挥着重要作用。
分组交换技术的要点
分组交换技术的要点
分组交换技术是一种计算机网络通信方式，它将数据分成多个数据包并通过网络传输。
以下是分组交换技术的要点：
1. 数据分组：将数据分成多个数据包，每个数据包都有独立的头部和尾部，其中头部包含源地址、目标地址等信息。
2. 分组传输：将数据包通过网络传输，每个包都可通过不同的路由器或链路传输。
3. 动态路由：通过动态路由协议，路由器可以自动选择最佳路径传输数据包。
4. 拥塞控制：分组交换技术可以通过拥塞控制算法来避免网络拥塞，保证网络的稳定性和可靠性。
5. 可靠性：在分组传输过程中，数据包可能会丢失或损坏，因此分组交换技术需要提供可靠的传输机制，如错误检测和重传机制。
6. 网络安全：分组交换技术需要提供网络安全机制，如加密、认证和防火墙等，来保护网络数据的安全性和隐私性。
分组交换技术的要点包括数据分组、分组传输、动态路由、拥塞控制、可靠性和网络安全，这些要点都是保证分组交换技术高效、稳定、可靠和安全的关键。
《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
计算机通信与网络_第4章习题答案
计算机通信与⽹络_第4章习题答案第四章练习题答案4.01局域⽹标准的多样性体现在四个⽅⾯的技术特性，请简述之。
答：局域⽹技术⼀经提出便得到了⼴泛应⽤，各计算机和⽹络设备⽣产⼚商纷纷提出⾃⼰的局域⽹标准，试图抢占和垄断局域⽹市场。
因此，局域⽹标准⼀度呈现出特有的多样性。
局域⽹标准的多样性体现在局域⽹的四个技术特性：(1)传输媒体传输媒体指⽤于连接⽹络设备的介质类型，常⽤的有双绞线、同轴电缆、光纤，以及微波、红外线和激光等⽆线传输媒体。
⽬前⼴泛应⽤的传输媒体是双绞线。
随着⽆线局域⽹的⼴泛应⽤，⽆线正得到越来越多的应⽤。
(2)传输技术传输技术指借助传输媒体进⾏数据通信的技术，常⽤的有基带传输和宽带传输两种。
传输技术主要包括信道编码、调制解调以及复⽤技术等，属于物理层研究的范畴。
(3)⽹络拓扑⽹络拓扑指组⽹时计算机和通信线缆连接的物理结构和形状。
常⽤的有星形、总线形和环形。
不同的⽹络拓扑需要采⽤不同的数据发送和接收⽅式。
(4)媒体访问控制⽅法访问控制⽅法指多台计算机对传输媒体的访问控制⽅法，这⾥的访问，是指通过传输媒体发送和接收数据。
常⽤的有随机争⽤、令牌总线和令牌环等访问控制⽅法。
⽬前局域⽹中⼴泛采⽤的是⼀种受控的随机争⽤⽅法，即载波监听多点接⼊/冲突检测(CSMA/CD)⽅法。
4.02逻辑链路控制（LLC）⼦层有何作⽤？为什么在⽬前的以太⽹⽹卡中没有LLC⼦层的功能？答：在局域⽹发展的早期，有多种类型的局域⽹，如802.4令牌总线⽹、802.5令牌环⽹等。
为了使数据链路层能更好地适应多种局域⽹标准，IEEE 802委员会在局域⽹的数据链路层定义了两个⼦层，即逻辑链路控制LLC (Logical Link Control)⼦层和媒体接⼊控制MAC (Medium Access control)⼦层。
与接⼊传输媒体有关的内容放在MAC⼦层，⽽与传输媒体⽆关的链路控制部分放在LLC⼦层。
这样可以通过LLC⼦层来屏蔽底层传输媒体和访问控制⽅法的异构性，实现多种类型局域⽹之间的互操作。
分组交与分组交换网要点
路由选择算法分类
路由选择算法分为非自适应路由选择算法和自适应路由选择算 法两大类。
非自适应路由选择算法也叫静态路由选择策略； 自适应路由选择算法又称为动态路由选择策略，即节点的路由
表根据网络的负载和链路的状态而不断地变化； 静态路由选择策略包括泛射路由选择法、固定路由表法和随机
路由选择法；动态路由选择策略包括路由独立路由选择法、集 中式路由法和分布路由选择选择法。
4.2.1 报文交换与分组交换
报文交换的基本思想是先将用户的报文当做一 个逻辑单元整体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 收交换机或用户终端，所以，报文交换系统是 典型的“存储—转发”系统。
报文交换与分组交换
分组交换的思想是从报文交换而来的，同样采用存储 转发方式，与报文交换的不同在于：分组传输方式由 于受到一次传输数据的最大长度的限制，需要将用户 要传送的信息分割为多个数据段，这些数据称为“分 组”（packet），每分组中有一个分组头，分组头中 主要包含逻辑信道号、分组的序号及其它的控制信息。 由此可见，分组交换的最小信息单元是分组。发送端 把这些“分组”分别发送出去。到达目的地后，接收 端再将一个个“分组”按顺序装好，还原成原来的信 息给用户，这一过程称为分组交换。进行分组交换的 通信网称为分组交换网。图4.2是分组形成内容
概述 分组交换的基本原理 分组交换X.25协议 帧中继
4.1 概述
分组交换技术是适应计算机通信的需求而发展起来 的一种先进的通信技术，是重要的数据通信手段之 一；
计算机数据消息对可靠性要求很高，对时延和对数 据抵达顺序要求不严，因此需将数据封装成有纠错 能力的分组进行传送和交换。
泛射路由选择的特点
洪泛式路由选择的优点是具有很高的可靠性。 所有与源节点直接或间接相连的节点都会被访 问到，所以洪泛式可以被应用于广播。 洪泛式的缺点就是产生的通信量负荷过高，额 外开销过大，导致分组排队时延加大。
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。
第四章 路由器基础练习题
第四章路由器基础练习题第一题：题目描述：在网络中，路由器起到了连接不同网络的桥梁作用。
请简要介绍路由器的基本功能。
路由器是一种网络设备，用于连接不同的网络并进行数据包转发。
它在互联网中扮演着决定数据包路径的重要角色，具有以下基本功能：1. 数据包转发：路由器根据目标IP地址决定数据包的最佳路径，将数据包从源主机发送到目标主机。
它通过查找路由表，识别传输路径，并使用路由选择算法确定最佳的转发路径。
2. 分组交换：路由器使用分组交换技术，将数据包拆分成较小的数据块进行传输。
这种方法可以更有效地利用网络带宽，提高数据传输的速度和效率。
3. 网络地址转换（NAT）：路由器还可以执行网络地址转换，将内部私有IP地址映射为公共IP地址，以便内部主机能够与外部网络进行通信。
4. 数据包过滤和安全功能：路由器可以配置各种安全功能，例如访问控制列表（ACL），以过滤非法或有害的数据包，从而提高网络的安全性。
5. 网络管理和监控：路由器提供了管理和监控网络的功能。
管理员可以通过路由器界面配置和管理各种网络参数，如IP地址、子网掩码、路由协议等。
6. 路由选择协议：路由器使用路由选择协议，如RIP（Routing Information Protocol）、OSPF（Open Shortest Path First）等，来交换路由信息并动态更新路由表，实现网络的自动化路由选择。
路由器是构建和维护大规模网络的关键组件，它能够保证数据的可靠传输和网络的高效运行。
第二题：题目描述：解释静态路由和动态路由的区别，并说明它们各自的优缺点。
静态路由是通过手动配置路由表，将目标网络地址映射到出口接口，手动决定数据包的传输路径。
它的优点是简单、可靠，配置较为方便，适用于小规模网络或特定的网络拓扑。
然而，静态路由需要手动配置和更新路由表，对网络拓扑的变化敏感度较高，需要管理员进行维护和管理。
动态路由使用动态路由协议，自动学习和传播路由信息，能够根据网络拓扑和链路状态动态调整路由表，实现自动化的路由选择。
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。
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
现代网络交换技术-PPT课件第4章分组交换技术
4.1 概述
• 分组交换产生于20世纪60年代，是继电 路交换和报文交换之后出现的、针对数据 通信的特点而开发的一种信息交换技术。
• 在数据通信中，分组交换比电路交换具 有更高的效率，可以在多个用户之间实现 资源共享；同时，分组交换比报文交换的 传输时延小。
• 因此，分组交换是一种理想的数据交换 方式。 • X.25定义的数据终端设备（DTE，Data Terminal Equipment）和数据电路终接设 备（DCE，Data Circuit-terminating Equipment）之间的接口，曾经是广泛使 用的分组网协议。
• 这样，在一条共享的物理线路上，就形 成了逻辑上分离的多条信道。
• 如图4-2所示，在高速复用线上形成了分 别为三个用户传输信息的子信道，这种子 信道称为逻辑信道，用逻辑信道号（LCN， Logical Channel Number）标识。 • 逻辑信道号由逻辑信道群号及群内逻辑 信道号组成，二者统称为逻辑信道号LCN。
• 分组交换采用统计时分复用技术，它在 给用户分配线路资源时，不像同步时分复 用那样固定分配带宽，而是按需动态分配。
• 即只在用户有数据传送时才给它分配资 源，因此线路利用率较高。
• 分组交换中，统计时分复用功能是通过 具有存储和处理能力的专用计算机——接 口信息处理机（IMP，Interface Message Processor）来实现的，IMP完成对数据流 的缓冲存储和对信息流的控制功能，以解 决各用户争用线路资源时产生的冲突问题。
• 目前，传统的分组交换技术显得有些过 时，但毋庸置疑的是，经典的分组交换是 后来发展的各种数据交换技术的基础，因 此掌握分组交换的原理和技术对理解其他 数据交换技术十分重要。
• 随着电信网向宽带化、综合化和智能化 发展，相继出现了一些分组交换的改进技 术，如帧中继、ATM交换等。
分组交换技术
摘要：分组交换技术是在计算机技术发展到一定程度，人们除了打电话直接沟通，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。
分组交换也称包交换，它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。
在每个分组的前面加上一个分组头，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，将他们转发至目的地，这一.分组交换技术是在计算机技术发展到一定程度，人们除了打电话直接沟通，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。
分组交换也称包交换，它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。
在每个分组的前面加上一个分组头，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，将他们转发至目的地，这一过程称为分组交换。
进行分组交换的通信网称为分组交换网。
从交换技术的发展历史看，数据交换经历了电路交换、报文交换、分组交换和综合业务数字交换的发展过程。
分组交换实质上是在“存储—转发”基础上发展起来的。
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动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据—分组。
每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。
把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。
到达接收端，再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。
分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。
在分组交换方式中，由于能够以分组方式进行数据的暂存交换，经交换机处理后，很容易地实现不同速率、不同规程的终端间通信。
分组交换的特点主要有：*线路利用率高：分组交换以虚电路的形式进行信道的多路复用，实现资源共享，可在一条物理线路上提供多条逻辑信道，极大地提高线路的利用率。
使传输费用明显下降。
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LCN=60
终端D
LCN=75
节点1
终端C
LCN=30
节点3
LCN=15
节点4
终端B
路由选择
静态法：
（1）扩散式路由法 （2）固定路由表法
动态法
（1）路由选择算法 （2）集中式路由交换
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扩散式路由选择
每个节点接收到一个分组后检查是否收到过该分组， 如果收到过就将它丢弃，如果未收到过，则把该分组发 往除了分组来源的那个节点以外的所有相邻的节点。这 样，同一个分组的副本将经过所有的路径到达目的节点。 目的节点接受最先到达的副本，后到的副本将被丢弃。
分组的形成
来自终端的用户数据可能是很长的报文，需要将该报文拆 分成若干段，并加上分组头，组成一个完整的分组
（packet）。
用户报文
分组头 用户数据
分组交换基本概念
交换节点A
分组1
交换节点B
交换节点C
传播时延
发送时延 处理与排队时延
分组2
分组3 分组4 分组5 分组1 分组2 分组3 分组4
复杂的差错控制和流量控制措施，速率不高，
适于广域网。
数据通信系统的构成
数据通信系统由数据终端设备(DTE)、数据电路和计算机系统组成。 对于模拟传输信道，DCE的做用就是A/D和D/A; 如果信道是数字的，则DCE的作用是实现信号码型气电平的变换、信道 特性的均衡、定时供给.
数据终端设备 （DTE）
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《现代交换技术》
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以分组为单位传送数据
源 端 节点C 节点A
目的端
节点B
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分组交换网的服务
虚电路服务：提供面向连接的信息传送。 数据报服务：提供无连接的信息传送。
PSE
DCE
DCE
DTE PSE PSE DCE
DTE－数据终端设备 DCE－数据电路终结设备 PSE－分组交换设备
物理层 DTE
DTE/DCE接口 DCE
比 特 流
(a) X.25 接口逻辑结构
(b) 信息流关系
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物理层
X.25协议的物理层规定采用X.21建议。物理层 定义了DTE和DCE之间建立、维持和释放物理链 路的过程，包括机械、电气、功能和过程特性， 相当于OSI的物理层。
接口
（DCE）
接口 （DCE）
中央计算机系统 （DTE）
数据 输入
输出
设备
传输 控制 器
数据 电路 终接 设备
传输信道
数据 电路 终接 设备
主 通信 控制 器 机
数据电路
数据链路
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X.25协议应用环境
X.25: “在公用数据网上以分组方式工作的数据终端设备 DTE和数据电路终接设备DCE之间的接口”。
X.25 MODEM PT (DTE) PT：分组型终端 PS：分组交换机 … MODEM PS 分组 交换网 PS
DCE
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X.25协议的系统结构和信息流关系
用户高层
用户数据
多信道逻辑接口
分组层 网
链路逻辑接口 数据链路层
H
用户数据
F A
C
信息
FCS F
络
物理接口
X.25数据链路层的帧类型
分 类 信息帧 名称 — 缩 写 I帧 作 用 传输用户数据
接收准备好
逻辑信道
逻辑信道的形成过程
终端 复用器
逻辑信道
计算机
A B
255 254
进程 进程 …
…
201
C
进程
分组头格式
8
字节1 字节2 字节3
7
6
5
4
3
2
1
通用格式标识符GFI
逻辑信道组号LCGN
逻辑信道号LCN 分组类型识别符
通用格式标识符：对不同类型分组，其含义是不同的。 逻辑信道号LCN：16×256＝4096条，其中0号被LCN保 留，只开放4095条。 分组类型标识符号：
数据报（Datagram）
在数据报方式中，分组被独立的对待，每一个分组 都包含终点地址信息，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，一个被独立对待的分组就称为一个 数据报
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数据报
节点2
终端A
c b a b b c b a
终端B
节点1
节点4
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信息帧
控制字段比特 7
信息（I）帧 监控（S）帧 无编号（U）帧
6
N（R） N（R） M M M
5
4
P P/F P/F
3
2
N（S） S M S M 0 1
1
0
0 1 1
监控帧用于监视和控制数据链路，完成信息帧的接收 确认、重发请求、暂停发送请求等功能。
监控帧的3种类型（由SS两个比特区分）：
接收就绪（RR）：向对方表示已经准备好接收下一个I帧 接收未就绪（RNR）：向对方表示忙状态，这意味着暂 时不接收新的I帧 拒绝帧（REJ）：要求对方重发编号从N(R)开始的I帧
控制字段比特 7
信息（I）帧
监控（S）帧 无编号（U）帧
6
N（R）
N（R） M M M
5
4
P
P/F P/F
3
2
N（S）
S M S M 0 1
1
0
0
1 1
——N(S): 本站当前发送的帧序号 ——N(R): 本站期望收到对方站的帧序号
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信息帧
控制字段比特 7
信息（I）帧 监控（S）帧 无编号（U）帧
一个子频带传输一路信号。
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《现代交换技术》
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同步时分复用
TDM：将信道的传输时间划分成若干时隙，各路信号轮流 在自己的时隙内独占信道传输。 固定分配带宽
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《现代交换技术》
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统计时分复用
基本概念
统计时分复用（也称为异步时分复用） 异步的含义是指可变的，不固定的。 在给用户分配资源时，不像同步时分那样固定分配，而 是按需动态分配。只有在用户有数据传送时才给它分配
据传输两方面的内容。
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数据通信及其特点
数据通信具有很强的突发性，
数据 业务
峰值比特率和平均比特率相差较大;
数据业务对时延没有严格的要求，
但需要进行无差错的传输.
电路交换的特点：
带宽固定
同步和对称性 没有差错控制
4
频分复用 FDM
FDM：传输信道总带宽划分成若干个子频带，每
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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）。
优点：具有很高 的可靠性 缺点：产生的通 信量负荷过高， 额外开销过大， 导致分组排队时 延加大
一般只用在可靠性要求特 别高的军事通信网中。
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1
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固定路由表算法
静态路由算法中最常用的一种。每个节点的路由 表在系统配置时生成，表中给出该节点到达其他 各目的节点经由路径的下一节点。 算法简单，适用于网络拓扑结构和业务量相对稳 定的情况。但难以适应网络拓扑和状态的变化， 一旦被选路由故障，就会影响信息的正常传送。
2013-6-21
《现代交换技术》
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数据链路层
X.25链路层规定了在DTE和DCE之间的线路 上交换X.25帧的过程。链路层规程用来在物理 层提供的双向的信息传送管道上实施信息传输 的控制。链路层的主要功能如下： 差错控制，采用CRC循环校验，发现出错时 自动请求重发； 帧的装配和拆卸及帧同步； 帧的排序和对正确接收的帧的确认； 数据链路的建立、拆除和复位控制； 流量控制。
分组5
分组交换过程
逻辑信道
基本概念
在统计时分复用中，对各用户的数据使用标记进行区
分。这样，在一条共享的物理线路上，就形成了逻辑上分
离的多个子信道。这种子信道称为逻辑信道，用逻辑信道
号（LCN）标识。 分组的序号主要是用来标识该分组在原来的数据报文 中的位置，以便于接收端能够将接收到的分组还原为原来 完整的报文。
资源，因此线路的利用率更高。
统计时分复用
工作原理
2 1
缓冲器
b3
b2
b1
缓冲器
c3
c2
2
b3
1
b2
b1
c1
c3
c2
c1
缓冲器
分组交换基本概念
分组交换也叫包交换，它是以分组为信息单位，以存储/ 转发方式在网络中传递信息的交换方式。 基本思想： 将用户信息分割成小的数据块—分组（Packet） 分组具有统一格式，包含用于控制和选路信息 各分组以“存储转发”的方式在网络中传递。
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控制字段比特 7
信息（I）帧
监控（S）帧 无编号（U）帧
6
N（R）
N（R） M M M
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