数据通信原理—分组交换..
名词解释分组交换
名词解释分组交换名词解释分组交换分组交换是一种计算机网络通信方式，它将数据分成小块或包，每个包都有一个自己的地址和传输控制信息，然后通过不同的路径从源节点到目标节点进行传输。
分组交换是现代计算机网络中常见的数据传输方式。
在这种方式下，信息被分成更小的单元，每个单元（或包）都是独立传输的。
名词解释在分组交换中，有几项必要的组成元素需要解释：1.数据包（packet）：用来传输数据的最小单位。
它包含了数据和元数据，元数据包括了源地址和目的地址、校验和、长度等信息。
2.报文（message）：报文是分组交换过程中的上层逻辑单位，就是我们要传输的有用数据。
在传输之前被分成数据包，然后通过网络传输。
3.分组（datagram）：分组就是将数据包划分成特定的大小，以便于传输，大小通常在几百到几千字节之间。
分组是一个独立的单元，包含数据和一些头部信息。
4.路由器（router）：分组交换网络中的重要设备，主要用于分组的转发和路由选择。
路由器可以根据数据包的目标地址和网络拓扑信息来决定数据包的转发路径。
5.负载（payload）：负载是数据包中真正要传输的数据部分，与元数据相比，它是数据包中占据的大部分空间。
分组交换的工作原理在分组交换的传输过程中，数据被分成一系列小块，每个小块被称为数据包，然后将数据包单独传输到目标节点。
这种方式可以有效地利用网络带宽资源，保证了数据传输的可靠性和传输效率。
整个传输过程通常包括以下几个步骤：1.将输入数据划分成数据包。
2.对每个数据包进行路由选择，确定传输路径。
3.路由器将数据包发送到下一个节点，并在途中进行转发。
4.接收方节点接收数据包，并将其重新组成原始数据。
分组交换的优点1.利用带宽资源更高效：由于数据被分成小块进行传输，这种方式可以更好地利用网络带宽资源，提高网络效率和传输速率。
2.支持多种传输协议：分组交换可以支持多种传输协议，包括UDP、TCP等协议。
这种通信方式可以被广泛地应用于多种不同的应用场景。
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。
计算机网络技术分组交换
计算机网络技术分组交换在现代通信领域，计算机网络技术扮演着至关重要的角色。
其中，分组交换技术是网络通信中的核心机制之一，它极大地提高了数据传输的效率和灵活性。
本文将详细探讨分组交换技术的原理、特点以及在计算机网络中的应用。
分组交换技术的原理分组交换是一种数据传输方式，它将数据分割成小的数据包，称为“分组”，并通过网络发送。
每个分组都包含必要的信息，如源地址、目的地址和序列号，以确保数据能够正确地到达目的地并被重新组装。
分组交换的特点1. 存储转发：分组交换网络中的节点设备（如路由器）在接收到分组后，会暂时存储该分组，并根据其目的地址选择最佳路径进行转发。
2. 动态路由选择：网络中的路由选择是动态的，根据当前的网络状态和流量情况来选择最优路径。
3. 无连接服务：分组交换不建立固定的通信路径，每个分组独立选择路由，因此称为无连接服务。
4. 可靠性：分组交换网络通过确认机制和重传机制来确保数据的可靠传输。
5. 灵活性：由于分组可以独立选择路由，因此分组交换网络能够灵活应对网络拥塞和故障。
分组交换网络的组成1. 节点：网络中的节点设备负责存储、转发分组。
2. 链路：节点之间的连接，可以是物理链路，也可以是虚拟链路。
3. 传输介质：数据传输的媒介，如光纤、铜缆、无线电波等。
分组交换技术的应用1. 互联网：互联网是分组交换技术最广泛的应用之一，它允许全球范围内的计算机系统进行通信。
2. 虚拟私人网络（VPN）：VPN利用分组交换技术在公共网络中创建安全的通信隧道。
3. 多媒体通信：视频会议、在线游戏等多媒体应用通常使用分组交换技术来传输数据。
4. 云计算：云计算服务提供商使用分组交换技术来优化数据中心之间的数据传输。
分组交换技术的挑战1. 拥塞控制：在高流量情况下，如何有效控制网络拥塞是一个挑战。
2. 安全性：由于分组交换网络的开放性，数据安全和隐私保护是重要的考虑因素。
3. 服务质量（QoS）：在多用户环境中，如何保证不同应用的服务质量也是一个技术难题。
分组交换原理报文分段的优缺点
分组交换原理报文分段的优缺点分组交换原理是一种网络传输数据的方式，它将待传输的数据分割为较小的数据包（或称为分组），然后在网络中进行传输。
在源节点和目标节点之间，每个数据包独立地通过网络传输，而不需要一条完整的专用通信路径。
当数据包到达目标节点时，它们会按照顺序重新组装成原始数据。
1.灵活性：分组交换可以灵活地适应不同的网络环境和需求。
由于数据包可以独立传输，其传输速度可以根据网络负载和需求进行动态调整，以实现更高效的数据传输。
2.高效性：由于分组交换使用了数据包的方式传输数据，它可以同时传输多个数据包，并且可以将数据包分散在网络中的不同路径上进行传输，提高了网络的可利用性和传输效率。
3.共享资源：由于分组交换允许多个数据包同时传输，因此多个用户可以共享网络资源，提高了网络的利用率。
这种共享资源的方式使得网络更具有弹性和可扩展性。
4.容错性：分组交换可以通过网络的路由和转发功能，在网络中发生故障或丢包时动态地重新选择路径，保证数据的正常传输，提高了网络的容错性。
然而，分组交换原理也存在一些缺点：1.时延和延迟：由于分组交换需要将数据包在网络中进行路由选择和转发，所以会引入一定的传输时延和延迟。
对于实时性要求较高的应用，如实时视频和语音通话，延迟可能会对传输质量产生负面影响。
2.重组开销：在接收端，需要将多个碎片的数据包重新组装成原始数据，这需要一定的计算和存储开销。
特别是在大规模和高速网络中，重组过程可能成为性能瓶颈。
3.丢包和错误：在分组交换中，由于数据包是独立传输的，因此可能会发生丢包和错误。
当丢失的数据包或出现错误的数据包无法及时恢复时，这可能会对数据传输的完整性和可靠性造成影响。
4.管理和调度：由于分组交换涉及到多个数据包的并行传输，需要进行管理和调度以保证网络资源的公平分配和高效利用。
这对网络管理者和路由算法的设计提出了一定的挑战。
总结来说，分组交换原理的优点在于其灵活性、高效性、共享资源和容错性。
分组交换的原理
分组交换的基本原理分组交换（Packet Switching）是一种网络传输方式，它将数据进行分组并分别发送，不像电路交换那样要占用一条独占的通信线路。
分组交换的基本原理是将要传输的数据分成小块（即数据包或分组），每个数据包附带有目的地址和其他控制信息，然后根据路由规则选择可用的网络链路来传输这些数据包。
在到达目的地后，这些数据包将会重新组装成完整的数据。
下面将详细解释与分组交换相关的基本原理。
1. 数据包的分组在分组交换中，原始的数据通过分组划分为较小的数据包。
数据包是网络传输的最小单位，它通常包括数据部分（即原始数据）、控制信息和目的地址等。
这些数据包在发送前会通过协议进行封装，以确定如何处理和传输这些数据。
数据包的分组大小可以根据网络需求和传输性能而定。
通常情况下，较小的数据包更容易在网络中传输，但会增加一定的开销。
较大的数据包可以提高传输效率，但也会增加延迟和出错的风险。
2. 路由选择在分组交换网络中，路由选择是一个关键步骤。
路由选择决定了数据包从源节点到目的节点的路径，以及在路径上经过的各个中间节点。
路由选择可以通过静态路由或动态路由进行。
静态路由是通过管理员手动配置路由表来选择路径。
动态路由则是使用路由选择协议，例如OSPF（开放最短路径优先）或BGP（边界网关协议），根据网络拓扑和链路状态动态地选择最优路径。
路由选择是基于一系列的路由算法，这些算法通过评估特定指标，例如路径的距离、传输延迟和链路负载等，选择最优的路径。
常见的路由算法有最短路径优先算法（如Dijkstra算法）和距离矢量算法。
3. 存储转发在分组交换中，数据包在网络中的传输是采用存储转发的方式进行的。
存储转发是指在数据包从一个节点传输到下一个节点时，需要先接收完整的数据包，然后再将其转发到下一个节点。
存储转发的过程包括以下几个步骤：•接收：节点接收到数据包后，需要先将其存储在缓冲区中，等待转发；•校验：数据包的接收节点会对其进行错误校验，以确保数据的完整性和正确性；•转发：经过校验后，数据包将被转发到下一个节点；•队列管理：如果接收节点无法及时处理接收到的数据包，那么数据包将会被放入队列中，等待处理；•重传：如果数据包在传输过程中发生错误或丢失，源节点将会重新发送该数据包。
数据通信第十章_电路交换与分组交换
• 可以使用优先级
交换技术
• 站点将长报文分割成一些分组 • 一次一个向网络发送分组 • 处理分组流的两种方式
—数据报（Datagram） —虚电路（Virtual circuit）
数据报
• 每个分组被独立处理 • 分组可以选择路由 • 分组可能失序 • 分组可能丢失 • 接收者重新排序，并恢复丢失的分组
电路交换技术（节点内部）
空分交换
• 早期针对模拟环境开发，但已经进入数字领域 • 信号通路之间从物理上被分隔开 • 纵横矩阵交换机
—交叉点的数量以相连站点数量的平方数增加
• 例如 : 1000 输入, 1000 输出 → 1,000,000 交叉点
—一个交叉点的损坏将影响到其它连接 —交叉点的利用率低
公用电信网组成
• 用户
—与网络连接的设备
• 用户线路
—本地环路 —用户环路 —与网络连接 —范围在几千米到几十千米之间
• 交换局
—网络交换中心 —端局 - 支持用户
• 中继线
—交换局之间的干线线路 —多路复用
电路建立
电路交换概念
• 数字交换机
—设备之间提供透明的信号通路
• 网络接口 • 控制单元
• （越来越多）数据连接：大部分时间空闲
—如用户登录到一个数据库服务器
• 数据率恒定
—两个设备以相同的数据率进行传送和接收 —限制了网络的利用率
基本操作
• 数据以短分组的方式传输
—典型的长度为1000个字节 —更长的报文被分割成一个分组序列 —每个分组包含部分用户数据和一些控制信息
• 控制信息
—路由（寻址）信息
电路交换
• 两个站点之间专用通信通路 • 3个步骤
分组交换的原理
分组交换的原理分组交换是一种在计算机网络中常用的数据传输方式。
它的原理是将待传输的数据分成一组一组的数据包，然后通过网络传输到目的地，再将这些数据包组装成完整的信息。
分组交换的原理主要包括数据分组、路由选择和交换方式三个方面。
数据分组是指将待传输的数据按照一定的规则进行分组。
在分组交换中，数据被分成固定长度的数据包，每个数据包包含有用的数据和一些控制信息，如源地址、目的地址等。
这样，可以将大块的数据分成小的数据包进行传输，提高了传输效率和可靠性。
路由选择是指选择合适的路径将数据包从源节点传输到目的节点。
在分组交换中，每个数据包都会携带目的地址信息，网络中的路由器根据这些信息进行转发。
路由器会根据一定的算法选择最优的路径，使数据包能够快速、准确地到达目的地。
通过路由选择，分组交换实现了灵活的数据传输，能够适应不同的网络拓扑和负载情况。
交换方式是指在网络中传输数据包时的交换方式。
常用的交换方式有电路交换、报文交换和分组交换。
在分组交换中，数据包在网络中按照一定的顺序传输，每个数据包独立地通过网络。
这种交换方式可以提高网络的利用率，因为不同的数据包可以并行传输，而不需要独占网络资源。
同时，分组交换还具有较好的扩展性，可以适应不同规模和需求的网络。
分组交换的原理具有很多优点。
首先，它能够提高网络的利用率。
由于数据包可以并行传输，网络的带宽得到了更好的利用，提高了传输效率。
其次，分组交换具有较好的灵活性。
在传输过程中，数据包可以选择不同的路径进行传输，使得网络可以根据实际情况动态调整传输路线，提高了网络的稳定性和可靠性。
此外，分组交换还具有较好的扩展性。
随着网络规模的不断扩大，分组交换可以通过增加路由器和交换机等设备来满足不断增长的数据传输需求。
然而，分组交换也存在一些问题。
首先，由于数据包在传输过程中需要经过多个路由器，因此可能会出现延迟较高的情况。
特别是在网络负载较重或者存在拥塞的情况下，延迟问题可能会更加显著。
分组交换原理课件
目
CONTENCT
录
• 分组交换概述 • 分组交换的基本原理 • 分组交换协议 • 分组交换网络 • 分组交换技术的发展趋势
01
分组交换概述
分组交换的定义
分组交换是一种通信方式，它将数据分割成若干个 较小的数据包，每个数据包称为一个分组，然后通 过网络将这些分组逐个进行传输。
在传输过程中，每个分组可以选择不同的路径到达 目的地，因此每个分组可能会独立地经历不同的延 迟和丢失。
分组形成
分组交换中，数据被分割成固定长度的数据段，称 为“分组”，每个分组独立进行传输。
分组传输
分组通过传输网络进行传输，可以经过多个网络节 点，最终到达目的地。
分组标识
每个分组都包含源地址、目的地址和其他控制信息 ，以便在网络中进行路由选择和转发。
分组的路由选择
80%
路由选择算法
根据网络的拓扑结构和状态，选 择最佳路径进行分组的传输。
路由协议的要素
路由协议的要素包括路由表、路由 算法、网络拓扑数据库等，它们共 同决定了数据分组的转发方式和路 径。
分组交换网络的性能优化
流量控制
通过流量控制机制，可以防止网 络拥塞和数据丢失，常见的流量 控制技术包括滑动窗口协议和停
止-等待协议。
拥塞控制
拥塞控制机制用于防止过多的数 据分组同时到达网络节点，导致 节点处理能力不足，常见的拥塞 控制算法包括拥塞避免、拥塞抑
企业可以利用分组交换构建高效的数据中心和广 域网，实现企业内部的通信和协作。
实时通信
分组交换可以用于实现音频、视频和其他实时数 据的传输，如在线会议、视频通话等。
物联网
在物联网中，设备之间需要进行大量的数据传输 和通信，分组交换可以提供高效、可靠的数据传 输服务。
现代交换原理分组交换
网中已建立起两条虚电路， VC1：A—l—2—3—B， VC2：C—1—2—4—5—D。 在1—2之间旳物理链路上，VCl、VC2共享资源。 若VCl临时无数据可送时，网络将保持这种连接，但将全部旳传 送能力和互换机旳处理能力交给VC2，此时VCl不占用带宽资源。
虚电路旳特点
(1)面对连接，对长报文传播效率高。 (2)分组按序传送。 (3)分组头简朴：不需包括目旳终端地址。 (4)对网络故障敏感。
电路互换
数据互换 报文互换
分组互换
分组互换：信息传递最小单位--分组 原理：存储--转发
分组互换网：采用分组互换技术为基本信息 互换方式旳通信网。
公用分组互换网（CHINAPAC）：1993
分组互换旳工作原理
非分组 终端
A
C 报文
分组互换机 甲
分组装拆接口 存储器
分组 终端
B
3D 2D 1D
1C
C
通信线路连接、双方同步方式旳选择、差错控制
传播控制规程 + 数据电路 = 数据链路
由传播控制器和通信控制器执行
具有很好旳 数据传播质量
5.1.2 分组互换技术旳产生
数据通信旳特点： (1)完全是机器与机器之间旳通信。 (2)业务突发性。 (3)误码率要求高。 (4)时延要求不高。
5.1.2 分组互换技术旳产生
逻辑信道号不在全网中有效，而是在每段链路上局部有 效，只具有局部意义。网内旳节点设备要负责出/入线上逻辑 信道号旳转换。
(3)逻辑信道号是一种客观旳存在。逻辑信道总是处于下列状 态中旳某一种：“准备好”状态、“呼喊建立”状态、“数 据传播”状态、“呼喊清除”状态。
5.2.2 分组旳形成
首先将通信电文提成若干个分组（分组头+信息字段），为 了可靠传播，将分组加上高级数据链路控制（HDLC）规 程标识、帧校检序列，以帧旳形式在信道上传播。
分组交换原理报文分段的优缺点
分组交换原理报文分段的优缺点分组交换是一种将信息分割成固定长度的数据包（分组或数据报）进行传输的通信方式。
在分组交换网络中，源主机将原始数据分割成固定大小的分组，然后每个分组独立传输到目的主机，目的主机再将分组重新组合为原始数据。
分组交换的原理主要包括以下几个步骤：1.分组划分：源主机将要传输的信息划分成较小的分组，每个分组包含一个头部和一个数据部分。
头部包含了目的主机的地址、序号和其他必要的信息。
2.分组传输：源主机将划分好的分组按照一定的次序发送到网络中。
每个分组都被独立传输，可以选择不同的路径进行传输。
3.分组交换：在传输过程中，每个路由器都会检查头部的信息，并决定将分组传输到哪个下一跳路由器。
这个决策是基于路由表中的信息来进行的。
4.分组重新组合：当分组到达目的主机时，目的主机根据分组的序号和头部信息将分组重新组合成原始数据。
分组交换的优点：1.灵活性：分组交换可以灵活地适应不同的网络环境和需求。
它可以适应各种传输速率和数据类型。
2.高效性：分组交换利用了分组传输和分组交换的并行处理特点，能够提供高效的传输速度和网络吞吐量。
3.可靠性：分组交换可以对传输过程中的差错进行检测和纠正。
每个分组都可以进行校验和的检验，确保传输的准确性。
4.可扩展性：分组交换可以很容易地进行网络扩展，增加更多的主机和路由器。
分组交换的缺点：1.传输延迟：由于分组交换中的每个分组需要独立传输，并且可能经过多个路由器，所以会引入一定的传输延迟。
尤其是在拥塞的网络环境下，延迟可能会更高。
2.分组丢失：由于分组交换是分组独立传输的，如果一个分组在传输过程中丢失，那么会导致数据的丢失。
虽然可以通过重传等方法进行恢复，但会增加额外的开销。
3.资源占用：分组交换网络中的路由器和交换机需要占用一定的资源来处理分组的转发和转接。
在高负载的情况下，可能会造成资源的竞争和不足。
4.难以保证实时性：传输过程中的延迟和分组丢失可能导致分组交换难以保证实时应用的可靠性，如实时语音和视频传输。
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。
三、简答题 1.描述分组交换的基本原理。
分组交换是一种网络通信技术，它基于分组数据交换的思想，将整个数据分成小的数据包（分组），并通过网络按需发送和路由，直到到达目的地。
它的基本原理在于将数据划分为小的数据包，每个数据包包含目标位置区域和部分数据内容，并通过网络中的路由器进行转发和传输。
1. 数据分组：在分组交换中，数据被分成很小的数据包，每个数据包包含了目标位置区域、数据内容和校验信息。
这种方式可以更加高效地利用网络资源，避免了传统电路交换中的固定带宽浪费和等待时间的问题。
2. 路由转发：当数据包产生后，它会被发送到网络中的路由器，路由器根据数据包的目标位置区域，选择合适的路径进行传输，这个过程称为路由转发。
通过路由转发，可以避免网络拥塞和传统电路交换中的瓶颈问题。
3. 目的地接收：一旦数据包到达目的地，目的地系统会重新组装这些数据包，恢复原始的数据内容。
分组交换允许不同的数据包通过不同的路径到达目的地，在到达后再按照序号进行重新组装，保证了数据的完整性和准确性。
个人观点：分组交换的基本原理体现了网络通信技术上的创新和进步，通过分组数据交换的思想，使得网络通信更加高效和灵活。
相比于传统的电路交换，分组交换具有更大的带宽利用率和网络资源利用率，为现代互联网的发展和应用奠定了基础。
总结回顾：分组交换作为网络通信的基础技术，其基本原理是通过数据分组、路由转发和目的地接收，实现了高效的数据传输和通信。
在当今的互联网时代，分组交换的思想已经深入到了我们的生活和工作中，成为了网络通信的基石。
对于分组交换的深入理解和掌握，对于我们更加深入地了解网络通信技术和提高网络通信的效率至关重要。
分组交换作为一种网络通信技术，在现代互联网中扮演着至关重要的角色。
它通过将数据划分为小的数据包并通过网络进行传输，实现了高效的、灵活的数据通信。
在这篇文章中，我们将进一步探讨分组交换技术的发展历程、应用领域以及未来的发展趋势。
让我们回顾一下分组交换技术的发展历程。
分组交换的基本原理最初可以追溯到20世纪60年代，当时美国的军方和科研机构开始研究并应用这一技术，以满足不断增长的通信需求。
分组交换原理
ABCD
ABC D
13
4.2 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。
14
两种工作模式
• 数据报方式:用户之间通信无需经过呼叫建立、 呼叫释放阶段；各分组逐节点地独立选择路由、 转发。 特点：是无连接的交换方式。灵活，网络利用 率高，软件复杂，传输时延大。 internet采用数据报方式。
高级数据链路 控制规程标记
C：控制字段，指示帧的类型
（信息帧，监控帧(按级就
绪、未就绪等)，无编号帧
(控制链路的断开和建立)）
FCS：帧校验序列，为CRC校
23
验码
分组头:
通用格式标示符 逻辑信道组号
逻辑信道号 分组类型识别符
通用格式标示符:主要用来区分分组是用 户信息还是控制信息，还有确认方式、 分组顺序编号的模式。
可提高传输信道的
带宽利用率。
6
分组的形成
通信电文
F
F C 规定长度数据 分组头 C A F
S
分组1
F
F C 规定长度数据 分组头 C A F
S
分组2
F
FC
分组头 C A F
S
分组3
通信电文的分组打包示意
F：标志序列 A：地址字段 C：控制字段 FCS：帧校验序列
7
终端A 终端B 终端C
统计时分复用
(2) 每个节点可以自由地选路，可以避开网中的拥塞部分， 因此网络的健壮性较好。对于分组的传送比虚电路更为可靠， 如果一个节点出现故障，分组可以通过其它路由传送。
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。
什么是分组交换分组交换的分类
什么是分组交换分组交换的分类在通信过程中，通信双方以分组为单位、使用存储-转发机制实现数据交互的通信方式，被称为分组交换，那么你对分组交换了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是分组交换的内容，希望大家喜欢!分组交换的简介分组交换也称为包交换，它将用户通信的数据划分成多个更小的等长数据段，在每个数据段的前面加上必要的控制信息作为数据段的首部，每个带有首部的数据段就构成了一个分组。
首部指明了该分组发送的地址，当交换机收到分组之后，将根据首部中的地址信息将分组转发到目的地，这个过程就是分组交换。
能够进行分组交换的通信网被称为分组交换网。
分组交换的本质就是存储转发，它将所接受的分组暂时存储下来，在目的方向路由上排队，当它可以发送信息时，再将信息发送到相应的路由上，完成转发。
其存储转发的过程就是分组交换的过程。
分组交换的思想来源于报文交换，报文交换也称为存储转发交换，它们交换过程的本质都是存储转发，所不同的是分组交换的最小信息单位是分组，而报文交换则是一个个报文。
由于以较小的分组为单位进行传输和交换，所以分组交换比报文交换快。
报文交换主要应用于公用电报网中。
分组交换的分类按照实现方式，分组交换可以分为数据报分组交换和虚电路分组交换。
数据报分组交换数据包分组交换要求通信双方之间至少存在一条数据传输通路。
发送者需要在通信之前将所要传输的数据包准备好，数据包都包含有发送者和接收者的地址信息。
数据包的传输彼此独立，互不影响，可以按照不同的路由机制到达目的地，并重新组合。
在这种方式中，每个分组按一定格式附加源与目的地址、分组编号、分组起始、结束标志、差错校验等信息，以分组形式在网络中传输。
网络只是尽力地将分组交付给目的主机，但不保证所传送的分组不丢失，也不保证分组能够按发送的顺序到达接收端。
所以网络提供的服务是不可靠的，也不保证服务质量。
如图9-2(a)所示，主机H1向H5发送的分组，有的经过节点A-B-E，有的经过A-C-E或A-B-C-E，主机H2向H6发送的分组，有的经过节点B-D-E，有的经过B-E。
分组交换的工作原理
分组交换的工作原理
分组交换是一种常见的数据传输方式，它的工作原理如下：
1. 将传输的数据分成较小的数据包，每个数据包包含一定数量的数据以及一些必要的控制信息，如源地址、目标地址等。
2. 数据包通过网络传输时，每个数据包独立地被发送到网络上。
在发送端，数据包会根据目标地址被分配到不同的路由器（交换机）。
3. 在每个路由器中，数据包会根据目标地址进行路由选择，并根据存储器的指令进行交换。
每个路由器都有一个查找表，用于确定数据包应该被发送到哪个端口。
4. 数据包在网络中传输时，可以经过多个路由器进行中转。
每个路由器都会根据目标地址对数据包进行转发。
5. 当数据包到达目标地址时，它们将被重新组装成完整的数据，并交付给目标设备。
通过分组交换，数据可以同时在不同的路径上进行传输，从而提高了数据传输的效率和速度。
此外，每个数据包的独立传输还增加了网络的可靠性，即使某个数据包在传输过程中丢失或损坏，其他数据包仍然可以正常传输。
数据通信原理—分组交换
数据通信系统设计----《数据通信原理》课程设计姓名张娜学号P111813684学院电气工程学院专业班级2011级通信工程1班摘要随着微电子技术、计算机技术的飞速发展, 交换技术得到了空前的发展。
从电话交换一直到当今数据、综合业务数字交换, 交换技术经历了从人工交换到自动交换的过程。
介绍了分组交换技术的一些基本概念及其开发应用, 阐述了分组交换技术在我国的发展现状, 指出分组交换技术是适应计算机通信要求而发展起来的一种先进的通信技术,本文介绍了分组交换技术和数据通信网的一些基本概念及其特点。
关键字: 分组交换数据通信协议目录1.引言 (1)2.数据通信系统 (1)2.1数据终端设备 (1)2.2数据电路 (2)2.3中央计算机系统 (2)3.数据通信系统设计 (2)3.1数据通信系统框图及功能 (2)3.1.1 用户 (3)3.1.2 分组 (3)3.1.3 信源编码 (3)3.1.4 加密 (3)3.1.5信道编码 (3)3.1.6 数字调制 (3)3.1.7 复用技术 (3)3.1.8 抽样判决器 (3)3.2分组交换数据网 (3)3.2.1 分组交换数据网的构成 (3)3.2.2 分组交换数据网的主要设备 (4)4. 分组交换网的主要技术原理 (8)4.1统计时分复用 (8)4.2 虚电路与数据报 (8)4.2.1虚电路 (8)4.2.2数据报 (9)4.3分组交换的技术特点 (9)5.分组交换网通信协议 (10)5.1 X.25 (10)5.1.1 X.25的层次 (10)5.1.3 X.25的网络层 (11)5.2 X.3、X.28和X.29 (11)5.2.1 X.3 (11)5.2.2 X.28 (12)6.分组交换网的路由选择 (12)7.分组交换网提供的业务功能 (13)8.总结 (16)参考文献 (17)1.引言分组交换技术是由数据通信发展而来的。
在20世纪60年代，随着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。
分组交换
优点:1) 具有很高的可靠性。
2) 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。 缺点:产生的通信负荷过高，额外开销过大，导致分 组排队时延加大。
* 随机路由选择:
1)当节点收到一个分组，节点只选择一条输出路由，这
条路由是在除了的概率可能是相等的，也可能是不等分 组来源的那条路由之外的其它路由当中随机选择的。输 出路由被选中的。 2)优点:比较简单、稳健性也较好。 3)改进的随机路由选择方法:给每条输出路由分配一个
图7.分级的流量控制机制
*
流量控制方法：
实际应用中流量控制的方法主要有以下三种： 1)证实法:
发送方发送一个分组之后不再继续发送新的分组，接 收方收到一个分组之后会向发送方发送一个证实，发送方收 到这个证实之后再发送新的分组。接收方可以通过暂缓发送 证实来控制发送方的发送速度，从而达到控制流量的目的。
可用于点到点和端到端的流量控制。X.25的数据链路
层和分组层均采用这种流量控制方法。
2)预约法：
发送端在向接收端发送分组之前，先向接收
端预约缓冲存储区（一般为８个分组的空间），
然后发送端再根据接收端所允许发送分组的数量
发送分组，从而有效地避免接收端发生死锁;
数据报工作方式的分组交换网通常采用这种
流量控制方式;可用于沿到沿和端到端的流量控
比如打电话，建立10秒，拆线2秒，通话120秒，开销为1/10。 传一则报文，建立10秒，拆线2秒，传数据2秒，开销为信息的6倍。
2.报文交换
特点：独立封装，完整地址，独立选路， 存储转发。电路利用率高，时延长且不确定。 适用于短信、短消息，突发性数据业务。 不适合于流信息和时延要求高的信息流如语音视 频图像等。
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数据通信系统设计----《数据通信原理》课程设计姓名张娜学号P111813684学院电气工程学院专业班级2011级通信工程1班摘要随着微电子技术、计算机技术的飞速发展, 交换技术得到了空前的发展。
从电话交换一直到当今数据、综合业务数字交换, 交换技术经历了从人工交换到自动交换的过程。
介绍了分组交换技术的一些基本概念及其开发应用, 阐述了分组交换技术在我国的发展现状, 指出分组交换技术是适应计算机通信要求而发展起来的一种先进的通信技术,本文介绍了分组交换技术和数据通信网的一些基本概念及其特点。
关键字: 分组交换数据通信协议目录1.引言 (1)2.数据通信系统 (1)2.1数据终端设备 (1)2.2数据电路 (2)2.3中央计算机系统 (2)3.数据通信系统设计 (2)3.1数据通信系统框图及功能 (2)3.1.1 用户 (3)3.1.2 分组 (3)3.1.3 信源编码 (3)3.1.4 加密 (3)3.1.5信道编码 (3)3.1.6 数字调制 (3)3.1.7 复用技术 (3)3.1.8 抽样判决器 (3)3.2分组交换数据网 (3)3.2.1 分组交换数据网的构成 (3)3.2.2 分组交换数据网的主要设备 (4)4. 分组交换网的主要技术原理 (8)4.1统计时分复用 (8)4.2 虚电路与数据报 (8)4.2.1虚电路 (8)4.2.2数据报 (9)4.3分组交换的技术特点 (9)5.分组交换网通信协议 (10)5.1 X.25 (10)5.1.1 X.25的层次 (10)5.1.3 X.25的网络层 (11)5.2 X.3、X.28和X.29 (11)5.2.1 X.3 (11)5.2.2 X.28 (12)6.分组交换网的路由选择 (12)7.分组交换网提供的业务功能 (13)8.总结 (16)参考文献 (17)1.引言分组交换技术是由数据通信发展而来的。
在20世纪60年代，随着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、信息传输效率高等优点。
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。
2.数据通信系统数据通信系统是通过数据电路将分布在远地的数据终端设备与计算机系统连接起来，实现数据传输、交换、存储和处理的系统。
数据通信系统的基本构成如图2-1所示。
图2-1 数据通信系统的基本结构2.1数据终端设备数据终端设备（DTE）由数据输入设备（产生数据的数据源）、数据输出设备（接收数据的数据宿）和传输控制器组成。
数据输入输出设备的作用类似于电话与电报通信中的电话机和电传机，他在发送端把人们的数据信息变成以数字代码表示的数据信号，即将数据转换为数据信号；接收端完成相反的变换，即把数据信号还原为数据。
传输控制器的作用是完成各种传输控制，如差错控制、终端的接续控制、确认控制、传输顺序控制和切断控制等。
2.2数据电路数据电路位于DTE与计算机系统之间，它的作用是为数据通信提供传输通-道。
在数据电路两端收发的是二进制“1”和“0”的数据信号。
数据传输电路要保证DTE的数据信号送到计算机系统以及由计算机系统送回DTE。
数据电路由传输信道及其两端的数据电路终接设备（DCE）组成。
2.3中央计算机系统中央计算机系统由通信控制器、主机及其外围设备组成，具有处理从数据终端设备输入的数据信息，并将处理结果向相应的数据终端设备输出的功能。
通信控制器是数据电路和计算机系统的接口，控制与远程数据终端设备连接的全部通信信道，接收远端DTE发来的数据信号，并向远端DTE发送数据信号。
主机又称为中央处理机，由中央处理单元（CPU）、主存储器、输入输出设备以及其他外围设备组成，其主要功能是进行数据处理。
3.数据通信系统设计3.1数据通信系统框图及功能图3-1 数据通信系统框图图3-1为基于分组交换网的数据通信系统结构示意图。
其各模块的功能如下示。
3.1.1 用户用户，即用户终端，也就是信源。
是通信发起者。
3.1.2 分组分组，是为主机发送数据报分配一个唯一的数据报标识符。
表示数据分组的顺序。
去分组则完成与之相反的工作。
3.1.3 信源编码信源编码的作用一是减少码元数目和降低码元速率，即通常所说的数据压缩;作用二是将心愿的模拟信号转化为数字信号，以实现模拟信号的数字化传输。
其过程就是将模拟信号通过抽样、量化、编码转化成数字信号。
3.1.4 加密加密是为了通信的安全性，在传输之前进行一种数据保密处理。
伪装明文的操作成为加密。
加密时所使用的变换规则成为加密算法。
3.1.5信道编码信道编码目的是差错控制编码，降低误码率，提高通信的可靠性。
差错控制的核心是抗干扰编码，或者差错控制编码，简称纠错编码，也叫信道编码。
3.1.6 数字调制数字调制是为了是数字信号适合信道的传输而进行的处理的调制技术。
本设计中用的是FSK调制技术。
数字解调完成相反的工作，解调技术为相干载波解调。
3.1.7 复用技术复用技术是为了使用路用户信息能在一条中继线上传输。
解复用完成相反工作。
本设计中采用异步时分复用技术。
3.1.8 抽样判决器抽样判决器是将接收到的数字信号还原成0,1代码。
3.2分组交换数据网3.2.1 分组交换数据网的构成计算机通信的特点是传送信息的突发性，信息的传送希望在短时间内完成。
分组交换方式的动态复用信道特性非常适合计算机通信，因此分组交换网得到了迅速发展，当前已开通世界范围的分组交换数据网。
分组交换网的基本结构如图3-2所示。
通常采用分级结构，根据业务流量、流向和行政地区设立各级分组交换中心。
一级交换中心可用中转分组交换机或中转与本地合一的分组交换机。
一级交换中心相互连接构成的网通常称为骨干网。
一级中心一般设在大中城市。
由于大中城市之间的业务量一般较大，且各个方向都有，所以骨干网一般采用全连通的不完全网状网的拓扑结构。
二级以下的交换中心一般设在中小城市。
由于中小城市间业务量一般较少，而它与大城市之间的业务量一般较多，所以它们之间一般采用星状拓扑结构，必要时也可采用不完全网状拓扑结构。
分组交换网由分组交换机、网络管理中心、远程集中器与分组装拆设备、分组终端和传输信道等组成。
P AD PADPT PT P A DNMC中转交换机或中转、本地合一分组交换机本地交换机或中转、本地合一分组交换机低速字符终端高速线路高速或中速线路分组终端本地分组交换机或中转、本地合一分组交换机中转分组交换机或中转、本地合一分组交换机图3-2分组交换网的基本结构3.2.2 分组交换数据网的主要设备1.分组交换机分组交换机是分组数据网的枢纽。
根据交换机在网中所处地位的不同，可分为中转交换机和本地交换机。
前者容量大，每秒能处理的分组数目多，所有通路端口都是用于分组交换机之间互连的中继端口，为此该机的路由选择功能强，能支持的线路速率高；后者通信容量小，每秒能处理的分组数目少，绝大部分的线路端口为用户端口，主要接至用户数据终端，只允许一个或几个通路端口作为中继端口接至中转交换机，它具有本地交换的功能，所以它们无路由选择功能或仅有简单的路由选择功能。
有时，为了网路的灵活，把上述两种交换机功能合二而一，称为本地与中转合一的分组交换机，它既有中转交换机的功能，又有用户端口。
分组交换机主要有下列功能：(1)其支持网路的基本业务(虚呼叫、永久虚电路)及补充业务，如闭合电路群、快速选择、网路用户识别等；(2)其可进行路由选择，以便在两个DTE之间选择一条较合适的路由；进行流量控制，以使不同速率的终端也能进行互相通信.(3)其可实现X.25、X.75等多种协议；(4)其可完成局部的维护、运行管理、报告与诊断、计费及一些网路的统计等功能。
2. 网管中心为了使全网有效、协调地运行，甚至在网路中发生故障时仍能正常运行，同时也为网路管理者和用户提供友好与方便的服务，全网设立网络管理中心(NMC)。
网络管理有两种方式，即集中管理和集中与分散相结合管理。
集中管理方式适合于网络规模较小场合，全网只设一个网管中心。
网络规模较大时采用集中与分散相结合的管理方式，如图3-3所示。
这种方式中，全网设立一个全网管理中心(NMC －C)及若干个区域网络管理中心(NMC－R)。
通过NMC－C可管理全网的骨干网及各区域的NMC－R，但它可以通过相关命令了解全网运行情况及有关信息。
若网中某个NMC－R发生故障时，可由NMC－C或另外的NMC－R代替其工作。
PSX PSXPSXNMC －CNMC －R 1NMC －R 2PSX NMC －R 3PSX PSX PSX PSX PSX PSX PSX PSX PAD PAD PAD 二级网骨干网NMC ：网路管理中心PSX ：分组交换机PAD ：分组装拆设备图3-3 集中与分散相结合的网路管理方式网路管理中心的功能一部分由该设备自动完成，另一部分通过操作员终端由人工对网路进行管理与控制。
其主要功能有：1) 网路配置管理与用户管理2) 日常运行数据的收集与统计3) 路由选择管理4) NMC 通过网络对各交换机软件加载及修改5) 网络监测、故障告警与网络状态显示6) 计费管理3. 分组装拆设备和远程集中器计算机和智能终端与分组网之间的接口是按ITU-TX.25建议实施的，它们都称为分组终端。
对于较简单的异步字符终端(无X.25接口的终端)，可通过分组装拆设备(PAD)接入分组网内。
(1)分组装拆设备(PAD)PAD可以安装在分组交换机内，也可设在远离分组交换机的地方，采用X.25协议接至分组交换机，PAD主要有两个功能：a) 规程转换功能PAD可把非分组终端的简单接口规程与X.25协议进行相互转换。
完成字符的组装和分组的拆卸。
b) 数据集中功能PAD可把各终端的字符数据流组成的分组，按照X.25协议在PAD至分组交换机的中、高速线路上交织复用。
(2)远程集中器(RCU)RCU的功能介于分组交换机与PAD之间，也可将其理解为PAD的功能与容量的扩充。
它不仅允许非分组终端接入(通过RCU内的PAD)，也允许分组终端接入(通过RCU的X.25同步端口)。
RCU的主要功能有两项：a) 数据集中功能和规程转换功能b) 本地交换功能4. 分组终端具有X.25协议接口的分组终端是能接入分组数据交换网的数据通信终端设备。