第四章 分组交换技术2
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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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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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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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。
2
3
1
6
4
5
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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。
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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
5
4