1、1第五章 分組交換與分組交換網(wǎng) 2一、分組交換技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展一、分組交換技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展一、發(fā)展史一、發(fā)展史上世紀(jì)上世紀(jì)60年代（年代（1964年）美國(guó)軍界提出，將一個(gè)完整數(shù)據(jù)報(bào)文分成許多較短的數(shù)年）美國(guó)軍界提出，將一個(gè)完整數(shù)據(jù)報(bào)文分成許多較短的數(shù)據(jù)塊，并為每個(gè)數(shù)據(jù)塊加上路由和控制信息，各分組可在不同的網(wǎng)絡(luò)路徑中傳輸，據(jù)塊，并為每個(gè)數(shù)據(jù)塊加上路由和控制信息，各分組可在不同的網(wǎng)絡(luò)路徑中傳輸，到達(dá)終點(diǎn)后再恢復(fù)成完整的數(shù)據(jù)報(bào)文，形成了分組交換的概念。到達(dá)終點(diǎn)后再恢復(fù)成完整的數(shù)據(jù)報(bào)文，形成了分組交換的概念。1967年將存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)應(yīng)用于分組交換技術(shù)，形成了較為完整的分組交換技術(shù)。年將存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)應(yīng)用

2、于分組交換技術(shù)，形成了較為完整的分組交換技術(shù)。1969年美國(guó)國(guó)防部組建了世界上第一個(gè)分組交換網(wǎng)年美國(guó)國(guó)防部組建了世界上第一個(gè)分組交換網(wǎng)ARPANET1975年美國(guó)年美國(guó)TELENET公司組建商用分組交換網(wǎng)公司組建商用分組交換網(wǎng)1989年我國(guó)組建了年我國(guó)組建了CHINAPAC分組交換網(wǎng)分組交換網(wǎng)二、應(yīng)用二、應(yīng)用傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)INTERNET網(wǎng)網(wǎng)3二、分組交換的基本原理二、分組交換的基本原理1、分組傳送方式、分組傳送方式特點(diǎn)：分組交換技術(shù)采用的是統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用（特點(diǎn)：分組交換技術(shù)采用的是統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用（STDM）傳送）傳送方式，動(dòng)態(tài)分配帶寬，支持突發(fā)性業(yè)務(wù)，線路利用率

3、高。方式，動(dòng)態(tài)分配帶寬，支持突發(fā)性業(yè)務(wù)，線路利用率高。42、分組的形成、分組的形成 來自數(shù)據(jù)終端的用戶數(shù)據(jù)可能是很長(zhǎng)的報(bào)文，將該報(bào)文拆分成若干來自數(shù)據(jù)終端的用戶數(shù)據(jù)可能是很長(zhǎng)的報(bào)文，將該報(bào)文拆分成若干段，并加上分組頭，組成一個(gè)完整的分組（段，并加上分組頭，組成一個(gè)完整的分組（packet）。）。分組頭：邏輯信道號(hào)（LCN)、分組序號(hào)、控制/地址信息分組有兩大類：數(shù)據(jù)分組：承載用戶數(shù)據(jù)的分組控制分組：保證和控制數(shù)據(jù)分組在網(wǎng)絡(luò)中正確傳輸和交換的分組53 、 分組交換方式分組交換方式 一個(gè)分組從發(fā)送端傳送到接收端，須沿一定的路徑經(jīng)分組交換網(wǎng)絡(luò)一個(gè)分組從發(fā)送端傳送到接收端，須沿一定的路徑經(jīng)分組交換網(wǎng)絡(luò)

4、傳輸。分組通過網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法：傳輸。分組通過網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法：數(shù)據(jù)報(bào)數(shù)據(jù)報(bào)（Datagram）和）和虛電路虛電路（Virtual Circuit）。）。 （1）虛電路方式）虛電路方式 虛電路方式就是指通信終端在收發(fā)數(shù)據(jù)之前，先在網(wǎng)絡(luò)中建立一條邏輯虛電路方式就是指通信終端在收發(fā)數(shù)據(jù)之前，先在網(wǎng)絡(luò)中建立一條邏輯連接，在通信過程中，用戶數(shù)據(jù)按照順序沿著該邏輯連接到達(dá)終點(diǎn)。連接，在通信過程中，用戶數(shù)據(jù)按照順序沿著該邏輯連接到達(dá)終點(diǎn)。注意虛電路指的是一條邏輯連接，而不是指一條專門的物理通路。同一條注意虛電路指的是一條邏輯連接，而不是指一條專門的物理通路。同一條線路可能同時(shí)被多條虛電路使用。線路可能同時(shí)被多

5、條虛電路使用。 分組交換網(wǎng)提供的虛電路交換方式有兩種，一種是交換虛電路（分組交換網(wǎng)提供的虛電路交換方式有兩種，一種是交換虛電路（SVC：Switch Virtual Circuit），又稱為虛呼叫（），又稱為虛呼叫（Virtual Call），另一種是永），另一種是永久虛電路（久虛電路（PVC：Permanent Virtual Circuit）。一般使用）。一般使用SVC。 分組選擇虛電路在各交換節(jié)點(diǎn)依靠路由表。分組選擇虛電路在各交換節(jié)點(diǎn)依靠路由表。p161圖圖5.3 虛電路方式的特點(diǎn)：虛電路方式的特點(diǎn)：p161,1626 （2）數(shù)據(jù)報(bào)方式）數(shù)據(jù)報(bào)方式 在數(shù)據(jù)報(bào)方式中，信息傳輸之前無需建立連

6、接，分組頭在數(shù)據(jù)報(bào)方式中，信息傳輸之前無需建立連接，分組頭中包含終點(diǎn)地址信息，不同分組彼此之間相互獨(dú)立的尋找中包含終點(diǎn)地址信息，不同分組彼此之間相互獨(dú)立的尋找路徑，同一份報(bào)文的不同分組可能沿著不同的路徑到達(dá)終路徑，同一份報(bào)文的不同分組可能沿著不同的路徑到達(dá)終點(diǎn)。在這種技術(shù)中，一個(gè)被獨(dú)立處理的分組就稱為一個(gè)數(shù)點(diǎn)。在這種技術(shù)中，一個(gè)被獨(dú)立處理的分組就稱為一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)。據(jù)報(bào)。數(shù)據(jù)報(bào)方式的特點(diǎn)數(shù)據(jù)報(bào)方式的特點(diǎn)：p1623 、 分組交換方式分組交換方式7 （3）數(shù)據(jù)報(bào)和虛電路方式的對(duì)比）數(shù)據(jù)報(bào)和虛電路方式的對(duì)比 （a）數(shù)據(jù)報(bào)省掉了呼叫的建立和清除過程，如果只傳送少）數(shù)據(jù)報(bào)省掉了呼叫的建立和清除過程，如果只

7、傳送少量的分組，那么采用數(shù)據(jù)報(bào)方式的傳輸效率會(huì)比較高。量的分組，那么采用數(shù)據(jù)報(bào)方式的傳輸效率會(huì)比較高。 （b）對(duì)于數(shù)據(jù)報(bào)方式，由于每個(gè)分組是各自獨(dú)立在網(wǎng)絡(luò)中）對(duì)于數(shù)據(jù)報(bào)方式，由于每個(gè)分組是各自獨(dú)立在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)模苑纸M不一定按照發(fā)送時(shí)的順序到達(dá)網(wǎng)絡(luò)終點(diǎn)，因傳輸?shù)模苑纸M不一定按照發(fā)送時(shí)的順序到達(dá)網(wǎng)絡(luò)終點(diǎn)，因此在網(wǎng)絡(luò)終點(diǎn)必須對(duì)分組重新排序。而對(duì)于虛電路的方式，分此在網(wǎng)絡(luò)終點(diǎn)必須對(duì)分組重新排序。而對(duì)于虛電路的方式，分組按已建立的路徑順序通過網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)終點(diǎn)不需要對(duì)分組重組按已建立的路徑順序通過網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)終點(diǎn)不需要對(duì)分組重新排序。新排序。 （c）在數(shù)據(jù)報(bào)方式下，由于每個(gè)數(shù)據(jù)分組都要獨(dú)立的尋找路

8、）在數(shù)據(jù)報(bào)方式下，由于每個(gè)數(shù)據(jù)分組都要獨(dú)立的尋找路徑，所以單個(gè)數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)臅r(shí)延較大。而虛電路一旦建立，徑，所以單個(gè)數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)臅r(shí)延較大。而虛電路一旦建立，單個(gè)數(shù)據(jù)分組的傳輸時(shí)延則會(huì)小得多。單個(gè)數(shù)據(jù)分組的傳輸時(shí)延則會(huì)小得多。 （d）數(shù)據(jù)報(bào)方式對(duì)網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)能力較強(qiáng)。）數(shù)據(jù)報(bào)方式對(duì)網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)能力較強(qiáng)。 3 、 分組交換方式分組交換方式84、 路由選擇路由選擇 分組交換網(wǎng)的主要功能就是接收來自源站點(diǎn)的分組，并將它們傳送分組交換網(wǎng)的主要功能就是接收來自源站點(diǎn)的分組，并將它們傳送到目的站點(diǎn)。因?yàn)橥ǔＴ诰W(wǎng)絡(luò)中存在多條從源站點(diǎn)到目的站點(diǎn)的路徑，也到目的站點(diǎn)。因?yàn)橥ǔＴ诰W(wǎng)絡(luò)中存在多條從源站點(diǎn)到目的站點(diǎn)的路徑

9、，也就是路由，所以為了完成分組傳送這個(gè)任務(wù)，必須選擇其中的一條路徑，就是路由，所以為了完成分組傳送這個(gè)任務(wù)，必須選擇其中的一條路徑，這就是路由選擇功能這就是路由選擇功能 。路由選擇的方法有四種：固定路由選擇、洪泛式路由選擇、隨機(jī)路由選擇、路由選擇的方法有四種：固定路由選擇、洪泛式路由選擇、隨機(jī)路由選擇、自適應(yīng)路由選擇。自適應(yīng)路由選擇。 (1)固定路由選擇固定路由選擇 由源站點(diǎn)到目的站點(diǎn)的路由選擇是固定的。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，由源站點(diǎn)到目的站點(diǎn)的路由選擇是固定的。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，路由選擇才變化。路由選擇才變化。 路由的選擇是通過各節(jié)點(diǎn)的路由表實(shí)現(xiàn)的。如節(jié)點(diǎn)路由的選擇是通過各節(jié)點(diǎn)的

10、路由表實(shí)現(xiàn)的。如節(jié)點(diǎn)1：21345目的地下一節(jié)點(diǎn)22334453優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單缺點(diǎn)是缺乏靈活性缺點(diǎn)是缺乏靈活性僅用于小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)僅用于小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的路由選擇的路由選擇94、路由選擇、路由選擇 （2）洪泛式路由選擇洪泛式路由選擇 每個(gè)節(jié)點(diǎn)接收到一個(gè)分組后檢查是否收到過該分組，如果收到每個(gè)節(jié)點(diǎn)接收到一個(gè)分組后檢查是否收到過該分組，如果收到過就丟棄；如果未收到過就把該分組發(fā)往除來的節(jié)點(diǎn)外的其它相過就丟棄；如果未收到過就把該分組發(fā)往除來的節(jié)點(diǎn)外的其它相鄰節(jié)點(diǎn)。也是一種廣播式路由選擇。鄰節(jié)點(diǎn)。也是一種廣播式路由選擇。 優(yōu)點(diǎn)是可靠性高，在網(wǎng)絡(luò)中有故障路由的情況下也能保證分組優(yōu)點(diǎn)是可靠性高，在網(wǎng)絡(luò)中有故障

11、路由的情況下也能保證分組被送達(dá)目的站點(diǎn)。被送達(dá)目的站點(diǎn)。 缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流量大時(shí)易造成網(wǎng)絡(luò)擁塞，且由于分組交換是缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流量大時(shí)易造成網(wǎng)絡(luò)擁塞，且由于分組交換是排隊(duì)機(jī)制，傳輸時(shí)延較大。排隊(duì)機(jī)制，傳輸時(shí)延較大。21345104、路由選擇、路由選擇 （3）隨機(jī)路由選擇隨機(jī)路由選擇 節(jié)點(diǎn)收到一個(gè)分組后，除來的節(jié)點(diǎn)外隨機(jī)選擇一個(gè)輸出路由。輸出路由節(jié)點(diǎn)收到一個(gè)分組后，除來的節(jié)點(diǎn)外隨機(jī)選擇一個(gè)輸出路由。輸出路由選擇的概率可相等，也可不等，可根據(jù)費(fèi)用也可根據(jù)數(shù)據(jù)速率。選擇的概率可相等，也可不等，可根據(jù)費(fèi)用也可根據(jù)數(shù)據(jù)速率。 優(yōu)點(diǎn)是路由選擇簡(jiǎn)單，穩(wěn)健性好。網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷低于洪泛式路由選擇。優(yōu)點(diǎn)是路由選擇簡(jiǎn)單，

12、穩(wěn)健性好。網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷低于洪泛式路由選擇。 缺點(diǎn)是未必是最短路徑或最小費(fèi)用路徑，兩者不能兼顧。缺點(diǎn)是未必是最短路徑或最小費(fèi)用路徑，兩者不能兼顧。 （4）自適應(yīng)路由選擇自適應(yīng)路由選擇 路由選擇根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變化（故障、擁塞）而動(dòng)態(tài)改變的。是目前路由選擇根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變化（故障、擁塞）而動(dòng)態(tài)改變的。是目前普遍使用的路由選擇算法。普遍使用的路由選擇算法。 優(yōu)點(diǎn)是路由選擇靈活優(yōu)點(diǎn)是路由選擇靈活 缺點(diǎn)是需要傳輸和交換網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息，增加一部分網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷。缺點(diǎn)是需要傳輸和交換網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息，增加一部分網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷。115 、 流量控制流量控制(1)流量控制的必要性流量控制的必要性 分組交換網(wǎng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)交換機(jī)的處理能力和

13、各條線路的傳輸容量是一定的，分組交換網(wǎng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)交換機(jī)的處理能力和各條線路的傳輸容量是一定的，但是用戶終端發(fā)送分組的時(shí)間和數(shù)量具有隨機(jī)性。如果不對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行控但是用戶終端發(fā)送分組的時(shí)間和數(shù)量具有隨機(jī)性。如果不對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行控制，有可能造成網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)流分布不均勻，部分節(jié)點(diǎn)和線路上的數(shù)據(jù)流超過制，有可能造成網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)流分布不均勻，部分節(jié)點(diǎn)和線路上的數(shù)據(jù)流超過其處理能力或傳輸容量，造成網(wǎng)絡(luò)的阻塞。嚴(yán)重時(shí)，分組在網(wǎng)絡(luò)中無法傳其處理能力或傳輸容量，造成網(wǎng)絡(luò)的阻塞。嚴(yán)重時(shí)，分組在網(wǎng)絡(luò)中無法傳送，不斷被丟棄，源節(jié)點(diǎn)無法發(fā)送新的數(shù)據(jù)，目的節(jié)點(diǎn)也收不到分組，造送，不斷被丟棄，源節(jié)點(diǎn)無法發(fā)送新的數(shù)據(jù)，目的節(jié)點(diǎn)也收不到分

14、組，造成死鎖。成死鎖。理想的吞吐量提供負(fù)荷受控的非受控的開銷平均時(shí)延提供負(fù)荷受控的理想的非受控的12DCE節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)DCEDTEDTE(a)(a)(c)(d)(b)(2)流量控制機(jī)制流量控制機(jī)制 (a)相鄰節(jié)點(diǎn)之間點(diǎn)到點(diǎn)的流量控制(b)用戶終端和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間點(diǎn)到點(diǎn)的流量控制(c)網(wǎng)絡(luò)的源節(jié)點(diǎn)和終點(diǎn)之間點(diǎn)到點(diǎn)的流量控制(d)用戶源終端和目的終端之間點(diǎn)到點(diǎn)的流量控制5 、 流量控制流量控制135 、 流量控制流量控制（3）流量控制方法）流量控制方法 （a)a)證實(shí)法證實(shí)法 接收方收到發(fā)送方的一個(gè)分組后，向發(fā)送方發(fā)送一個(gè)證實(shí)信號(hào)，發(fā)送方再接收方收到發(fā)送方的一個(gè)分組后，向發(fā)送方發(fā)送一個(gè)證實(shí)信號(hào)，發(fā)送方再

15、發(fā)送下一個(gè)分組，實(shí)現(xiàn)流量控制。發(fā)送下一個(gè)分組，實(shí)現(xiàn)流量控制。 如果發(fā)送方發(fā)送幾個(gè)分組后，接收方發(fā)送證實(shí)信號(hào)，稱滑動(dòng)窗口機(jī)制，如果發(fā)送方發(fā)送幾個(gè)分組后，接收方發(fā)送證實(shí)信號(hào)，稱滑動(dòng)窗口機(jī)制，X.25X.25即采用這種流量控制方式。即采用這種流量控制方式。 (b) (b)預(yù)約法預(yù)約法 發(fā)送方向接收方發(fā)送分組之前向接收方預(yù)約緩沖區(qū)的大小，然后發(fā)送方根發(fā)送方向接收方發(fā)送分組之前向接收方預(yù)約緩沖區(qū)的大小，然后發(fā)送方根據(jù)緩沖區(qū)大小向接收方發(fā)送預(yù)約的分組數(shù)。適用于數(shù)據(jù)報(bào)方式的分組交換網(wǎng)。據(jù)緩沖區(qū)大小向接收方發(fā)送預(yù)約的分組數(shù)。適用于數(shù)據(jù)報(bào)方式的分組交換網(wǎng)。DCEDCE之間和之間和DTEDTE之間的流量控制采用該

16、流量控制方式。之間的流量控制采用該流量控制方式。 (c) (c)許可證法許可證法 在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量的許可證，其狀態(tài)為有分組的滿載和無分組的空載，在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量的許可證，其狀態(tài)為有分組的滿載和無分組的空載，滿載的卸下分組即為空載，分組需在節(jié)點(diǎn)滿載的卸下分組即為空載，分組需在節(jié)點(diǎn)等到等到空載的許可證后才能發(fā)送。空載的許可證后才能發(fā)送。14三、分組交換協(xié)議三、分組交換協(xié)議X.25協(xié)議協(xié)議 1、分組交換協(xié)議、分組交換協(xié)議 分組交換協(xié)議是數(shù)據(jù)終端設(shè)備（分組交換協(xié)議是數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）與交換網(wǎng)及其各交換節(jié)點(diǎn)之間）與交換網(wǎng)及其各交換節(jié)點(diǎn)之間關(guān)于信息傳輸過程、信息格式等的規(guī)約。分為接口協(xié)議和網(wǎng)內(nèi)

17、協(xié)議。關(guān)于信息傳輸過程、信息格式等的規(guī)約。分為接口協(xié)議和網(wǎng)內(nèi)協(xié)議。接口協(xié)議是接口協(xié)議是DTE與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的通信協(xié)議，即與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的通信協(xié)議，即UNI協(xié)議。協(xié)議。網(wǎng)內(nèi)協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部各交換機(jī)之間的通信協(xié)議，即網(wǎng)內(nèi)協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部各交換機(jī)之間的通信協(xié)議，即NNI協(xié)議。協(xié)議。 X.25協(xié)議是協(xié)議是DTE與與DCE之間的接口協(xié)議，最初于之間的接口協(xié)議，最初于1976年頒布，在年頒布，在1980年、年、1984年、年、1988年、年、1993年又進(jìn)行了多次修改。它是目前使年又進(jìn)行了多次修改。它是目前使用最廣泛的分組交換協(xié)議。用最廣泛的分組交換協(xié)議。 X.25協(xié)議定義了幀（協(xié)議定義了幀（Frame）和分

18、組（）和分組（Packet）的結(jié)構(gòu)，以及數(shù)據(jù)）的結(jié)構(gòu)，以及數(shù)據(jù)傳輸通路的建立、釋放、數(shù)據(jù)傳輸?shù)冗^程，順序控制、差錯(cuò)控制和流量控傳輸通路的建立、釋放、數(shù)據(jù)傳輸?shù)冗^程，順序控制、差錯(cuò)控制和流量控制等機(jī)制，以及分組交換提供的基本業(yè)務(wù)和可選業(yè)務(wù)等。制等機(jī)制，以及分組交換提供的基本業(yè)務(wù)和可選業(yè)務(wù)等。X.25屬于接口屬于接口規(guī)程，沒有定義路由選擇算法，這屬于分組交換網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部控制功能。規(guī)程，沒有定義路由選擇算法，這屬于分組交換網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部控制功能。15 X.25接口協(xié)議分為三層：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和分組層，各層在功能上相互獨(dú)立。三、分組交換協(xié)議三、分組交換協(xié)議X.25協(xié)議協(xié)議16用戶協(xié)議協(xié)議轉(zhuǎn)換接口協(xié)議PAD

19、X.25接口協(xié)議X.25接口協(xié)議X.25接口接口網(wǎng)內(nèi)協(xié)議接口協(xié)議X.25=用戶協(xié)議非分組型終端非分組型終端NPT分組型終端分組型終端PT三、分組交換協(xié)議三、分組交換協(xié)議X.25協(xié)議協(xié)議17 2、 X.25的物理層的物理層 物理層協(xié)議規(guī)定了物理層協(xié)議規(guī)定了DTE與與DCE之間接口的電氣特性、之間接口的電氣特性、功能特性、機(jī)械特性和協(xié)議的交互流程功能特性、機(jī)械特性和協(xié)議的交互流程物理層完成的主要功能如下：n在DTE和DCE接口處提供數(shù)據(jù)傳輸；n在設(shè)備之間提供控制信號(hào)；n提供時(shí)鐘信號(hào)，用以同步數(shù)據(jù)流和規(guī)定比特速率；n提供電氣地；n提供機(jī)械的連接器（如針、插頭和插座）。三、分組交換協(xié)議三、分組交換協(xié)議

20、X.25協(xié)議協(xié)議183 、 X.25的數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)鏈路層LAPB X.25數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)程是要在物理層提供雙向的信息輸送通道上實(shí)施信息傳輸?shù)目刂啤Ｒ话闱闆r下，X.25的數(shù)據(jù)鏈路層采用的是HDLC（高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程）的一個(gè)子集LAPB（平衡型鏈路訪問規(guī)程）。 X.25數(shù)據(jù)鏈路層完成的主要功能如下：DTE與DCE間的數(shù)據(jù)傳輸發(fā)送端與接收端信息的同步傳輸過程中的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)有效的流量控制協(xié)議錯(cuò)誤的識(shí)別和告警鏈路層狀態(tài)的通知三、分組交換協(xié)議三、分組交換協(xié)議X.25協(xié)議協(xié)議19數(shù)據(jù)鏈路層幀類型與結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)鏈路層幀類型與結(jié)構(gòu)n按照幀的功能可以把幀分成三類：信息幀（I幀）、監(jiān)控幀（S幀）和無編號(hào)幀（U幀）

21、。LAPB幀的基本結(jié)構(gòu)如圖5.8所示，所有幀均包含標(biāo)志F、地址字段A、控制字段C、幀檢驗(yàn)序列FCS，部分幀還包含信息字段I。三、分組交換協(xié)議三、分組交換協(xié)議X.25協(xié)議協(xié)議203 、 X.25的分組層的分組層X.25分組層是利用數(shù)據(jù)鏈路層提供的可靠傳送服務(wù)，在DTE與DCE接口之間控制虛呼叫分組的數(shù)據(jù)通信協(xié)議，它將一條邏輯鏈路按照動(dòng)態(tài)時(shí)分復(fù)用的方法劃分成多個(gè)子邏輯信道，允許多個(gè)用戶終端或進(jìn)程同時(shí)使用一條邏輯鏈路，以充分利用線路資源。主要功能：提供交換虛電路（SVC）和永久虛電路（PVC）的連接；為SVC和PVC連接提供有效的分組傳輸；提供建立和清除交換虛電路連接；監(jiān)測(cè)和恢復(fù)分組層的差錯(cuò)三、分組

22、交換協(xié)議三、分組交換協(xié)議X.25協(xié)議協(xié)議21虛電路與邏輯信道n前面我們分別介紹過虛電路和邏輯信道的概念，那么這兩者之間有什么聯(lián)系和區(qū)別呢？（a）虛電路是在DTE-DTE之間建立的虛連接，存在于端到端之間；邏輯信道是DTE-DCE接口或中繼線上可分配的資源，存在于點(diǎn)到點(diǎn)之間，一條線路上可以存在多個(gè)邏輯信道。一條虛電路是由多個(gè)邏輯信道連接而成。每條線路的邏輯信道號(hào)是獨(dú)立分配的，同一條虛電路在不同線路上的邏輯信道號(hào)可能是不相同的。（b）邏輯信道是一直存在的，它分為占用和空閑兩種狀態(tài)；虛電路（不包括永久虛電路）隨著通信的開始而建立，通信結(jié)束后就被清除。 (1)分組的類型與結(jié)構(gòu)：分組的類型與結(jié)構(gòu)：p17

23、6（2）分組層工作原理）分組層工作原理:p17822呼叫建立過程23呼叫拒絕呼叫拒絕 24呼叫清除過程呼叫清除過程 25復(fù)位過程復(fù)位過程 26重啟（Restart）過程27四、分組交換機(jī)四、分組交換機(jī)1、分組交換機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、分組交換機(jī)的基本結(jié)構(gòu)分組交換機(jī)由三部分組成：接口單元、交換單元、控制單元。分組交換機(jī)由三部分組成：接口單元、交換單元、控制單元。交換單元：設(shè)置緩沖器、按交換單元：設(shè)置緩沖器、按STDM方式工作。方式工作。接口單元：用戶側(cè)接口（接口單元：用戶側(cè)接口（UNI）和中繼線側(cè)接口（）和中繼線側(cè)接口（NNI）。功能主要有線）。功能主要有線路側(cè)監(jiān)視、分組的拆裝、差錯(cuò)控制、傳輸控制。路側(cè)

24、監(jiān)視、分組的拆裝、差錯(cuò)控制、傳輸控制。控制單元：呼叫處理、流量控制、路由選擇、系統(tǒng)配置與管理等。控制單元：呼叫處理、流量控制、路由選擇、系統(tǒng)配置與管理等。2、分組交換機(jī)的性能指標(biāo)、分組交換機(jī)的性能指標(biāo)吞吐量：每秒能交換的分組數(shù)吞吐量：每秒能交換的分組數(shù)平均分組處理時(shí)延：從輸入端口到輸出端口傳送平均分組處理時(shí)延：從輸入端口到輸出端口傳送1個(gè)分組所需的平均處理個(gè)分組所需的平均處理時(shí)間時(shí)間呼叫處理能力：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)能處理的呼叫次數(shù)呼叫處理能力：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)能處理的呼叫次數(shù)3、DPN-100分組交換機(jī)（略）28 五、分組交換網(wǎng)五、分組交換網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：29 1、分組交換網(wǎng)的組成 由分組交換機(jī)、用戶終端設(shè)備

25、（DTE）、分組拆裝設(shè)備（PAD）、遠(yuǎn)程集中器、網(wǎng)絡(luò)管理中心和傳輸線路組成。 五、分組交換網(wǎng)五、分組交換網(wǎng)30（1）分組交換機(jī)）分組交換機(jī):匯接交換機(jī)、本地交換機(jī)匯接交換機(jī)：所有端口都是中繼，主要完成路由選擇和流量控制功能。匯接交換機(jī)：所有端口都是中繼，主要完成路由選擇和流量控制功能。本地交換機(jī)：有中繼端口、大部分是用戶端口，主要完成本地交換及簡(jiǎn)本地交換機(jī)：有中繼端口、大部分是用戶端口，主要完成本地交換及簡(jiǎn)單的路由選擇。單的路由選擇。分組交換機(jī)的主要功能：分組交換機(jī)的主要功能：p185（2）用戶終端設(shè)備）用戶終端設(shè)備包括分組終端（包括分組終端（PT）和非分組終端（）和非分組終端（NPT）。）。

26、（3）分組拆裝設(shè)備）分組拆裝設(shè)備完成非分組終端（完成非分組終端（NPT）接入分組網(wǎng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換。）接入分組網(wǎng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換。（4）遠(yuǎn)程集中器：）遠(yuǎn)程集中器：（5）網(wǎng)絡(luò)管理中心：）網(wǎng)絡(luò)管理中心：（6）傳輸線路：）傳輸線路： 五、分組交換網(wǎng)五、分組交換網(wǎng)31 2、分組交換網(wǎng)的工作原理、分組交換網(wǎng)的工作原理A-C: 2個(gè)分組B-D：3個(gè)分組323. 中國(guó)公用分組交換網(wǎng)（中國(guó)公用分組交換網(wǎng)（CHINAPAC）n我國(guó)組建的第一個(gè)公用分組交換網(wǎng)簡(jiǎn)稱CNPAC，是1988年從法國(guó)SESA公司引進(jìn)的實(shí)驗(yàn)網(wǎng)，該實(shí)驗(yàn)網(wǎng)于1989年11月正式投入使用。由于該網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面不大，端口數(shù)較少，無法滿足信息量較大、分布較廣的企業(yè)

27、和部門的需求，原郵電部決定擴(kuò)建我國(guó)的公用分組交換網(wǎng)，擴(kuò)建的公用分組數(shù)據(jù)交換網(wǎng)簡(jiǎn)稱CHINAPAC，于1993年建成投入使用，由骨干網(wǎng)和地區(qū)網(wǎng)兩級(jí)構(gòu)成。 p188圖5.28334. 網(wǎng)絡(luò)編號(hào)網(wǎng)絡(luò)編號(hào)X.121n為了實(shí)現(xiàn)公用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的國(guó)際和國(guó)內(nèi)互連通信，為了實(shí)現(xiàn)公用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的國(guó)際和國(guó)內(nèi)互連通信，CCITT制定了制定了國(guó)際統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)編號(hào)方案國(guó)際統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)編號(hào)方案X.121。n國(guó)際數(shù)據(jù)編號(hào)最大由國(guó)際數(shù)據(jù)編號(hào)最大由14位十進(jìn)制數(shù)構(gòu)成，其中最前面的一位位十進(jìn)制數(shù)構(gòu)成，其中最前面的一位P為為國(guó)際呼叫前綴，其值由各個(gè)國(guó)家決定，我國(guó)采用國(guó)際呼叫前綴，其值由各個(gè)國(guó)家決定，我國(guó)采用“0”。緊接著。緊接著4位稱為

28、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別碼位稱為數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別碼DNIC（Data Network Identification Code），），DNIC由由3位數(shù)據(jù)國(guó)家代碼位數(shù)據(jù)國(guó)家代碼DCC（Data Country Code）和和1位網(wǎng)絡(luò)代碼組成。位網(wǎng)絡(luò)代碼組成。DCC的第的第1位位Z為區(qū)域號(hào)，世界劃分為為區(qū)域號(hào)，世界劃分為6個(gè)個(gè)區(qū)域，編號(hào)為區(qū)域，編號(hào)為2-7（Z=0和和Z=1備用，備用，Z=8和和Z=9分別用于同用分別用于同用戶電報(bào)網(wǎng)和電話網(wǎng)的相互連接）。戶電報(bào)網(wǎng)和電話網(wǎng)的相互連接）。DCC的后兩位原則上用于區(qū)分的后兩位原則上用于區(qū)分區(qū)域內(nèi)的國(guó)家。例如中國(guó)的區(qū)域內(nèi)的國(guó)家。例如中國(guó)的DCC是是“460”。有。有10個(gè)

29、以上網(wǎng)絡(luò)的個(gè)以上網(wǎng)絡(luò)的國(guó)家可以分配國(guó)家可以分配2個(gè)以上的個(gè)以上的DCC。DCC之后的一位用于區(qū)分為位于之后的一位用于區(qū)分為位于同一個(gè)國(guó)家內(nèi)的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)。同一個(gè)國(guó)家內(nèi)的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)。CHINAPAC的的DNIC為為“4603”。345、 網(wǎng)間互連網(wǎng)間互連分組交換網(wǎng)之間的互連分組交換網(wǎng)之間的互連分組交換網(wǎng)間的互聯(lián)是通過分組交換網(wǎng)間的互聯(lián)是通過X.75協(xié)議實(shí)現(xiàn)的。協(xié)議實(shí)現(xiàn)的。STE:信號(hào)端接設(shè)備信號(hào)端接設(shè)備STE的主要功能：完成虛電路的建立和接續(xù)。包括呼叫信號(hào)的轉(zhuǎn)接、路的主要功能：完成虛電路的建立和接續(xù)。包括呼叫信號(hào)的轉(zhuǎn)接、路由選擇、地址變換、流量控制邏輯信道號(hào)的變換、故障處理等。由選擇、地址變換、流量控

30、制邏輯信道號(hào)的變換、故障處理等。35 分組交換網(wǎng)與局域網(wǎng)的互連（網(wǎng)關(guān)分組交換網(wǎng)與局域網(wǎng)的互連（網(wǎng)關(guān)2有錯(cuò)）有錯(cuò)）5、 網(wǎng)間互連網(wǎng)間互連365、 網(wǎng)間互連網(wǎng)間互連分組交換網(wǎng)與電話網(wǎng)的互連（略）分組交換網(wǎng)與電話網(wǎng)的互連（略）37六、六、 幀中繼幀中繼 1、幀中繼技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用、幀中繼技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用 社會(huì)發(fā)展需高數(shù)據(jù)速率傳輸和交換，出現(xiàn)數(shù)字傳輸技術(shù)，社會(huì)發(fā)展需高數(shù)據(jù)速率傳輸和交換，出現(xiàn)數(shù)字傳輸技術(shù)，80年代初誕生幀年代初誕生幀中繼技術(shù)。繼承中繼技術(shù)。繼承X.25虛電路技術(shù)，簡(jiǎn)化了虛電路技術(shù)，簡(jiǎn)化了X.25分組層功能，速率高、延時(shí)低、分組層功能，速率高、延時(shí)低、帶寬寬并動(dòng)態(tài)分配，增加了承諾信息速率

31、（帶寬寬并動(dòng)態(tài)分配，增加了承諾信息速率（CIR）和優(yōu)先級(jí)。特別適用局域網(wǎng)）和優(yōu)先級(jí)。特別適用局域網(wǎng)互聯(lián)。互聯(lián)。p192圖圖5.342、幀中繼的技術(shù)特點(diǎn)、幀中繼的技術(shù)特點(diǎn)出現(xiàn)幀中繼的二個(gè)前提：數(shù)字傳輸、設(shè)備智能化水平提高。主要特點(diǎn)：出現(xiàn)幀中繼的二個(gè)前提：數(shù)字傳輸、設(shè)備智能化水平提高。主要特點(diǎn)：協(xié)議僅有二層，簡(jiǎn)化了協(xié)議。協(xié)議僅有二層，簡(jiǎn)化了協(xié)議。p193圖圖5.35控制命令和用戶數(shù)據(jù)在邏輯信道上分別傳送，控制命令和用戶數(shù)據(jù)在邏輯信道上分別傳送，是共路信令是共路信令（X.25是隨路信是隨路信令令）。圖）。圖5.36面向連接，有面向連接，有PVC和和SVC，主要用，主要用PVC。使用。使用SVC時(shí)遵從時(shí)遵從Q.933協(xié)議。協(xié)議。數(shù)據(jù)的復(fù)用和交換在第二層。數(shù)據(jù)的復(fù)用和交換在第二層。p194圖圖5.37有擁塞控制和帶寬管理機(jī)制。有擁塞控制和帶寬管理機(jī)制。383、幀中繼協(xié)議、幀中繼協(xié)議Q.922核心層物理層Q.922核心層物理層Q.922核心層物理層上層上層用戶UNI網(wǎng)絡(luò)UNI用戶物理層：物理層：ISDN之之I.430/I.431的的2B+D或或30B+D接口，也可以是接口，也可以是G.703、V.35、X.21等接口。等接口。數(shù)據(jù)鏈路層：數(shù)據(jù)鏈路層：Q.922的核心層（幀定位、透明傳輸；幀的復(fù)用和分路；幀的核心層（幀定位、透明