1、第第5部分部分 分組交換分組交換 與幀中繼與幀中繼5.1 概述概述D3A存儲器存儲器PAD接口接口PAD接口接口存儲器存儲器DD2 C 1 CC分組交換機甲分組交換機甲分組交換機乙分組交換機乙1 C2DD1存儲器存儲器BA-C: 什么方式？什么方式？B-D:什么方式？什么方式？3 D 2 D 1 DC222 C分組交換機丙分組交換機丙C 2 工工作作原原理理示示意意5.2 分組交換分組交換 (Packet) 分組交換方式是一種分組交換方式是一種存儲存儲-轉發轉發的交換方式，的交換方式，類似于類似于報文交換技術報文交換技術，將報文將報文分成若干個報文組分成若干個報文組（packet)packet

2、) X.25 X.25分組交換的特點分組交換的特點帶寬可變帶寬可變統計復用統計復用、資源利用率高資源利用率高可提供多種速率可提供多種速率無阻塞無阻塞 ( (業務量大時業務量大時, ,時延長時延長) )語音傳輸時延大語音傳輸時延大 , QOS, QOS難以保證難以保證協議和控制比較復雜協議和控制比較復雜統計時分復用統計時分復用時分復用分為時分復用分為: 同步時分復用同步時分復用 (如電路交換如電路交換) 統計時分復用統計時分復用 在給用戶分配資源時在給用戶分配資源時 , 統計時分復用采用統計時分復用采用動態分配動態分配.統計時分復用統計時分復用 可以獲得較高的信道利用率可以獲得較高的信道利用率優

3、點優點缺點缺點 會產生附加的隨機時延且有丟失數據的可能會產生附加的隨機時延且有丟失數據的可能. .分組交換的兩種方式分組交換的兩種方式v 虛電路虛電路v 數據報數據報虛電路虛電路-(VC , Virtual Circuit)(面向連接面向連接) 用戶傳輸數據前用戶傳輸數據前, ,先發送呼叫請求建立端到端的先發送呼叫請求建立端到端的虛電路。虛電路不同于電路交換的物理連接虛電路。虛電路不同于電路交換的物理連接, ,而是邏而是邏輯連接。輯連接。 虛電路并不獨占線路虛電路并不獨占線路, ,在一條物理線路上可以在一條物理線路上可以同時建立多個虛電路同時建立多個虛電路, ,以達到資源共享以達到資源共享建建

4、立立過過程程SASBLCN10LCN50LCN6DTEADTEADTEB舉例：已知分組交換網中交換機舉例：已知分組交換網中交換機A A、B B、C C、D D、E E的邏輯信道對應的邏輯信道對應表如下所示，試分析該網中有哪些虛電路？其中表如下所示，試分析該網中有哪些虛電路？其中H H為終端用戶。為終端用戶。D的邏輯信道對應表入端入端 LCN 出端出端 LCNB0H40B1E0E0H41E E的邏輯信道對應表入端入端 LCN 出端出端 LCNB0H50D0H51C0D0C1H52A的邏輯信道對應表入端入端 LCN 出端出端 LCNH10B0H11B1H12B2B的邏輯信道對應表入端入端 LCN

5、出端出端 LCNA0E0A1D0H20D1A2C0C的邏輯信道對應表入端入端 LCN 出端出端 LCNH30E0B0E1H3H1H5H2H40 0 01H3 C E D H4010 1H2 B D E H5220 1 2H1 A B C E H511 00H1 A B D H400 0 0H1 A B E H5分析:虛電路特點虛電路特點v 面向連接方式面向連接方式v 呼叫期間路由固定呼叫期間路由固定v 時延小時延小, , 控制簡單控制簡單, , 不需排序不需排序虛電路缺點虛電路缺點v 線路利用率低線路利用率低v 當網絡中線路或設備發生故障當網絡中線路或設備發生故障 , , 可能導致需電路可能導

6、致需電路中斷中斷 , , 必須重新建立連接必須重新建立連接虛電路分類虛電路分類v 交換虛電路交換虛電路 SVC ( Switching Virtual Circuit)SVC ( Switching Virtual Circuit)v 永久虛電路永久虛電路 VC ( Permanent Virtual Circuit)VC ( Permanent Virtual Circuit)數據報數據報(DG, Data Gram)(DG, Data Gram)( (無連接方式）無連接方式）不需預先建立邏輯連接，而是按每個分組頭的目的地不需預先建立邏輯連接，而是按每個分組頭的目的地址獨立地尋找路由址獨立地

7、尋找路由特點特點v無連接方式無連接方式v通信期間路由可變通信期間路由可變v線路利用率高線路利用率高v時延大，控制復雜，需排序時延大，控制復雜，需排序v 分組頭分組頭v 選路選路VC-分組頭包含分組頭包含VCVC的邏輯信道標志的邏輯信道標志DG-分組頭包含詳細的目的地址分組頭包含詳細的目的地址VC-每個節點都有映像表，存放邏輯信道的每個節點都有映像表，存放邏輯信道的 對應關系對應關系DG-對每個分組獨立地進行選路對每個分組獨立地進行選路虛電路與數據報的比較：虛電路與數據報的比較：v 分組順序分組順序VC-屬于同一呼叫的分組在同一虛電路上傳送，屬于同一呼叫的分組在同一虛電路上傳送， 順順 序到達序

8、到達DG-各個分組獨立選路，從不同路由到達，順序各個分組獨立選路，從不同路由到達，順序 不同不同虛電路交換虛電路交換 電路交換電路交換傳輸的數據是否傳輸的數據是否包含路由標記包含路由標記是是否否傳輸通道連接傳輸通道連接不專用不專用專用專用帶寬使用帶寬使用動態動態靜態靜態虛電路交換虛電路交換電路交換電路交換傳輸時延傳輸時延有有基本無基本無連接方式連接方式虛連接虛連接實連接實連接復用方式復用方式統計時分復用統計時分復用同步時分復用同步時分復用路由選擇原則路由選擇原則: :使消息通過網絡的平均延遲時間較短。使消息通過網絡的平均延遲時間較短。平衡網內業務量，使全網的通過量最大。平衡網內業務量，使全網的

9、通過量最大。實現路由選擇的路由算法實現路由選擇的路由算法: :v固定路由算法固定路由算法 用于小規模的專用分組網用于小規模的專用分組網v自適應路由算法自適應路由算法 用于大規模的公用分組網用于大規模的公用分組網路由選擇路由選擇 固定路由算法：固定路由算法：在網絡拓撲結構不變的情況下，在網絡拓撲結構不變的情況下，根據網絡結構、傳輸線路的速率、途徑交換機根據網絡結構、傳輸線路的速率、途徑交換機的個數等，預先算出某一個交換機至各目的交的個數等，預先算出某一個交換機至各目的交換機的路由表，然后將此表裝入交換機的主存換機的路由表，然后將此表裝入交換機的主存儲器內。儲器內。 自適應路由算法：自適應路由算法

10、：路由選擇過程中所用的路由路由選擇過程中所用的路由表要考慮網內當前業務量情況，線路暢通情況，表要考慮網內當前業務量情況，線路暢通情況，并對網絡結構發生變化時及時更新，以便在新并對網絡結構發生變化時及時更新，以便在新情況下獲得較好路由，每隔一段時間要重新算情況下獲得較好路由，每隔一段時間要重新算一次。一次。例分組交換技術對語音和高速數據通信分組交換技術對語音和高速數據通信(2.048Mbps(2.048Mbps以上）是不適應的，難以滿以上）是不適應的，難以滿足實時性比較高的電話和視頻業務足實時性比較高的電話和視頻業務5.3 5.3 幀中繼（幀中繼（Frame Relay)Frame Relay)

11、 幀中繼是在幀中繼是在OSI參考模型的第參考模型的第2層（數層（數據鏈路層）的基礎上采用簡化協議傳送據鏈路層）的基礎上采用簡化協議傳送和交換數據的一種技術，由于第和交換數據的一種技術，由于第2層的層的數據單元為幀，故稱之為幀中繼數據單元為幀，故稱之為幀中繼 幀中繼采用虛電路方式，向用戶提幀中繼采用虛電路方式，向用戶提供面向連接的數據鏈路層服務供面向連接的數據鏈路層服務 幀中繼也采用統計復用技術，但它幀中繼也采用統計復用技術，但它是在數據鏈路層進行統計復用的，幀是在數據鏈路層進行統計復用的，幀目前在網絡中只提供永久虛電路業務。目前在網絡中只提供永久虛電路業務。協議協議： 簡化簡化x.25x.25

12、協議協議 OSIOSI的的1 1、2 2層層 信息傳送單位：幀信息傳送單位：幀v幀中繼技術主要用于傳遞高速數據業務幀中繼技術主要用于傳遞高速數據業務v幀中繼所使用的傳輸鏈路是邏輯連接，幀中繼所使用的傳輸鏈路是邏輯連接，而不是物理連接而不是物理連接v幀中繼協議簡化了幀中繼協議簡化了x.25的第的第2層功能，層功能，使網絡節點的處理大大簡化使網絡節點的處理大大簡化v交換單元，即交換單元，即幀的信息長度可變幀的信息長度可變v采用采用面向連接面向連接的交換技術的交換技術v適用于：高速率（速率范圍在適用于：高速率（速率范圍在64k34M bps)bps)、突發性和大業務量突發性和大業務量、終端設備智能、終端設備智能化程度高；化程度高；特別適用于特別適用于計算機網絡互連計算機網絡互連幀中繼業務的永久虛電路（幀中繼業務的永久虛電路（PVC）p 幀中繼采用幀中繼采用虛連接方式虛連接方式，向用戶提供面向連接的數，向用戶提供面向連接的數據鏈路層服務。據鏈路層服務。p 每一幀的幀頭中都包含數據鏈路連接標識符每一幀的幀頭中都包含數據鏈路連接標識符（DLCI，Data Li