交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)

第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)

交換與路由技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，采用不同交換路由技術(shù)的節(jié)點(diǎn)交換設(shè)備可組不同業(yè)務(wù)的通信網(wǎng)絡(luò)。本章主要內(nèi)容：典型網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)組網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)各種節(jié)點(diǎn)交換技術(shù)節(jié)點(diǎn)交換技術(shù)與OSI模型的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)技術(shù)節(jié)點(diǎn)交換系統(tǒng)的基本功能。

第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)4.1網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)及交換基本功能4.1.1典型網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)及組網(wǎng)基本技術(shù)要素1．典型網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)典型網(wǎng)絡(luò)指目前正在運(yùn)營(yíng)的主要網(wǎng)絡(luò)，要區(qū)分不同的典型網(wǎng)絡(luò)，關(guān)鍵在于該網(wǎng)絡(luò)使用的交換技術(shù)。第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)

第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)2組網(wǎng)基本技術(shù)要素（1）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀網(wǎng)-效率高、管理復(fù)雜、成本高分級(jí)網(wǎng)-（我國(guó)采用）（2）編號(hào)計(jì)劃-身份識(shí)別（3）計(jì)費(fèi)方式

其他：路由選擇、流量控制等。第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)4.1.2交換在網(wǎng)絡(luò)中的作用交換的引入在最初的僅涉及兩個(gè)終端的單向或交互通信的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信系統(tǒng)中，信息以電信號(hào)的形式傳輸。系統(tǒng)至少由終端和電線(xiàn)(電纜)組成，如圖4.1所示。

第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)

第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)

引入交換設(shè)備后，交換設(shè)備就和連接在其上的用戶(hù)終端設(shè)備以及它們之間的傳輸線(xiàn)路構(gòu)成了最簡(jiǎn)單的通信網(wǎng)，并可由多個(gè)交換設(shè)備構(gòu)成實(shí)用的大型通信網(wǎng)，如圖4.4所示。1、利用匯接交換機(jī)互連多個(gè)端局交換機(jī)，疏導(dǎo)本交換區(qū)各交換機(jī)之間的互通業(yè)務(wù)。2、用戶(hù)交換機(jī)，在信令方式上相當(dāng)于用戶(hù)電話(huà)機(jī)。

第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)

第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)交換的基本功能：能正確接收和分析來(lái)自UNI（用戶(hù)側(cè)）或（NNI網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口）的呼叫信令；能正確接收和分析來(lái)自UNI或NNI的地址信令；能按照目的地址正確地進(jìn)行路由選擇，并通過(guò)NNI轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)；能控制連接的建立；能按照要求拆除連接。

第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)交換的基本概念：

第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)交換的基本概念：

第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)4.2交換基本原理4.2.1交換節(jié)點(diǎn)中傳送的信號(hào)同步時(shí)分復(fù)用信號(hào)

所謂時(shí)分復(fù)用，就是采用時(shí)間分割的方法，把一條高速數(shù)字信道分成若干低速數(shù)字信道，構(gòu)成同時(shí)傳輸多個(gè)低速信號(hào)的子信道。第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)4.2交換基本原理4.2.1交換節(jié)點(diǎn)中傳送的信號(hào)同步時(shí)分復(fù)用信號(hào)

第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)2統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用信號(hào)

把需要傳送的信息分成很多小段，稱(chēng)為分組。每個(gè)分組前附加標(biāo)志碼，標(biāo)志要去哪個(gè)輸出端，即路由標(biāo)記。各個(gè)分組在輸入時(shí)使用不同時(shí)隙，雖然使用不同時(shí)隙，但標(biāo)志碼相同的分組屬于一次接續(xù)。所以，把它們所占的信道容量看作一個(gè)子信道，這個(gè)子信道可以是任何時(shí)隙。這樣把一個(gè)信道劃分成了若干子信道，稱(chēng)為標(biāo)志化信道。

第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)

第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)4.2.2電路交換與分組交換

1、電路交換電路交換的發(fā)展：電路交換（CS：CircuitSwitching）技術(shù)是最早出現(xiàn)的一種交換方式，起源于電話(huà)交換系統(tǒng)，現(xiàn)已有一百多年的歷史，目前主要應(yīng)用于電話(huà)網(wǎng)中，也可用于數(shù)據(jù)通信。第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)電話(huà)通信的特點(diǎn)是交互式實(shí)時(shí)通信，對(duì)時(shí)延和時(shí)延抖動(dòng)敏感，而對(duì)誤碼差錯(cuò)不敏感。在通信過(guò)程中，交換機(jī)不需要對(duì)信息進(jìn)行差錯(cuò)檢驗(yàn)和糾正，但要求交換機(jī)處理時(shí)延小。有時(shí)，將傳輸信道統(tǒng)稱(chēng)為電路。

第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)

電路交換過(guò)程第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)電路交換的特點(diǎn)：(1)信息傳送的最小單位是時(shí)隙；(2)面向連接的工作方式（物理連接）；

(3)同步時(shí)分復(fù)用（固定分配帶寬）如下圖

第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)我國(guó)電路交換基于PCM30/32路同步時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)，每秒鐘傳送8000個(gè)幀，每幀32個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙8比特，每路通信信道（TS）為64kbit/s恒定速率，即對(duì)每路通信所分配的帶寬是固定的。在信息傳送階段不管有無(wú)信息傳送，都占用這個(gè)TS子信道，直到通信結(jié)束。

第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)電路交換應(yīng)用：適合于通信量大，用戶(hù)確定、連續(xù)占用信道的情況，如話(huà)音傳送、中低速文件傳送、傳真業(yè)務(wù)等；固定電話(huà)網(wǎng)中的交換機(jī)；GSM網(wǎng)中的移動(dòng)交換中心；窄帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（N-ISDN）；智能網(wǎng)（IN）中的業(yè)務(wù)交換點(diǎn)（SSP：ServiceSwitchingPoint）；

不適合于具有突發(fā)性（以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸）、斷續(xù)占用信道、對(duì)差錯(cuò)敏感的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)電路交換的缺點(diǎn)：信道利用率低；接續(xù)時(shí)間長(zhǎng)；有呼損；不同類(lèi)型用戶(hù)終端之間不能通信等；數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)；具有突發(fā)性，信息斷續(xù)占用信道；不要求實(shí)時(shí)通信；要求誤碼率低，等等。

第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)2.分組交換

普遍采用基于存儲(chǔ)－轉(zhuǎn)發(fā)方式的各種交換技術(shù)，從報(bào)文交換、分組交換到快速分組交換等。

分組交換的本質(zhì)就是存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā),它將所接收的分組暫時(shí)存儲(chǔ)下來(lái)，在目的方向路由上排隊(duì)，當(dāng)它可以發(fā)送信息時(shí)，再將信息發(fā)送到相應(yīng)的路由上，完成轉(zhuǎn)發(fā)。其存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的過(guò)程就是分組交換的過(guò)程.第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)報(bào)文交換：（1）報(bào)文交換的基本原理技術(shù)的提出：報(bào)文交換（MessageSwitching）是根據(jù)電報(bào)的特點(diǎn)提出來(lái)的。電報(bào)傳送的特點(diǎn)：基本上只要求單向連接；一般允許有一定的延遲；如果傳輸中有差錯(cuò)，則必須糾正。報(bào)文交換：采用統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用和存儲(chǔ)—轉(zhuǎn)發(fā)方式，交換的邏輯單位是報(bào)文。

第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)分組交換綜合了電路交換和報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn)，保持了一定的信道利用率和較小時(shí)延。

分組：將一份較長(zhǎng)的報(bào)文信息分成若干個(gè)較短的、按一定格式組成的等長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)段，再加上包含有目的地地址、分組編號(hào)、控制比特等的分組頭，形成一個(gè)統(tǒng)一格式的交換單位，稱(chēng)為“報(bào)文分組”，簡(jiǎn)稱(chēng)“分組”（Packet）、數(shù)據(jù)包、信息包。第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)分組交換：就是用分組裝拆設(shè)備（PAD）將用戶(hù)數(shù)據(jù)分成等長(zhǎng)數(shù)據(jù)塊（稱(chēng)分組或包），按照統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用（動(dòng)態(tài)分配）的方法，按需分配信道，采用數(shù)據(jù)報(bào)或虛電路方式，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)分組交換的主要優(yōu)點(diǎn)：具有不同速率、不同格式、不同碼型、不同的同步方式和不同的通信控制規(guī)程的不同類(lèi)型數(shù)據(jù)終端之間可以進(jìn)行通信；信道利用率高；信息的傳輸時(shí)延小，且變化范圍不大，能夠較好地滿(mǎn)足交互式實(shí)時(shí)通信的要求；可靠性高。

第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)分組交換的主要缺點(diǎn)：為了保證分組能夠正確傳輸，需加地址和控制信息——分組頭，故增大了開(kāi)銷(xiāo)，從而降低了傳輸效率。分組交換技術(shù)復(fù)雜，且要求交換機(jī)有較高的處理能力。傳統(tǒng)的分組交換采用X.25協(xié)議，完成OSI模型的低三層，即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)（分組）層功能。X.25數(shù)據(jù)鏈路層采用完全的差錯(cuò)控制（包括幀定位、差錯(cuò)檢驗(yàn)和糾正）；交換在第三層實(shí)現(xiàn)。

分組交換是數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)相結(jié)合的產(chǎn)物，分組交換網(wǎng)節(jié)點(diǎn)就是一部專(zhuān)用計(jì)算機(jī)。

第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)分組交換與報(bào)文交換比較（報(bào)文時(shí)延大）

第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)

第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)3.快速電路交換（FCS:FastCircuitSwitching)

在快速電路交換中，當(dāng)呼叫建立時(shí)，在呼叫連接上的所有交換節(jié)點(diǎn)要在相應(yīng)的路由上分配所需的帶寬，與電路交換不同的是交換節(jié)點(diǎn)只記住所分配的帶寬和相應(yīng)路由連接關(guān)系，而不完成實(shí)際的物理連接。當(dāng)用戶(hù)真正要傳送信息時(shí)，才根據(jù)事先分配的帶寬和建立的連接關(guān)系，建立物理連接；當(dāng)沒(méi)有信息傳送時(shí)，則拆除該物理連接。

第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)

由此可知，快速電路交換是在要傳送用戶(hù)信息時(shí)才連接物理傳輸通道，即只在信息要傳送時(shí)才使用所分配的帶寬和相關(guān)資源，因而它提高了帶寬的利用率。

快速電路交換的核心思想是在有信息傳送時(shí)快速建立通道，如果用戶(hù)沒(méi)有數(shù)據(jù)傳輸則釋放傳輸通道。

第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)4.快速分組交換（FPS:FastPacketSwitching)其基本思想是盡量簡(jiǎn)化協(xié)議，只具有核心的網(wǎng)絡(luò)功能，以提供高速、高吞吐量、低延時(shí)的服務(wù)。----當(dāng)節(jié)點(diǎn)為幀中繼交換機(jī)時(shí)，可構(gòu)成幀中繼網(wǎng)（FR：FrameRelay）

第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)5.異步轉(zhuǎn)移模式（ATM:AsynchronousTransferMode)ATM交換技術(shù)主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：信元（ATM的分組單元）長(zhǎng)度固定（53字節(jié)）。幀長(zhǎng)可變，信息插入位置是隨機(jī)的，無(wú)周期性。傳輸速率可變，根據(jù)時(shí)隙中的標(biāo)記來(lái)識(shí)別信號(hào)、進(jìn)行交換，不需要同步信號(hào)進(jìn)行時(shí)隙定位。繼承了電路交換中速率固定的獨(dú)立性；又具有分組交換對(duì)任意速率的適應(yīng)性。

第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)

ATM技術(shù)是以分組傳送模式為基礎(chǔ)并融合了電路傳送模式高速化的優(yōu)點(diǎn)發(fā)展而成的。采用異步時(shí)分復(fù)用方式，

實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)分配帶寬，可適應(yīng)任意速率的業(yè)務(wù)；固定長(zhǎng)度的信元和簡(jiǎn)化的信頭，使快速交換和簡(jiǎn)化協(xié)議處理成為可能，從而極大地提高了網(wǎng)絡(luò)的傳輸處理能力，使實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)應(yīng)用成為可能。第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)比較：第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)6.光交換技術(shù)是在20世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的一種新的寬帶交換技術(shù)。光交換是以光的形式直接實(shí)現(xiàn)各用戶(hù)之間的信息交換，信息通過(guò)光交換單元時(shí)，不需要經(jīng)過(guò)光電、電光轉(zhuǎn)換。實(shí)現(xiàn)光交換的主要設(shè)備是光交換機(jī)，應(yīng)用光波技術(shù)進(jìn)行交換，光交換網(wǎng)絡(luò)有空分交換、時(shí)分交換和波分交換。優(yōu)點(diǎn)：可提高通信質(zhì)量和可靠性；可減少設(shè)備和降低網(wǎng)絡(luò)成本；具有寬帶特性，不受電磁干擾；大大提高了交換單元的吞吐量，交換速度和交換容量大。第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)6.光交換技術(shù)光交換機(jī)第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)6.光交換技術(shù)華為光端機(jī)OptiXOSN7500II智能光交換系統(tǒng)第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)6.光交換技術(shù)光纖連接第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)4.2.3開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模型與節(jié)點(diǎn)交換技術(shù)1.開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模型（OSI）在OSI中，將通信實(shí)體按其完成功能分為7層，分別為：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話(huà)層、表示層和應(yīng)用層。如圖所示。第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)信息傳遞過(guò)程第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)3.OSI與節(jié)點(diǎn)交換技術(shù)

簡(jiǎn)單地說(shuō)，OSI模型與各種交換技術(shù)及由它們形成的各種業(yè)務(wù)網(wǎng)之間的關(guān)系可概括為：電路交換和電話(huà)網(wǎng)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)DDN以及移動(dòng)通信網(wǎng)相當(dāng)于OSI模型的第1層，即物理層交換，無(wú)需使用協(xié)議；使用X.25協(xié)議的低速分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)，相當(dāng)于OSI模型的低3層，即包括：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)(分組)層；第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)3.OSI與節(jié)點(diǎn)交換技術(shù)

幀中繼及幀中繼網(wǎng)相當(dāng)于OSI模型的低2層：物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，并對(duì)數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行了簡(jiǎn)化；

ATM協(xié)議相當(dāng)于OSI模型的低2層，但比幀中繼還簡(jiǎn)化；以太網(wǎng)協(xié)議也使用OSI模型的低2層，但它的數(shù)據(jù)鏈路層比較復(fù)雜；IP網(wǎng)使用OSI模型的低4層協(xié)議。第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)4.具有五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)TCP/IP是四層的體系結(jié)構(gòu)：應(yīng)用層、運(yùn)輸層、網(wǎng)際層和網(wǎng)絡(luò)接口層。但最下面的網(wǎng)絡(luò)接口層并沒(méi)有具體內(nèi)容。因此往往采取折中的辦法，即綜合

OSI和

TCP/IP

的優(yōu)點(diǎn)，采用一種只有五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)。第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)鏈路層5應(yīng)用層4運(yùn)輸層3網(wǎng)絡(luò)層2數(shù)據(jù)鏈路層1物理層應(yīng)用層(applicationlayer)運(yùn)輸層(transportlayer)網(wǎng)絡(luò)層(networklayer)數(shù)據(jù)鏈路層(datalinklayer)物理層(physicallayer)主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2應(yīng)用進(jìn)程數(shù)據(jù)先傳送到應(yīng)用層加上應(yīng)用層首部，成為應(yīng)用層

PDU主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2應(yīng)用層PDU再傳送到運(yùn)輸層加上運(yùn)輸層首部，成為運(yùn)輸層報(bào)文主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2運(yùn)輸層報(bào)文再傳送到網(wǎng)絡(luò)層加上網(wǎng)絡(luò)層首部，成為IP數(shù)據(jù)報(bào)（或分組）主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2IP數(shù)據(jù)報(bào)再傳送到數(shù)據(jù)鏈路層加上鏈路層首部和尾部，成為數(shù)據(jù)鏈路層幀主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2數(shù)據(jù)鏈路層幀再傳送到物理層最下面的物理層把比特流傳送到物理媒體主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)應(yīng)用層(applicationlayer)5432154321物理傳輸媒體主機(jī)

1AP2AP1電信號(hào)（或光信號(hào)）在物理媒體中傳播從發(fā)送端物理層傳送到接收端物理層主機(jī)

2主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2物理層接收到比特流，上交給數(shù)據(jù)鏈路層主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢蛶膊咳〕鰯?shù)據(jù)部分，上交給網(wǎng)絡(luò)層主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)ナ撞?，取出?shù)據(jù)部分上交給運(yùn)輸層主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2運(yùn)輸層剝?nèi)ナ撞浚〕鰯?shù)據(jù)部分上交給應(yīng)用層主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2應(yīng)用層剝?nèi)ナ撞?，取出?yīng)用程序數(shù)據(jù)上交給應(yīng)用進(jìn)程主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2我收到了

AP1

發(fā)來(lái)的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2應(yīng)用程序數(shù)據(jù)應(yīng)用層首部H510100110100101比特流110101110101注意觀(guān)察加入或剝?nèi)ナ撞浚ㄎ膊浚┑膶哟螒?yīng)用程序數(shù)據(jù)H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4運(yùn)輸層首部H3網(wǎng)絡(luò)層首部H2鏈路層首部T2鏈路層尾部主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

210100110100101比特流110101110101計(jì)算機(jī)2的物理層收到比特流后交給數(shù)據(jù)鏈路層H2T2H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢蛶膊亢蟀褞臄?shù)據(jù)部分交給網(wǎng)絡(luò)層H2T2H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H3H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2網(wǎng)絡(luò)層剝?nèi)シ纸M首部后把分組的數(shù)據(jù)部分交給運(yùn)輸層H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H4H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2運(yùn)輸層剝?nèi)?bào)文首部后把報(bào)文的數(shù)據(jù)部分交給應(yīng)用層應(yīng)用程序數(shù)據(jù)H5應(yīng)用程序數(shù)據(jù)主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2應(yīng)用層剝?nèi)?yīng)用層PDU首部后把應(yīng)用程序數(shù)據(jù)交給應(yīng)用進(jìn)程主機(jī)

1

向主機(jī)

2

發(fā)送數(shù)據(jù)5432154321主機(jī)

1AP2AP1主機(jī)

2我收到了

AP1

發(fā)來(lái)的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)！第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)4.2.4無(wú)連接與面向連接網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分為無(wú)連接和面向連接兩大類(lèi)，面向連接方式可分為面向物理連接和面向邏輯連接。另外，按照連接建立和拆除的控制方式又分為半永久連接和交換式連接。第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)4.3交換系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與功能描述

交換系統(tǒng)的基本功能可概括為連接（Interconnection）功能、接口（Interface）功能、信令（Signaling）功能、控制（Contorol）功能，如圖所示，這也反映了交換節(jié)點(diǎn)高度抽象的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)4.3.1連接功能的數(shù)學(xué)描述1.用連接集合描述交互網(wǎng)絡(luò)的連接特性2.用連接函數(shù)描述交換網(wǎng)絡(luò)的連接特性每一個(gè)交換網(wǎng)絡(luò)都可用一組連接函數(shù)來(lái)表示，一個(gè)連接函數(shù)對(duì)應(yīng)一種連接。連接函數(shù)表示相互連接的入線(xiàn)編號(hào)和出線(xiàn)編號(hào)之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，即存在連接函數(shù)f，在它的作用下，入線(xiàn)x與出線(xiàn)f(x)相連接，0≤x≤M－1,0≤f(x)≤N－1。第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)舉例：某一連接函數(shù)表示為δ(x2x1x0)＝x1x0x2(4-3)則有：δ(000)＝000，δ(001)＝010，δ(010)＝100，…，δ(111)＝111；即入線(xiàn)0與出線(xiàn)0相連接，入線(xiàn)1與出線(xiàn)2相連接，入線(xiàn)2與出線(xiàn)4相連接，等等。第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)4.3.2連接功能的基本技術(shù)拓樸結(jié)構(gòu)交換網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu)大致可以分為時(shí)分結(jié)構(gòu)和空分結(jié)構(gòu)，既可適用于同步時(shí)分復(fù)用信號(hào)，也可適用于統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用信號(hào)。第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)2.控制方式常用的選路策略有：條件選擇和逐級(jí)選擇；自由選擇和指定選擇。3.阻塞特性阻塞特性的概念：雖然連接在交換網(wǎng)絡(luò)上的出入線(xiàn)空閑，但由于交換網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部阻塞，即交換網(wǎng)絡(luò)內(nèi)無(wú)法提供空閑通道，造成無(wú)法建立呼叫或傳送用戶(hù)信息，這種現(xiàn)象稱(chēng)為阻塞特性。第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)4.故障防衛(wèi)

交換網(wǎng)絡(luò)是交換系統(tǒng)的核心部件，一旦發(fā)生故障會(huì)影響眾多的呼叫連接，甚至導(dǎo)致全系統(tǒng)中斷。因此，必須具備有效的故障防衛(wèi)性能。除了提高硬件的可靠性以外，通常配置雙套冗余結(jié)構(gòu)，或采用多平面結(jié)構(gòu)。第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)4.3.3接口功能

各種交換系統(tǒng)都接有用戶(hù)線(xiàn)、中繼線(xiàn)。用戶(hù)線(xiàn)和中繼線(xiàn)終接在交換系統(tǒng)的UNI接口和NNI接口，進(jìn)而接至交換網(wǎng)絡(luò)。不同類(lèi)型的交換系統(tǒng)具有不同的接口功能。

第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)4.3.3接口功能

例如，數(shù)字程控電話(huà)交換要有適配模擬用戶(hù)線(xiàn)、模擬中繼線(xiàn)和數(shù)字中繼線(xiàn)的接口電路；N-ISDN交換系統(tǒng)要有適配2B＋D的基本速率接口和30B＋D和基群速率接口；移動(dòng)交換系統(tǒng)要具有通往基站的無(wú)線(xiàn)接口；ATM交換系統(tǒng)則要有適配不同碼率、不同業(yè)務(wù)的各種物理媒體接口。第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)4.3.4信令功能信令的基本概念信令是指通信系統(tǒng)中的控制指令，它可以在指定的終端之間建立領(lǐng)事的通信通道，并維護(hù)網(wǎng)絡(luò)本身的正常運(yùn)行。下圖為兩個(gè)用戶(hù)通過(guò)兩個(gè)端局進(jìn)行電話(huà)接續(xù)的基本信令流程：第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ)信令方式

信令的傳送要遵守一定的規(guī)約和規(guī)定，這就是信令協(xié)議和信令方式。信令的分類(lèi)隨路信令和共路信令隨路信令：信令全部或部分地在話(huà)音信道中傳送；共路信令：信令傳輸通道與話(huà)路完全分開(kāi)，將若干條話(huà)路的信令集中起來(lái)，在一條公共的高速數(shù)據(jù)鏈路上傳送。2.線(xiàn)路信令、路由信令和管理信令線(xiàn)路信令路由信令管理信令3.用戶(hù)線(xiàn)信令和局間信令用戶(hù)線(xiàn)信令局間信令第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ).3.5控制功能

交換系統(tǒng)要自動(dòng)完成大量的交換接續(xù)，并保證良好的服務(wù)質(zhì)量，必須具有有效的合乎邏輯的控制功能。連接功能、接口功能及信令功能都與控制功能密切相關(guān)?？刂乒δ苤饕绍浖?shí)現(xiàn)，但有些也可用硬件實(shí)現(xiàn)。

第四章交換與路由技術(shù)基礎(chǔ).3.5