第6章分組交換與幀中繼技術(shù)L

6.1分組交換技術(shù)6.2幀中繼（FR）技術(shù)6.3通信協(xié)議第6章分組交換與幀中繼技術(shù)6.1分組交換技術(shù)6.1.1數(shù)據(jù)通信概述所謂數(shù)據(jù)，無論是文字、語聲、圖像，只要它們能用編碼的方法形成各種代碼的組合，并可用計算機進行處理、加工，都統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)通信按照現(xiàn)代通信的概念，凡是在終端以編碼方式表示的信息、用脈沖形式在信道上傳送的通信都叫做數(shù)據(jù)通信。6.1.1數(shù)據(jù)通信概述第1章介紹了利用電話通信網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的方法，數(shù)據(jù)通信和電話通信有很多不同的特點，利用電話通信網(wǎng)可以傳輸數(shù)據(jù)，但是畢竟有許多限制，并且我們不能根據(jù)數(shù)據(jù)通信的要求去改造現(xiàn)存的電話交換網(wǎng)。因此需要研究適合于數(shù)據(jù)通信的交換方式，分組交換技術(shù)正是在這種情況下產(chǎn)生的。分組交換與電路交換的對比可以歸納為表6.1所示。6.1.1數(shù)據(jù)通信概述電路交換分組交換傳輸?shù)男畔⒄Z音、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)信息的復(fù)用方式同步時分復(fù)用統(tǒng)計時分復(fù)用信息的傳輸時實傳輸存儲轉(zhuǎn)發(fā)信息的最小單元時隙分組或者包差錯控制無有延遲固定，小不固定，有時可能很大所需的處理簡單復(fù)雜交換機成本較低較高帶寬利用率低高表6.1分組交換與電路交換的對比6.1.2分組交換技術(shù)的產(chǎn)生

（1）把一個完整的信息段分成許多長度較短的數(shù)據(jù)塊，分別給每一個數(shù)據(jù)塊加上路由和控制信息，這樣完整的信息段就變成了一個個獨立的分組。（2）信息的交換是“存儲轉(zhuǎn)發(fā)”，以分組為單位進行傳輸。（3）動態(tài)復(fù)用－按照信源的發(fā)送速率分配線路帶寬1.分組基本思想由于分組較短，且統(tǒng)一格式，便于交換機存儲和處理，故分組在穿過交換機或網(wǎng)絡(luò)時，時延在ms級。（1）（所有報文劃分為分組）以分組為單位（2）分組具有標(biāo)準(zhǔn)格式，附加有地址、編號、校驗碼等控制信息（3）以存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式傳輸分組，因分組短，實時性好（4）各分組可通過不同途徑、不同順序到達目的地2.基本特征：（CCITT規(guī)定）

分組交換的基本特征分組交換技術(shù)的優(yōu)點信息傳輸質(zhì)量高網(wǎng)絡(luò)可靠性高線路利用率高經(jīng)濟性能和保密性好利于不同類型終端間的相互通信分組交換技術(shù)的缺點只能提供中低速的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)分組交換已經(jīng)受到了寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的巨大沖擊。分組交換的優(yōu)缺點1.數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的構(gòu)成數(shù)據(jù)電路+傳輸控制規(guī)程=數(shù)據(jù)鏈路

DTE是與分組交換網(wǎng)端口相連的設(shè)備，可以是同步或異步終端，也可以是通用終端或?qū)Ｓ媒K端，還可以是智能終端。調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器

DCE是傳輸線路的終接設(shè)備，主要完成信號變換、適配和編碼等功能，對于模擬傳輸線路，它一般為調(diào)制解調(diào)器（Modem），對于數(shù)字傳輸線路，則為多路復(fù)用器或數(shù)字信道接口設(shè)備。6.1.3分組交換的原理及應(yīng)用數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的構(gòu)成分組型終端(PT)非分組型終端(NPT)

分組型終端是能夠執(zhí)行X.25通信協(xié)議的終端。

如計算機數(shù)字傳真機智能用戶電報終端可視圖文接入設(shè)備(VAP)局域網(wǎng)(LAN)各種專用終端等。

非分組終端是所有執(zhí)行非X.25通信規(guī)程和無規(guī)程終端的統(tǒng)稱非分組型終端是不能直接進入分組交換網(wǎng)的，必須在非分組型終端和分組交換網(wǎng)之間加入分組裝拆設(shè)備(PAD)。

數(shù)據(jù)通信的過程中必需按一定的規(guī)程控制雙方可靠的工作,傳輸控制器和通信控制器執(zhí)行控制規(guī)程.數(shù)據(jù)電路+傳輸控制規(guī)程=數(shù)據(jù)鏈路數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的構(gòu)成DCE的作用:若信道是模擬信道

DCE的作用是D/ADCE的作用把信道送來的模擬信號成數(shù)據(jù)信號,再送到DTE。DCE的作用若信道是數(shù)字信道則DCE的作用是實現(xiàn)信號碼型與電平的變換、信道特性的均衡、定時供給等。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的構(gòu)成傳輸信道還有專用線路和交換網(wǎng)線路之分。交換網(wǎng)上通信時，每次通信首先要建立連接，通話，拆線如果是專線連接，則采用固定連接方法，無需上述的呼叫建立和拆線等過程。2.分組交換的工作原理分組交換技術(shù)假設(shè)：終端A和終端C通信終端B和終端D通信A

CBD非分組終端A發(fā)出帶有接收終端C地址標(biāo)號的報文，交換機甲將此報文分成兩個分組，并進行路由選擇，將分組1直接傳送給交換機乙，將分組2通過交換機丙傳輸給分組交換機乙，分組經(jīng)由不同的路徑,

其順序被打亂，接收終端重重新排序，然后遞交給相應(yīng)的處理器。數(shù)據(jù)報方式，分組頭部裝載有關(guān)目的地址的完整信息.

不需要經(jīng)歷呼叫建立和清除階段，傳輸效率比較高，類似數(shù)據(jù)的報文交換。只不過發(fā)送的是若干個數(shù)據(jù)報，而不只是一個報文。

E-mail、飛信、手機短信數(shù)據(jù)報方式分組交換技術(shù)分組傳輸經(jīng)過相同的路由，在接收端局通過裝拆設(shè)備將分組組裝成報文傳輸給非分組終端

A

CBD兩個終端必須通過網(wǎng)絡(luò)建立邏輯上的連接，每個分組頭部指明的只為虛電路標(biāo)識號，而不必直接是目的地址的信息；數(shù)據(jù)分組按已建立的路徑順序通過網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)終點不需要對數(shù)據(jù)重新排序虛電路分組交換方式中電路的建立是邏輯上的，只是為收發(fā)終端之間建立邏輯通道虛電路方式數(shù)據(jù)分組中不需要包含終點的地址分組交換技術(shù)A

CBD具體地說，在分組交換機中設(shè)置相應(yīng)的路由對照表，指明分組傳輸?shù)穆窂剑]有像電路交換中確定具體電路或是PCM具體時隙，當(dāng)發(fā)送端有數(shù)據(jù)發(fā)送，只要輸出線上有空閑，數(shù)據(jù)就沿該路徑傳輸給下一個交換節(jié)點，否則在交換機中等待。如果收發(fā)兩端在通信過程中一段時間內(nèi)沒有數(shù)據(jù)發(fā)送，網(wǎng)絡(luò)仍舊保持這種連接，但并不占用網(wǎng)絡(luò)的傳輸資源虛電路方式數(shù)據(jù)分組中不需要包含終點的地址如：QQ聊天（語音、視頻）分組交換技術(shù)3.分組交換網(wǎng)的應(yīng)用（1）組建專網(wǎng)。將各部門的計算機聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，做到資源共享。（2）實現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的處理。如金融系統(tǒng)的通存通兌、電子匯兌、資金清算、自動取款機業(yè)務(wù)等。證券公司的行情發(fā)布、公安部門的戶籍、身份證管理等，都可以在分組交換網(wǎng)上開展。（3）通過分組網(wǎng)接入數(shù)據(jù)通信的增值業(yè)務(wù)網(wǎng)，如電子郵箱業(yè)務(wù)、國際計算機互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)等。例如銀行系統(tǒng)在線式信用卡（POS機）的驗證:首先，各大商場或超市內(nèi)部形成局域網(wǎng)，網(wǎng)上的服務(wù)器提供卡的管理作用，用戶刷卡后，通過服務(wù)器上的X.25分組端口或路由器設(shè)備連到商業(yè)增殖網(wǎng)，它與金卡網(wǎng)絡(luò)結(jié)算中心通過數(shù)字專線連接。商業(yè)增殖網(wǎng)主要完成來自各大商場或超市的數(shù)據(jù)線路匯接及對其銷售情況的統(tǒng)計等。結(jié)算中心又同各大銀行的主機系統(tǒng)連接，實現(xiàn)對信用卡的驗證和信用卡的消費。由于分組交換提供差錯控制的功能，保證了數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)目煽啃浴?.1.4分組交換技術(shù)

分組交換是采用了“存儲轉(zhuǎn)發(fā)”及“動態(tài)復(fù)用”技術(shù)基本思想就是實現(xiàn)通信資源共享,因此，必需考慮資源分配問題

1.分組交換采用的統(tǒng)計時分復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用將多個低速數(shù)據(jù)終端共同使用一條高速的線路

資源分配方法可分為兩類：預(yù)分配(或固定分配)－－根據(jù)用戶要求預(yù)先把線路傳輸容量

的一部分分配給用戶。動態(tài)分配（按需分配）－－用戶有數(shù)據(jù)傳輸時才分配資源，也稱為統(tǒng)計時分復(fù)用（STDM）1.預(yù)分配技術(shù)分組交換技術(shù)－－資源分配把線路的通頻帶分成多個子頻帶，分別分配給用戶，形成該用戶數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖油?，?dāng)該用戶沒有數(shù)據(jù)傳輸時，別的用戶也不能用，此通路保持空閑狀態(tài)。(1)時分復(fù)用(TDM)把線路傳輸時間輪流分配給每個用戶，在分配的時間內(nèi)用戶沒有信息傳輸，也不能由其他用戶使用，而保持空閑狀態(tài)。(2)頻分復(fù)用(FDM)時分和頻分復(fù)用方法都實現(xiàn)了多個用戶對一條傳輸線路的資源共享。但是，線路空閑，其他用戶也不能用，所以線路的利用率較低。

時分復(fù)用(TDM)頻分復(fù)用(FDM)分組交換技術(shù)－－資源分配2.動態(tài)(按需)分配資源動態(tài)(按需)分配資源----根據(jù)用戶實際需要分配線路資源這種方法稱為統(tǒng)計時分復(fù)用(STDM)。當(dāng)用戶停發(fā)送數(shù)據(jù)時，其他用戶可以用，線路利用率較高。A1、A2、A3；B1、B2；C1、C2、C3為用戶“標(biāo)記”(終端號，或子信道號

)分組傳送方式：統(tǒng)計時分復(fù)用“按需分配帶寬”動態(tài)分配帶寬。用標(biāo)記區(qū)別數(shù)據(jù)用戶。實現(xiàn)了多用戶對線路的資源共享。統(tǒng)計時分復(fù)用的分組傳送方式的特點統(tǒng)計時分復(fù)用注：**同步時分復(fù)用、統(tǒng)計時分復(fù)用、異步時分復(fù)用同步時分復(fù)用利用不同的時隙使不同的信號同時傳送而互不干擾，每個終端都固定地分配一個公共信道的一個時隙，即終端和時隙是“對號入座”(同步)的統(tǒng)計時分復(fù)用在同一個物理信道上同時傳送屬于多個不同通信的分組把公共信道的時隙實行“按需分配”，使所有的時隙都得到使用異步時分復(fù)用把公共信道的時隙實行“按需分配”，與統(tǒng)計時分復(fù)用相似不相同，異步時分復(fù)用將時間劃分為等長的時間片，用于傳送固定長度的信元（分組）。在統(tǒng)計時分復(fù)用方式下，對各個用戶的數(shù)據(jù)信息分配一個時間片，每一個時間片，就是一個邏輯信道，使用標(biāo)記進行區(qū)分。

在一條共享的高速復(fù)用物理線路上，就形成了邏輯上分離的多條信道(LCN，LogicalChannelNumber)或邏輯鏈路，如圖6.4所示。2.邏輯信道6.1.4分組交換技術(shù)6.4邏輯信道示意圖邏輯信道邏輯信道號由邏輯信道群號及群內(nèi)邏輯信道號組成，二者統(tǒng)稱為邏輯信道號LCN。線路的邏輯信道號作為線路的一種資源可以在終端要求通信時由統(tǒng)計時分復(fù)用（STDM）分配給它。對同一個終端，每次呼叫可以分配不同的邏輯信道號。用線路的邏輯信道號給終端的數(shù)據(jù)作“標(biāo)記”，比用終端號更加靈活方便，這樣一個終端可以同時通過網(wǎng)絡(luò)建立多個數(shù)據(jù)子通路，STDM可以為每個子通路分配一個邏輯信道號，同時STDM中建立終端號和邏輯信道號對照表，網(wǎng)絡(luò)通過邏輯信道號識別出是哪個終端發(fā)來的數(shù)據(jù)。

優(yōu)點：信道利用率較高。

缺點：時延大、可能丟失數(shù)據(jù)。

面向連接的分組交換網(wǎng)：提供虛電路服務(wù)無連接的分組交換網(wǎng)：提供數(shù)據(jù)報服務(wù)分組交換有兩種方式:虛電路（VC）方式－－面向連接的工作方式數(shù)據(jù)報（DG）方式－－采用無連接的工作方式

3.虛電路與數(shù)據(jù)報方式(1)虛電路（VC）方式－－面向連接的工作方式分組（報文）不帶有接收終端地址標(biāo)號只有中途各節(jié)點的路由方向

用戶預(yù)約，由網(wǎng)絡(luò)運營管理者事先建好一條永久虛連接，不用經(jīng)歷虛電路的建立和拆除階段。交換虛電路方式：永久虛電路方式（專線）：如：QQ聊天（語音、視頻）連接的建立數(shù)據(jù)傳輸連接的拆除如：?√√虛電路與數(shù)據(jù)報方式圖6.5虛電路工作方式虛電路與數(shù)據(jù)報方式虛電路方式：在用戶數(shù)據(jù)傳送前，必須通過網(wǎng)絡(luò)先向交換節(jié)點發(fā)送呼叫請求分組，經(jīng)過交換節(jié)點將物理鏈路連接起來，建立端到端的虛電路，然后才能進入信息傳輸階段，如圖6.5所示。一旦虛電路建立，屬于同一呼叫的數(shù)據(jù)分組均沿著這一虛電路傳送，數(shù)據(jù)分組傳送結(jié)束后，通過呼叫清除分組來拆除虛電路。分組交換網(wǎng)的主要形式圖6.5虛電路工作方式電路交換中建立實連接時，不但確定了信息所走的路徑，同時還為信息的傳送預(yù)留了帶寬資源；在建立虛電路時，僅僅是確定了信息的端到端路徑，并不預(yù)留帶寬資源，因此，在用戶發(fā)送數(shù)據(jù)時才排隊競爭帶寬資源，所以，稱為虛電路。虛電路工作方式如圖6.5所示。終端A和C通過網(wǎng)絡(luò)建立了兩條虛電路，VCl經(jīng)過節(jié)點1、2、3到達終端B，即構(gòu)成虛電路A→1→2→3→B，VC2經(jīng)過節(jié)點1、2、4、5到達終端D，即構(gòu)成虛電路C→1→2→4→5→D。所有A→B的分組均沿著VCl建立的虛電路從A到達B，所有C→D的分組均沿著VC2建立的虛電路從C到達D，在節(jié)點1—2之間的物理線路上，VCl、VC2共享傳輸資源。若VC1暫時無數(shù)據(jù)傳送時，所有的線路傳送能力和交換機的處理能力全部為VC2服務(wù)，此時VCl并不實際占用帶寬和處理機資源。

虛電路方式中數(shù)據(jù)分組交換過程舉例圖6.6虛電路方式中數(shù)據(jù)分組交換過程它包括入端口號、入端邏輯信道號（LCN）、出端口號、出端邏輯信道號LCN。數(shù)據(jù)分組在每一個節(jié)點都是按照此路由表進行信息交換、逐級轉(zhuǎn)發(fā)最終到達目的終端的.在虛電路的數(shù)據(jù)分組沿著已建立好的連接到達目的地時，中間要經(jīng)過若干個交換節(jié)點，每個交換節(jié)點都有一張路由表，圖6.6所示。對于交換虛電路，該路由表是在連接建立階段生成的，對于永久虛電路,該路由表是在申請業(yè)務(wù)時，由網(wǎng)絡(luò)運營管理者設(shè)置生成的XZYVCLC兩個DTE之間端—端的連接DTE與DCE之間的局部實體。如DTE與DCE之間的接口或網(wǎng)內(nèi)中繼線上可以分配的、代表子信道的一種編號資源。LC是由虛電路建立時途經(jīng)的各個節(jié)點所分配的，因此LC只有局部意義。一條VC可以由多條LC組成，因為每個DTE可以使用不同邏輯信道，在DTE與DCE之間的鏈路最多有212=4096條邏輯信道(見分組頭的格式)一個邏輯信道只能分配給一個虛電路虛電路在建立后才存在邏輯信道是一種客觀存在，它有占用和空閑的區(qū)別，但不會消失。虛電路VC和邏輯信道LC的區(qū)別多條邏輯信道通過交換節(jié)點組成端一端的虛電路圖6.7多條邏輯信道通過交換節(jié)點組成端一端的虛電路（2）數(shù)據(jù)報(無連接)的方式

數(shù)據(jù)報（DG）方式－－采用無連接的工作方式不需建立邏輯連接，每個分組按目的地地址獨立選路—-無連接方式CL(ConnectionLess)虛電路與數(shù)據(jù)報方式圖1.18數(shù)據(jù)報方式內(nèi)容虛電路方式數(shù)據(jù)報方式技術(shù)領(lǐng)域電信計算機分組頭的用戶標(biāo)志信息邏輯子信道標(biāo)號完整的源和目的地址連接建立和拆除需要不需要路由選擇僅在建立連接時進行對每個分組進行傳輸效率傳送大量的分組傳輸效率會比較高傳送少量的分組，傳輸效率比較高分組傳送順序分組均沿已建立的虛電路順序傳送分組可以不按順序在網(wǎng)絡(luò)中傳輸網(wǎng)絡(luò)終點分組不用重新排序?qū)Ψ纸M重新排序時延時延小時延較大對網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)能力差較強網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障中斷路由繞過擁塞路由繼續(xù)通信重新建立虛電路繞過故障節(jié)點，少數(shù)分組丟失，通信繼續(xù)應(yīng)用較連續(xù)的數(shù)據(jù)流傳送(文件、傳真業(yè)務(wù))詢問/響應(yīng)型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)表6.3虛電路方式與數(shù)據(jù)報方式比較數(shù)據(jù)報方式與虛電路方式比較

在分組交換方式中，每個分組都帶有控制信息和地址信息，所以分組可以在網(wǎng)內(nèi)獨立地傳輸。在網(wǎng)內(nèi)可以以分組為單位進行流量控制、路由選擇和差錯控制等通信處理。

非分組終端不能直接接收分組，它可以通過分組網(wǎng)內(nèi)配置的具有分組裝拆設(shè)備PAD與網(wǎng)絡(luò)連接。4.分組的形成及分組的格式分組裝拆設(shè)備的功能－－分組的組合與分解每個分組為128個8位組(字節(jié))或根據(jù)通信線路的質(zhì)量選用32、64、256或1024個8位組。

F:標(biāo)致位A:地址字段C：控制字段FCS：幀校驗序列通用格式識別符邏輯信道組號邏輯信道組號分組類型識別符分組頭格式

QDSS87653個字節(jié)

D:為傳送確認比特，D=0表示數(shù)據(jù)組由本地確認(DTE—DCE之間確認)，D=1表示數(shù)據(jù)分組進行端到端(DTE與DTE)確認。SS：為模式比特，SS=01表示分組的順序編號按模8方式工作SS=10表示按模128方式工作。Q:限定符比特，用來區(qū)分是用戶數(shù)據(jù)還是控制信息，1.分組頭格式分組的形成8(bit)541凈荷(數(shù)據(jù))分組頭分組類型識別符邏輯信道號邏輯信道組號通用格式識別符1B字2B節(jié)3B8765QDSS圖6.8分組及分組頭的格式通用格式識別符邏輯信道組號邏輯信道號分組類型識別符QDSS87653個字節(jié)

D:為傳送確認比特，D=0表示數(shù)據(jù)組由本地確認(DTE—DCE之間確認)，D=1表示數(shù)據(jù)分組進行端到端(DTE與DTE)確認。SS：為模式比特，SS=01表示分組的順序編號按模8方式工作SS=10表示按模128方式工作。Q:限定符比特，用來區(qū)分是用戶數(shù)據(jù)還是控制信息，用以表示在數(shù)據(jù)終端（DTE）與交換機之間的時分復(fù)用信道上以分組為單位時隙號，可以同時支持4096個呼叫區(qū)分各種不同的分組，共分4類：呼叫建立分組用于在兩個DTE之間建立交換虛電路。這類分組包括：呼叫請求分組、入呼叫分組、呼叫接受分組和呼叫連接分組。.數(shù)據(jù)傳輸分組用于兩個DTE之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。這類分組包括：數(shù)據(jù)分組、流量控制分組、中斷分組和在線登記分組。.恢復(fù)分組實現(xiàn)分組層的差錯恢復(fù)，包括復(fù)位分組、再啟動分組和診斷分組。

·呼叫釋放分組用在兩個DTE之間斷開虛電路，包括釋放請求分組、釋放指示分組和釋放證實分組。分組類型識別符的編碼格式如表5.2所示。

分組的形成分組類型及識別符的編碼格式用于在兩個DTE之間建立交換虛電路。①②③④交換虛電路包括：用于兩個DTE之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。

包括：數(shù)據(jù)分組流量控制分組中斷分組在線登記分組實現(xiàn)分組層的差錯恢復(fù)復(fù)位分組再啟動分組診斷分組兩個DTE之間斷開虛電路包括：釋放請求釋放指示釋放證實用于呼叫建立的分組呼叫請求分組入呼叫分組呼叫接受分組呼叫連接分組它們的格式相同，但它們的內(nèi)容有些不同2.各類分組格式分組的形成(1)呼叫請求分組格式該分組的前三個字節(jié)為組頭，第一個字節(jié)01，表示分組的順序號按模8的工作方式，第二個字節(jié)為邏輯信道號；第三個字節(jié)（分組類型識別符）比特序列為00001011，表示該分組是呼叫請求／呼入分組。第四個字節(jié)的左邊4個比特----表示主叫DTE地址長度，右邊4個比特----表示被叫DTE地址長度。第五個字節(jié)是被叫DTE的地址，該地址容量占用幾個字節(jié)由被叫DTE地址長度來確定。第六、七、八-(2)呼叫接受分組格式分組的形成--各類分組格式由于發(fā)送呼叫接受分組時，發(fā)送端至接收端的路由已經(jīng)確定，所以呼叫接受分組只有邏輯信道號，而無主叫和被叫DTE的地址。(3)數(shù)據(jù)分組格式分組的形成--各類分組格式數(shù)據(jù)分組只有邏輯信道號而無被叫與主叫終端地址號（被叫地址占32比特），大大減少數(shù)據(jù)分組的開銷，提高傳輸效率。兩種格式包含的內(nèi)容基本相同，只有分組的編號P(S)的長度不同，模8情況下占用3比特，模128情況下占用7比特，P(R)用于對數(shù)據(jù)分組的證實，它的長度與P(S)相同。P(S)稱為分組發(fā)送順序號，只有數(shù)據(jù)分組才包含P(S)。P(R)為分組接收順序號，它表示期望接收的下一個分組編號，它表明對方發(fā)來的P(R)一1以前的數(shù)據(jù)分組已正確接收。數(shù)據(jù)分組和流量控制分組都有P(R)。

數(shù)據(jù)分組分組發(fā)送順序號對數(shù)據(jù)分組的證實M:后續(xù)比特，M-0表示該數(shù)據(jù)分組是一份用戶報文的最后一個分組

(4)呼叫釋放分組格式分組的形成--各類分組格式釋放請求及釋放確認分組的格式相同。釋放請求分組釋放確認分組5.路由選擇在分組交換網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間一般都存在一條或多條路由。通信時交換節(jié)點的路由選擇原則，選擇最佳路徑－－代價最低的路徑。代價：如鏈路的帶寬，傳播延遲，租用成本，流量狀況等（1）路由選擇應(yīng)考慮的問題①路由選擇準(zhǔn)則路由選擇路由選擇準(zhǔn)則就是以什么參數(shù)作為路由選擇的基本依據(jù)。路由選擇的基本依據(jù)可以分為兩類：方法：最小跳數(shù)法、最短距離法、最小費用法、最小時延法等。以路由所經(jīng)過的跳數(shù)為準(zhǔn)則以鏈路的狀態(tài)為準(zhǔn)則考慮鏈路的距離、帶寬、費用、時延等。路由選擇②路由選擇協(xié)議

依據(jù)路由選擇的準(zhǔn)則，在相關(guān)節(jié)點之間進行路由信息收集和發(fā)布的規(guī)程及方法稱為路由協(xié)議。包括路由參數(shù)：有靜態(tài)配置（固定不變）、周期性變化或動態(tài)變化路由信息的收集和發(fā)布:有集中和分散兩種方法。－對于大規(guī)模的公用分組交換網(wǎng)大多采用簡單的自適應(yīng)路由算法，同時仍保留固定路由算法做備用。路由選擇實用化的路由算法一般分為:固定路由算法

—小規(guī)模專用分組交換網(wǎng)采用固定路由算法動態(tài)的自適應(yīng)路由算法③路由選擇算法路由選擇固定路由算法根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、傳輸線路的速率、途經(jīng)交換機的個數(shù)等等，預(yù)先算出某一交換機至各交換機的路由表，然后將此表裝入該交換機的主存儲器內(nèi)。分組到達某節(jié)點后，根據(jù)該節(jié)點產(chǎn)生的[0,1]均勻分布的隨機數(shù)和路由表選擇概率決定路由。固定路由算法特點：此表在系統(tǒng)配置時生成，固定不變，但不能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓撲的變化（如由故障引起的）。例如：設(shè)有圖5.17所示，交換節(jié)點有：123456路由選擇根據(jù)要求算出交換機“1”

節(jié)點的路由表。圖6.9固定路由選擇示意節(jié)點1節(jié)點2節(jié)點3節(jié)點4節(jié)點5節(jié)點6目的地址下一節(jié)點目的地址下一節(jié)點目的地址下一節(jié)點目的地址下一節(jié)點目的地址下一節(jié)點目的地址下一節(jié)點221111111413333322222223444442323333545555554445636566656655表6.5圖6.8各個節(jié)點的路由表LCI表示邏輯子信道標(biāo)號

例：面向連接的－－－虛電路工作方式路由選擇自適應(yīng)路由算法自適應(yīng)算法：路由的選擇所用路由表，要考慮網(wǎng)內(nèi)當(dāng)前業(yè)務(wù)量、線路暢通情況。若網(wǎng)路結(jié)構(gòu)有變化時，交換機要及時計算出新的路由表，及時更新，以便在新情況下仍獲得較好路由。自適應(yīng)路由算法有多種從工作方法來分：集中式分布式集中、分布混合式路由選擇由一個網(wǎng)路管理中心(NMC)定時收集全網(wǎng)情況，按一定的算法分別計算出當(dāng)時各個交換機的路由表，并通過網(wǎng)路分別傳送通知各個交換機。集中式自適應(yīng)路由算法各節(jié)點將變化信息集中傳送到NMC，由NMC統(tǒng)一調(diào)整路由表后下載到各節(jié)點?？煽啃暂^差，功能過于集中。但開銷小，實現(xiàn)較易，各節(jié)點機無需進行路由選擇計算，大大簡化了節(jié)點交換機設(shè)計。路由選擇分布式自適應(yīng)路由算法分布式：每個交換機定時把自己的處理能力和與其相連線路暢通情況向全國或相鄰交換機報告，各交換機據(jù)此算出路由表。各交換節(jié)點自行根據(jù)收到的網(wǎng)絡(luò)變化信息調(diào)整路由表。當(dāng)分組網(wǎng)采用VC方式時，只在呼叫建立時進行路由選擇。在數(shù)據(jù)傳送階段，分組沿選定的路由傳送。在節(jié)點機存有LC對照表。上述兩種方法各有優(yōu)缺點，集中式傳送路由信息的開銷少，實現(xiàn)也較簡單，但功能過于集中，所以可靠性較差；分布式正好相反。集中、分布混合式路由選擇為了綜合兩者的優(yōu)點出現(xiàn)了混合式自適應(yīng)路由算法。混合式自適應(yīng)路由算法-------既有集中控制部分，又有分布控制部分。自適應(yīng)路由算法的重要參數(shù)無論哪種方式，都要定時更新路由表，因此，每隔多長時間測量網(wǎng)內(nèi)業(yè)務(wù)量、交換機處理能力和線路暢通情況，并更新路由表是自適應(yīng)路由算法的重要參數(shù)。時間相隔太短：開銷太大而且較復(fù)雜。時間相隔太長：不能反映網(wǎng)路當(dāng)前情況。一般幾分鐘至十幾分鐘更新一次路由表。路由選擇6.流量控制為什么需要流量控制流量控制的主要任務(wù)如何控制1.流量控制的必要性在分組交換網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點采用存儲－轉(zhuǎn)發(fā)的機制，如果分組到達的速率大于節(jié)點處理分組的速率，造成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中存儲區(qū)被填滿，導(dǎo)致后來的分組無法被處理，造成擁塞。線路的傳輸容量也是有限的，如果網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)流不均勻，導(dǎo)致線路上流量超過負載能力，分組無法及時傳送，造成網(wǎng)絡(luò)擁塞，分組數(shù)據(jù)被丟棄。流量控制（1）在高輸入負載時保證網(wǎng)絡(luò)的安全運行；（2）公平分配網(wǎng)絡(luò)資源；（3)避免網(wǎng)絡(luò)死鎖。2.流量控制的作用

死鎖：當(dāng)輸入負載增大到一定程度時，吞吐量下降到零。擁塞對吞吐量和時延的影響流量控制圖5.7分級的流量控制機制(4)源用戶終端和終點終端之間的端到端的流量控制END(3)網(wǎng)絡(luò)的源節(jié)點和終點節(jié)點之間的端到端的流量控制（1）相鄰節(jié)點之間的點到點的流量控制流量控制可以分成幾個級別來進行（2）用戶終端和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的點到點的流量控制3.流量控制的具體實施方案這些規(guī)約明確規(guī)定了數(shù)據(jù)的格式、事件實現(xiàn)順序等有關(guān)問題。6.1.5

OSI及X.25協(xié)議通信協(xié)議：為進行數(shù)據(jù)的交換和傳輸而建立的規(guī)約。協(xié)議參考模型：體系結(jié)構(gòu)及使用協(xié)議不同的系統(tǒng)之間通信的標(biāo)準(zhǔn)，即開放系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的參考模型。通信協(xié)議和協(xié)議參考模型是現(xiàn)代用于描述數(shù)據(jù)通信和通信網(wǎng)的基本手段1979年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)制定了一個為異機種系統(tǒng)間通信所必要的標(biāo)準(zhǔn)，即開放系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的參考模型（OSI）。計算機網(wǎng)七層協(xié)議的劃分、功能和X.25建議及一些有關(guān)的協(xié)議1.開放系統(tǒng)互連參考模型(OSI)任何通信過程都可以抽象成為兩個相同的通信實體。經(jīng)過通信線路傳送信息的過程，涉及到三個基本概念：向兩端的實體提供某種通信能力。(1)連接兩個通信實體的通信線路(2)相應(yīng)兩端的通信實體向用戶提供某種業(yè)務(wù)(如話音通信)或通信能力。(3)邏輯通信線路上述通信線路和通信實體對用戶而言，相當(dāng)于一條邏輯通信線路例如，可以將傳真機作為通信實體，利用的是電話線路提供圖文傳真的能力。為了明確一個通信過程，必須定義相應(yīng)的通信線路和通信實體的功能。對于通信線路，需要定義它提供的通信能力。通信協(xié)議--抽象通信過程如：傳真機電話線路圖文傳真①比特流傳送②比特同步流量控制③差錯控制④路由選擇⑤對話過程管理⑥信息加密等諸多方面的操作。實際的數(shù)據(jù)通信過程必須完成的任務(wù)開放系統(tǒng)互連參考模型(OSI)單一通信實體完成所有操作是不可能的，不同的通信過程可以選擇其中不同的組合，因此，可以將一個通信實體變成N個通信實體級聯(lián)的結(jié)構(gòu)。N個通信實體級聯(lián)的結(jié)構(gòu)通信系統(tǒng)分層的基本概念將N個級聯(lián)的通信實體，看作一個通信實體的N個部件，從而得到N層通信實體。

通信系統(tǒng)分層的基本概念N層的通信實體把一個通信實體分成N層分別描述。就可以得到N層的協(xié)議參考模型。

每層實體完成特定的功能，上層根據(jù)下層提供的功能，增加本層相應(yīng)的功能，進一步提交給更上層，最后得到可靠的通信的過程。通信系統(tǒng)分層的基本概念N層的協(xié)議參考模型任何同等層協(xié)議完成不是直接交互，而是通過下層提供的邏輯傳輸功能實現(xiàn)的。同等層之間的協(xié)議各個層次都只需要知道自己提供的服務(wù)，不需要知道下一層如何實現(xiàn)。采用分層結(jié)構(gòu)的好處通信系統(tǒng)分層的基本概念(1)各層之間是獨立的Router路由器(讀取每一個數(shù)據(jù)包中的地址然后決定如何傳送的專用,智能性的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備)當(dāng)任何一層發(fā)生變化時，只要接口關(guān)系保持不變，不影響其他層。某層提供的服務(wù)都可以修改，當(dāng)提供的服務(wù)不再需要時，可短路即取消該層。采用分層結(jié)構(gòu)的好處(2)靈活性好(3)結(jié)構(gòu)上可分隔開各層都可以采用最合適的技術(shù)來實現(xiàn)。(4)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)清晰整個系統(tǒng)分解為若干個獨立的部分，使得一個龐大而又復(fù)雜系統(tǒng)的實現(xiàn)變得很容易處理、實現(xiàn)和維護。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)分層的原則，提出了計算機互連的七層OSI模型，將通信實體按其完成功能分為七層：開放系統(tǒng)互連參考模型示意圖⑦應(yīng)用層⑥表示層⑤會話層④傳輸層③網(wǎng)絡(luò)層②數(shù)據(jù)鏈路層①物理層⑥信息加密等諸多方面的操作。⑤對話過程管理④路由選擇③差錯控制②比特同步流量控制①比特流傳送七層參考模型的內(nèi)容描述(1)物理層為它的上一層(數(shù)據(jù)鏈路層)提供一個物理連接以便透明傳送比特流；確定代表“1”或“0”的電壓幅度及識別問題；確定連接電纜的插頭類型及連接問題.在兩個相鄰節(jié)點間的線路上，無差錯地傳送以幀為單位的數(shù)據(jù)。建立、維持和釋放數(shù)據(jù)鏈路的連接。差錯控制，出錯重發(fā)。(2)數(shù)據(jù)鏈路層七層參考模型的內(nèi)容描述每一幀的控制信息包括：有同步信息、地址信息、差錯控制以及流量控制信息等。七層內(nèi)容的概要描述(3)網(wǎng)絡(luò)層尋址，即選擇合適的路由和交換節(jié)點，將分組或包正確地找到目的站點，并交付給目的站的傳輸層。流量控制

將長報文分割成分組，然后交給下一層(網(wǎng)絡(luò)層)進行傳輸。彌補低三層功能的缺欠和各種通信網(wǎng)的差別，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量滿足高三層的要求。透明地傳送報文（分組）。在通信子網(wǎng)中沒有傳輸層，傳輸層只能存在于主機之中。

(4)傳輸層（計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中最為關(guān)鍵的一層）七層內(nèi)容的概要描述對數(shù)據(jù)傳輸進行管理在兩個相互通信的應(yīng)用進程之間，建立、組織和協(xié)調(diào)其交互例如，確定是雙工工作還是半雙工工作，當(dāng)發(fā)生意外時，要確定從何處重新恢復(fù)會話。

在會話層及以上的各層中，信息的傳送單位是報文(5)會話層（會晤層或?qū)υ拰樱┢邔觾?nèi)容的概要描述將某一用戶要交換的數(shù)據(jù)的抽象語法變換為適合于OSI系統(tǒng)內(nèi)部使用的傳送語法（語言不限）。對傳送的信息加密(解密)。（七層中的其他一些層次也與信息加密(解密)有關(guān)）(6)表示層七層內(nèi)容的概要描述確定進程之間通信的性質(zhì)；負責(zé)用戶信息的語義表示，并在兩個通信者之間進行語義匹配。就是說，應(yīng)用層不僅要提供應(yīng)用進程所需要的信息交換和遠地操作，而且還要作為互相作用的應(yīng)用進程的用戶代理，來完成一些為進行語義上有意義的信息交換所必須的功能。(7)應(yīng)用層七層內(nèi)容的概要描述計算機互連的七層OSI模型的平面圖開放系統(tǒng)互連參考模型上以應(yīng)用進程為界下以物理媒體為界應(yīng)用進程和通信媒體不屬于OSI參考模型。要傳遞信息就要利用一些物理媒體，如雙絞線，同軸纜線等。

低層功能(即通信傳送功能)

高層功能(即通信處理功能)，通常需由終端來提供第O層.廣域網(wǎng)一般劃分為通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)，一個通信子網(wǎng)只有物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層3層兩臺計算機通信可能要經(jīng)過許多個節(jié)點和鏈路及通信子網(wǎng)七層內(nèi)容的概要描述應(yīng)用進程APA先將其數(shù)據(jù)交給第7層；第7層加上若干比特的控制信息就變成了下一層的數(shù)據(jù)單元第6層收到這數(shù)據(jù)單元后，加上本層的控制信息，再交給第5層成為第5層的數(shù)據(jù)單元；依次類推。到了第2層后控制信息分成兩部分，分別加到本層數(shù)據(jù)單元的首部和尾部，而第1層由于是比特流的傳送，所以不再加上控制信息。當(dāng)這一串的比特流經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的物理媒體傳送到目的站時，就從第1層依次上升到第7層。圖6.14開放系統(tǒng)互連七層參考模型示意圖應(yīng)用進程的數(shù)據(jù)如何在開放系統(tǒng)互連環(huán)境中進行傳遞的第O層.七層內(nèi)容的概要描述應(yīng)用進程的數(shù)據(jù)如何在開放系統(tǒng)互連環(huán)境中進行傳遞的圖6.14開放系統(tǒng)互連環(huán)境中的數(shù)據(jù)流每一層根據(jù)控制信息進行必要的操作，然后將控制信息剝?nèi)ィ瑢⑹Ｏ碌臄?shù)據(jù)單元交給更高的一層。最后，把應(yīng)用進程A發(fā)送的數(shù)據(jù)交給目的站的應(yīng)用進程。用一個簡單的例子來比喻上述過程，有一封信從最高層向下傳送，每經(jīng)過一層就包上一個新的信封；包有多個信封的信傳送到目的站后，從第1層起，每層拆開一個信封后就交給它的上一層，傳到最高層后，取出發(fā)信人所發(fā)的信交給收信用戶。

七層內(nèi)容的概要描述雖然應(yīng)用進程數(shù)據(jù)要經(jīng)過如圖6.14所示的復(fù)雜過程才能送到對方的應(yīng)用進程，但這些復(fù)雜過程對用戶來說，卻都被屏蔽掉了，如前面介紹的抽象通信過程，以致應(yīng)用進程APA覺得好像是直接把數(shù)據(jù)交給了應(yīng)用進程APB。任何兩個同樣的層次之間，也好像如同圖中水平虛線所示的那樣，可將數(shù)據(jù)(即數(shù)據(jù)單元加上控制信息)直接傳遞給對方。這就是所謂的“對等層”之間的通信。我們以前經(jīng)常提到的各層協(xié)議，實際上就是在各個對等層之間傳遞數(shù)據(jù)時的各項規(guī)定。

682.國際性的通信協(xié)議--X.25建議

為了實現(xiàn)各種終端用戶和不同的分組交換網(wǎng)之間的自由連接，接口規(guī)程必須在全世界范圍內(nèi)實現(xiàn)統(tǒng)一，為此，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)和國際電報電話咨詢委員會（CCITT）制定了一系列標(biāo)準(zhǔn)X.25協(xié)議屬于接口協(xié)議。七層OSI模型（開放系統(tǒng)互連(OSI)”參考模型）

屬于網(wǎng)內(nèi)協(xié)議。

涉及分組交換的協(xié)議有許多，可分為接口規(guī)程和網(wǎng)內(nèi)規(guī)程兩種。

接口規(guī)程-----是指終端用戶和網(wǎng)絡(luò)之間的通信規(guī)程（X.25）網(wǎng)內(nèi)規(guī)程-----是指網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部(各通信處理機之間)的通信規(guī)程（OSI七層參考模型）。

本節(jié)主要介紹著名的X.25建議?！蘕.25建議的概述（1）X.25建議

X.25建議是分組數(shù)據(jù)網(wǎng)中最重要的協(xié)議之一，有人把分組數(shù)據(jù)網(wǎng)簡稱為X.25網(wǎng)。X.25是CCITT在1976年l0月通過的標(biāo)準(zhǔn).當(dāng)時很多國家都在建設(shè)公用分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)，為了便于國際及國內(nèi)分組網(wǎng)的互通，CCITT制定了X.25建議。X.25建議規(guī)定了連接公用數(shù)據(jù)網(wǎng)上的分組數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)與數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備(DCE)之間接口及應(yīng)遵循的協(xié)議（規(guī)程）。調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器模擬信號電話線例如：電話線上網(wǎng)（ADSL）X.25建議規(guī)定DTE與DCE之間接口及應(yīng)遵循的協(xié)議DTE是CCITT對主機、前端處理器、智能終端等用戶設(shè)備的統(tǒng)稱。DCE在電話網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中是一個信號變換設(shè)備，可以是調(diào)制解調(diào)器、線路耦合器以及其他沒備。DCEDTE國際性的通信協(xié)議--X.25接口建議

交換節(jié)點X.25（2）X.25環(huán)境下的DTE與DCEDCE-----是指DTE所連接的入口或交換節(jié)點如果DTE與交換節(jié)點之間的傳輸線路，采用模擬線路，那么DCE也把用戶連接到遠端交換節(jié)點的調(diào)制解凋器包括在內(nèi)，國際性的通信協(xié)議--X.25接口建議

（3）X.25建議獨立的層的概念

X.25包含的三個不同的、獨立的層，相應(yīng)于開放系統(tǒng)互連七層模式中下三層所規(guī)定的具體內(nèi)容----即規(guī)定了DTE與DCE同層之間交換信息的協(xié)議。國際性的通信協(xié)議--X.25接口建議

網(wǎng)絡(luò)層國際性的通信協(xié)議--X.25接口建議

圖6.15X.25協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)（4）DTE與DCE之間接口的協(xié)議層次關(guān)系物理層物理層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層高級數(shù)據(jù)鏈路控制HDLC國際性的通信協(xié)議--X.25接口建議

國際性的通信協(xié)議--X.25接口建議

DTE與DCE之間接口的協(xié)議層次關(guān)系DTEL3L2L1L3L2L1X.25分組層HDLC鏈路層物理層圖6.16X.25分層結(jié)構(gòu)連接及各層之間的信息關(guān)系示意圖系統(tǒng)或用戶端到端協(xié)議(高層協(xié)議)系統(tǒng)或用戶調(diào)制解調(diào)器

調(diào)制解調(diào)器

X.21X.21DCE消息分組頭數(shù)據(jù)HDLC頭消息FCS標(biāo)題數(shù)據(jù)比特流標(biāo)志X.21比特流DCE各層之間的信息關(guān)系國際性的通信協(xié)議--X.25接口建議

從高層來的消息在X.25的第三層一般分為128個八位組長度的數(shù)據(jù)塊，并在其前面加上分組標(biāo)題成為一個分組，在該層作適當(dāng)處理后送往X.25的第二層分組在第二層加上高級數(shù)據(jù)鏈路控制HDLC標(biāo)題、FCS以及F標(biāo)志,由011111110組合而成，成為一個幀，送往X.25的第一層最后送往線路進行傳輸FCS幀檢查序列HDLC高級數(shù)據(jù)鏈路控制**必須注意，實際信息是從同一系統(tǒng)的高層低層以及低層高層傳送的，但在邏輯上按開放系統(tǒng)互連層次模式的概念，信息是在兩個系統(tǒng)的同等層之間傳送的，所以圖中的邏輯信道、邏輯鏈路等就是這種概念的體現(xiàn)。國際性的通信協(xié)議--X.25接口建議

國際性的通信協(xié)議--X.25接口建議

5.X.25各層的功能（1）物理層的X.21、X.21bis建議物理層定義了DTE和DCE之間建立、維持、釋放物理鏈路的過程，包括機械、電氣、功能和過程特性，相當(dāng)于OSI的物理層可以采用的接口標(biāo)準(zhǔn)有X.21建議和V系列建議。但考慮到目前世界各國仍在大量使用模擬信道傳輸數(shù)據(jù)的實際情況，CCITT又制定了X.21bis接口標(biāo)準(zhǔn)，它與V.24或RS-232接口兼容。由于X.21bis和V系列建議是兼容的，因此可以認為是一種接口標(biāo)準(zhǔn)。其中X.21bis接口所用接口線少，可定義的接口功能多且靈活，是較理想的接口標(biāo)準(zhǔn)。X.21bis／RS-232-C接口如圖6.17所示。用于DCE提供DTE的碼元定時以便使DTE與DCE的碼元同步

DTE—DCE之間的主要接口線有6條用于發(fā)送數(shù)據(jù)用于接收數(shù)據(jù)顯示傳統(tǒng)的摘機掛機狀態(tài)控制顯示數(shù)據(jù)傳送階段開始與結(jié)束PC機調(diào)制解調(diào)器國際性的通信協(xié)議--X.25接口建議

圖6.17X.21bis/RS-232-C接口示意圖①空閑階段----相當(dāng)于電話網(wǎng)中的“掛機”狀態(tài)。②控制階段----為呼叫建立和呼叫拆除的時間段。③數(shù)據(jù)傳送階段----數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間段。以上三個階段由C線及I線加以指示。DTE與DCE之間有三個時間階段：圖6.17X.21bis/RS-232-C接口示意圖要在物理層提供的雙向信息輸送管道上實施信息傳輸?shù)目刂?，它所面對的是二進制串行比特流，處理對象為幀。數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)定了在DTE和DCE之間的線路上交換X.25幀的過程，在DTE的分組層接口和DCE的分組層接口之間架起了一道橋梁,主要功能有：(2)X.25的第二層(數(shù)據(jù)鏈路層)國際性的通信協(xié)議--X.25接口建議

·在DTE和DCE之間有效地傳輸數(shù)據(jù)；·保證收發(fā)同步；·糾錯；·并向高層協(xié)議報告規(guī)程性錯誤；·向分組層通知數(shù)據(jù)鏈路層的狀態(tài)。

X.25建議中采用了ISO制定的高級數(shù)據(jù)鏈路控制(HDLC)規(guī)程。國際性的通信協(xié)議--X.25接口建議

HDLC有幾個子集鏈路配置：平衡（LAPB)非平衡兩種一端配置為主站，由它控制整個鏈路的工作；主站向次站發(fā)送命令幀，次站向主站回送響應(yīng)幀。兩端均為復(fù)合站(兼有主、次站功能)，可互相發(fā)送命令幀與響應(yīng)幀。如LAP(鏈路訪問規(guī)程)LAPB(平衡型鏈路訪問規(guī)程)LAPD(ISDN的D信道鏈路訪問規(guī)程)

編制幀序號：在基本操作中允許最多在信道上有七幀未被處理。

檢錯：用類似于CRC一16（循環(huán)冗余校驗）的16位幀檢查序列(FCS)進行檢錯。

如收到的是正確數(shù)據(jù)，則回送一正確的認可(ACK)信號；如收到時發(fā)現(xiàn)錯誤，則請求對方重發(fā)，接收方將丟棄該幀，而發(fā)送端在經(jīng)過一段規(guī)定的超時后，進行重發(fā)。

平衡型鏈路接入規(guī)程LAPB的主要功能國際性的通信協(xié)議--X.25接口建議-X.25的第二層(數(shù)據(jù)鏈路層)

幀檢查序列F:標(biāo)志位上一幀結(jié)束的幀標(biāo)志同時是下一幀的開始標(biāo)志字段。A：幀地址字段。在HDLC規(guī)程中用來區(qū)別次站地址，在X.25規(guī)程的鏈路層中用于區(qū)別命令幀和響應(yīng)幀.FCS：幀校驗序列國際性的通信協(xié)議--X.25接口建議-X.25的第二層(數(shù)據(jù)鏈路層)

圖6.18HDLC幀結(jié)構(gòu)國際性的通信協(xié)議--X.25接口建議-X.25的第二層(數(shù)據(jù)鏈路層)

圖6.18HDLC幀結(jié)構(gòu)國際性的通信協(xié)議--X.25接口建議-X.25的第二層(數(shù)據(jù)鏈路層)

圖6.18HDLC幀結(jié)構(gòu)

當(dāng)在發(fā)送端用命令探詢對方的響應(yīng)時，輪詢位P置“1”，當(dāng)用于信息幀內(nèi)則是請求一監(jiān)示幀，它的響應(yīng)可能表示接收方可以接受或認可，結(jié)束位F在監(jiān)示響應(yīng)幀內(nèi)置“1”表示該幀是輪詢的結(jié)果。國際性的通信協(xié)議--X.25接口建議-X.25的第二層(數(shù)據(jù)鏈路層)

圖6.18HDLC幀結(jié)構(gòu)X.25建議監(jiān)示幀的控制字段除N(R)與上述相同外，第3、4位(SS)為監(jiān)示功能字段，可以有三種組合，“00”表示接收準(zhǔn)備就緒(RR)，即是已作好準(zhǔn)備接收序號為N(R)的信息幀；“10”表示接收未準(zhǔn)備就緒(NR)，表示正處于占用狀態(tài)；“01”表示拒絕(REJ)命令，則是由DCE或DTE用來申請對方重發(fā)以N(R)開始的信息幀。圖6.18HDLC幀結(jié)構(gòu)X.25建議圖6.18HDLC幀結(jié)構(gòu)（3）X.25第三層(分組層)國際性的通信協(xié)議--X.25接口建議-X.25第三層(分組層)分組F幀頭凈荷(數(shù)據(jù))幀尾F分組頭I字段信息幀圖6.19X.25的分組與信息幀的關(guān)系對來自高層的消息進行分組，并在每組數(shù)據(jù)中增加標(biāo)題后交給數(shù)據(jù)鏈路層。具體功能：·為每個呼叫用戶提供一個邏輯信道?！ぬ峁┯行У姆纸M傳輸、分組的確認和流量的控制?！ぬ峁┯谰秒娐?PVC)的連接和交換虛電路(SVC)的建立及拆除方法?！げ铄e控制。X.25的每個分組都通過鏈路層存放在信息幀的I字段中，如圖。6.2幀中繼(FR)技術(shù)

分組交換采用ITU-TX.25協(xié)議，其協(xié)議控制復(fù)雜，因為X.25網(wǎng)絡(luò)發(fā)展初期，網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)施基本是借用了模擬電話線路，線路帶寬窄，且非常容易受噪聲的干擾，誤碼率很高。為了確保傳輸無差錯，X.25在每個節(jié)點都需要作大量的處理，逐段進行差錯控制、流量控制等，因此分組交換機的處理速度慢，在一個典型的X.25網(wǎng)絡(luò)中，分組在每個節(jié)點大約有30次左右的差錯檢查或其他處理步驟。幀中繼方式實質(zhì)上也是分組通信的一種形式，只不過它將X.25分組網(wǎng)中分組交換機之間的恢復(fù)差錯，防止擁塞的處理過程進行了簡化，把差錯控制推到了網(wǎng)絡(luò)的邊緣。由于傳輸技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)傳輸誤碼率大大降低，幀中繼將分組通信的三層協(xié)議簡化為兩層，大大縮短了處理時間，提高了效率。幀中繼是在OSI參考模型第二層的基礎(chǔ)上采用簡化協(xié)議傳送和交換數(shù)據(jù)的一種技術(shù)，由于第二層的數(shù)據(jù)單元為幀，故稱之為幀中繼。幀中繼一般只是應(yīng)用于LAN之間的互連6.2.1幀中繼的技術(shù)特點與其他協(xié)議的比較（1）幀中繼技術(shù)主要用于傳送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。最適于要求傳輸速率高，信息傳輸突發(fā)性大的各類LAN的通信。（2）幀中繼所使用的是邏輯連接，而不是物理連接，可實現(xiàn)帶寬的復(fù)用和動態(tài)分配。（3）幀中繼簡化了X.25的第三層協(xié)議，只剩了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。協(xié)議在幀中繼網(wǎng)中，一個節(jié)點收到一個幀時，大約只需執(zhí)行6個檢測步驟，而X.25中約需執(zhí)行22個步驟，提高了幀中繼網(wǎng)的處理效率。（4）在鏈路層完成統(tǒng)計時分復(fù)用、幀透明傳輸和差錯檢測；（5）幀中繼的用戶接入速率在64kb/s～2.048Mb/s之間，可提高到8～10Mbit／s，最高達到45Mbit/s。1．幀中繼的特點6.2.1幀中繼的技術(shù)特點與其他協(xié)議的比較（6）傳送的基本單元為幀，幀的長度是可變的，允許的最大長度為1609字節(jié)／幀，適合于封裝LAN的數(shù)據(jù)單元，適合傳送突發(fā)業(yè)務(wù)(如壓縮視頻業(yè)務(wù)等)。（7）幀中繼的網(wǎng)內(nèi)節(jié)點檢錯不糾錯。網(wǎng)內(nèi)節(jié)點檢測到差錯，就將出錯的幀丟棄，不采用重傳機制，減少了幀序號、流量控制、應(yīng)答等開銷等，降低了網(wǎng)絡(luò)時延。（8）幀中繼采用了面向連接的工作方式，可提供PVC業(yè)務(wù)和SVC業(yè)務(wù)。目前主要采用PVC方式實現(xiàn)局域網(wǎng)的互連，如圖6.22所示。LAN：局域網(wǎng)PVC：永久虛電路FRA：幀組裝和拆分圖6.22PVC方式實現(xiàn)局域網(wǎng)的互連幀中繼(FR)概述OSI/分組交換、幀交換、幀中繼協(xié)議處理的示意圖(a)OSI協(xié)議層(b)X.25協(xié)議層(c)幀中繼協(xié)議層(d)TDM協(xié)議層圖6.23幀中繼協(xié)議模型與其他協(xié)議模型對照示意圖GSM是網(wǎng)絡(luò)制式,就是中國移動和中國聯(lián)通的2G網(wǎng)絡(luò).中國移動的3G網(wǎng)絡(luò)制式是TD-SCDMA,聯(lián)通的3G網(wǎng)絡(luò)制式是WCDMA.中國電信的2G網(wǎng)絡(luò)是CDMA1X,3G網(wǎng)絡(luò)是CDMA2000TDM時分復(fù)用模式分組交換網(wǎng)、幀中繼網(wǎng)協(xié)議比較幀中繼一般只是應(yīng)用于LAN之間的互連分組交換方式和幀中繼交換方式從源站到目的站傳送一幀信息,網(wǎng)絡(luò)各鏈路上的情況比較幀中繼的中間站只轉(zhuǎn)發(fā)幀而不發(fā)送確認幀，即中間站沒有逐段的鏈路控制，只有在目的站收到一幀后才向源站發(fā)回端到端的確認（不需要第3層）。

每一個節(jié)點在收到一幀后都要發(fā)回確認幀，而目的站在收到一幀后發(fā)回端到端的確認時，也要逐站進行確認。幀中繼在OSI第二層以簡化的方式傳送數(shù)據(jù)，僅完成物理層、鏈路層和核心層的功能，協(xié)議結(jié)構(gòu)：6.2.2幀中繼的協(xié)議結(jié)構(gòu)與幀格式1.協(xié)議結(jié)構(gòu)智能化的終端設(shè)備把數(shù)據(jù)發(fā)送到鏈路層，并封裝在Q.922核心層的幀結(jié)構(gòu)中，實施以幀為單位的信息傳送。幀不需要確認就能夠在每個交換機中直接通過，若網(wǎng)路檢查出錯誤幀，直接丟棄；第二、第三層的一些處理，如糾錯、重發(fā)、流量控制等留給智能終端去完成，簡化了節(jié)點機之間的處理過程。Q.922核心層的功能幀中繼的協(xié)議結(jié)構(gòu)(1)幀定界、定位和透明性。(2)使用幀頭中地址字段進行幀復(fù)用／分用。(3)幀傳輸差錯檢測(但不糾錯)。（4）檢測傳輸幀在插0和去0后，是否整數(shù)個字節(jié)(5)檢測幀長，不能太長或太短。(6)擁塞控制功能。一個幀中繼幀也叫做Q.922HDLC（高級數(shù)據(jù)鏈路控制）幀，但現(xiàn)在一般都叫做LAPE（平衡型鏈路接入）幀，幀中繼幀的格式和HDLC幀的格式類似，其最主要的區(qū)別是沒有控制字段。2.幀格式幀中繼的幀格式各字段的作用:是一個獨特的01111110的比特序列，用于指示一個幀的起始和結(jié)束。數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識符，用于標(biāo)識永久虛電路(PVC)呼叫控制或管理信息。

反向顯式擁塞通知“l(fā)”指示接受者與該幀在相反方向傳輸?shù)膸赡苁芫W(wǎng)絡(luò)擁塞的影響而時延。正向顯式擁塞通知“1”表明與該幀在同方向傳輸?shù)膸赡苁芫W(wǎng)絡(luò)擁塞的影響而延時。丟棄指示

擴展地址命令/響應(yīng)擴展地址6.2.3幀中繼業(yè)務(wù)的永久虛電路(PVC)

幀中繼的標(biāo)準(zhǔn)Q.922定義了幀中繼業(yè)務(wù)的永久虛電路(PVC).-----PVC是指在幀中繼用戶終端之間建立固定的虛電路連接，并在其中提供數(shù)據(jù)傳送服務(wù)。另一個標(biāo)準(zhǔn)Q.931定義了幀中繼業(yè)務(wù)的交換虛電路(SVC).SVC是指在兩個幀中繼用戶終端之間通過呼叫建立或清除交換虛電路。目前在網(wǎng)中只提供永久虛電路業(yè)務(wù)。用戶之間通過虛電路進行連接。在每一幀的幀頭中都包含虛電路——數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識符(DLCI)，這是每一幀的地址信息。每一個幀中繼有PVC路由表，當(dāng)幀進入網(wǎng)路時，幀中繼通過DLCI的地址信息識別幀的去向。DLCI不是指終點的地址，而是邏輯連接路段。DLCI數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識符幀中繼采用統(tǒng)計復(fù)用技術(shù)，幀中繼業(yè)務(wù)的永久虛電路(PVC)舉例地址信息用戶A的信息被封裝在幀中進入節(jié)點機后，交換機首先識別到幀頭中的DLCI=a，然后在相應(yīng)的路由表中找出a對應(yīng)的下一段地址，將幀送往下一個節(jié)點機，如此循環(huán)往復(fù)。直至送到與用戶B相連的最后一個交換機，將地址映射為DLCI=b，從而把用戶A的信息送到用戶B。DLCI數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識符幀中繼業(yè)務(wù)的永久虛電路(PVC)舉例幀中繼交換方式有兩種：DLCI數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識符6.2.3幀中繼的交換原理√永久虛電路(PVC)方式交換虛電路(SVC)方式DLCI數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識符6.2.3幀中繼的交換原理幀中繼方式取消了分組交換技術(shù)中的數(shù)據(jù)報方式，而僅采用虛電路方式，向用戶提供面向連接的數(shù)據(jù)鏈路層服務(wù)。幀中繼也采用統(tǒng)計復(fù)用技術(shù)，并用DLCI來標(biāo)識來區(qū)別邏輯鏈路，即DLCI來標(biāo)識符是每一幀的地址信息。當(dāng)幀進入網(wǎng)路時，幀中繼通過DLCI值識別幀的去向。DLCI不標(biāo)識目的地址，而是標(biāo)識用戶和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點以及節(jié)點與節(jié)點之間的邏輯虛連接(虛電路段)，由多段DLCI的級連構(gòu)成端到端的虛連接(X.25中稱為虛電路)。1.幀的轉(zhuǎn)發(fā)過程DLCI數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識符6.2.3幀中繼的交換原理每一個幀中繼交換機中都存在PVC轉(zhuǎn)發(fā)表，當(dāng)幀進入網(wǎng)絡(luò)時，幀中繼通過DLCI值識別幀的去向。其基本原理與分組交換過程類似；所不同的是：幀中繼在鏈路層實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)(線路和交換機)資源的統(tǒng)計復(fù)用，而分組交換(X.25)是在分組層實現(xiàn)統(tǒng)計時分復(fù)用的。

幀中繼中的虛連接是由各段的DLCI級連構(gòu)成的，而X.25的虛電路是由多段LCN級連構(gòu)成的。幀中繼網(wǎng)中幀的轉(zhuǎn)發(fā)過程舉例圖6.27幀中繼網(wǎng)中幀的轉(zhuǎn)發(fā)過程數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識符(DLCI)6.2.4幀中繼用戶接入（1）幀中繼用戶接入設(shè)備幀中繼用戶接入設(shè)備是用戶家用設(shè)備，其種類繁多，可以是標(biāo)準(zhǔn)的幀中繼終端、幀中繼拆／裝設(shè)備、網(wǎng)橋或路由器等。（2）幀中繼網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備幀中繼業(yè)務(wù)是通過用戶設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備之間的標(biāo)準(zhǔn)接口提供用戶信息的雙向透明傳送。網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備包括：MODEM、TDM、LT、PCM、數(shù)字設(shè)備等。1.幀中繼接入設(shè)備TDM時分復(fù)用模式6.2.4幀中繼用戶接入①X系列接口：如X.21接口、X.21bis接口等。②V系列接口：如V.35、V.36、V10、V.11、V24等。③G系列接口：如G.703，速率可為2Mbit／s、8Mbit／s、34Mbit／s或155Mbit／s等。④I系列接口：如支持ISDN基本速率接入的I.430接口和支持ISDN一次群速率接入的I.430接口等。幀中繼網(wǎng)用戶接入示意圖如圖6.28所示。2.用戶設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備之間的物理接口規(guī)程TDM時分復(fù)用模式6.2.4幀中繼用戶接入圖2.28幀中繼網(wǎng)用戶接入示意圖時分復(fù)用器時分復(fù)用器NTI:用戶設(shè)備和ISDN交換系統(tǒng)接口LT:（2B+D）速率線路終接(LT)單元6.2.4幀中繼用戶接入圖2.28幀中繼網(wǎng)用戶接入示意圖

①二線／四線話帶調(diào)制解調(diào)傳輸方式：目前最高