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一建通信与广电1L53 掌握分组交换技术的应用及特点

1L53 掌握分组交换技术的应用及特点

分组交换也称包交换，是为了适应计算机通信的需要而发展起来的，是数据通信的重要手段之一。

一、X. 25分组交换

公用分组交换数据是采用分组交换技术，给用户提供低速数据业务的数据通信网。CCITT正式公布了著名的X. 25建议，为公用数据通信的发展奠定了基础。

X. 25建议是数据终端设备(DTE)与数据电路终端设备(DCE)之间的接口协议，它使得不同的数据终端设备能接入不同的分组交换网。

由于 X.25协议是分组交换网中最主要的一个协议，因此，有时把分组交换网又叫做X.25网。

OSI共有七层：物理层、数据链路层、网络层、传送层、会话层、表示层和应用层 x.25涉及到底三层

二、帧中继

帧中继是分组交换网的升级换代技术，帧中继是以分组交换技术为基础。与X.25协议相比，帧中继仅完成物理层和数据链路层的功能，不再进行逐段流量控制和差错控制，在使用简化分组交换传输协议相关信息的前提下，大大提高了网络传输效率，以帧为单位进行数据传输与交换。

帧中继技术是在开放系统互联(OSI)第二层上用简化的方法传送和交换数据单元的一种技术。

(一)帧中继技术特点

帧中继是分组交换网的升级换代技术，帧中继是以分组交换技术为基础，同X. 25分组交换技术相比，它具有下列特点：

1.网络资源利用率高

2.传输速率高

3.费用低廉

4.兼容性好

5.组网功能强

(二)帧中继交换机

1.帧中继交换机的分类

目前，帧中继交换机大致有以下三类：

(1)改装型X. 25分组交换机。

(2)采用全新的帧中继结构设计的新型交换机

(3)采用信元中继、ATM技术且支持帧中继接口的ATM交换机

2.帧中继交换机的特性

(1)帧中继交换机具有三种类型的接口：用户接入接口、中继接口和网管接口。

(2)具有业务分级管理的功能。

(3)具有宽带管理功能。

(4)具有用户线管理、中继管理、路由管理和PVC状态管理功能，支持PVC(永久性虚电路)和SVC(半永久性虚电路)连接，具有自动节点间路由和连接管理能力。

(5)具有拥塞管理功能。

(6)具有信令处理能力。

(7)具有用户选用业务处理能力。

(8)具有网管控制信息通信功能。

(9)具有网络同步能力，能够与其他网络互联/互通。

三、异步转移模式(ATM)

异步转移模式(ATM)通信网是实现高速、宽带传输多种通信业务的现代数据通信网形式之一。ATM是ITU-T确定用于宽带综合业务数字网(B-ISDN)的复用、传输和交换模式技术。

1.ATM在综合了电路交换和分组交换优点的同时，克服了电路交换方式中网络资源利用率低、分组交换方式信息时延大和抖动的缺点，可以把语音、数据、图像和视像等各种信息进行一元化的处理、加工、传输和交换，大大提高了网络的效率。ATM构成的网络具有综合处理信息的能力，在现代通信网中占有十分重要的地位。

2.ATM提供高速、高服务质量的信息交换，灵活的带宽分配及适应从很低速率到很高速率的带宽业务。其交换技术的特点如下：

(1)采用面向连接的工作方式，通过建立虚电路来进行数据传输，同时也支持无连接业务。

(2)采用固定长度的数据包，信元由53个字节组成，开头5个为信头，其余48个为信息域，或称净荷。信头简单，可减少处理开销。

(3) ATM技术简化了网络功能与协议。网络流量控制口拥塞控制采用连接接纳控制(CAC)和应用参数控制(UPC)等合约式方法，并在网络出现拥塞时通过丢弃信元来缓解拥塞。

四、路由器

(一)应用

1.路由器是网络层的互联设备，用于连接多个逻辑上分开的网络，在网络层将数据包进行存储转发。它只接收源站或其他路由器的信息。路由器是连接IP网的核心设备。

2.路由器主要用于网络连接，进行数据处理以及配置管理、容错管理、性能管理等。

3.路由器的功能分为数据通道功能和控制通道功能。数据通道功能用于完成每一个到达分组的转发处理，包括路由查表、向输出端传送分组和输出分组调度;控制通道功能用于系统的配置、管理及路由表维护。

(二)路由器组成及分类

1.路由器主要由输入/输出端口、交换机构、处理机组成。输入/输出端口连接与之相连的子网;交换机构在路由器内部连接输入与输出端口;处理机负责建立路由转发表。

2.由于应用场合的不同，路由器可分为骨干路由器、企业路由器和接入路由器。骨干路由器用于连接各企业网;企业路由器用于互连大量的端系统;接入路由器用于传统方式连接拨号用户。

五、多协议标记交换(MPLS)

(一)标记交换

标记交换，是指标记路由器(LSR)根据标记转发数据。

MPLS基本网络结构由标记边缘路由器(LER)和标记路由器(LSR)组成。

(二)多协议标记交换的技术特点

MPLS支持多种协议，可使不同网络的传输技术统一在MPLS平台上，保证多种网络的互联互通。对上，它可以支持IPv4和IPv6协议，以后将逐步扩展到支持多种网络层协议;对下，它可以同时支持X. 25, ATM、帧中继、PPP, SDH, DWDM等多种网络。

MPLS是一种与链路层无关的技术。

MPLS的流量控制机制主要包括路由选择、负载均衡、路径备份、故障恢复、路径优先级碰撞等，在流量控制方面更优于传统的IP网络。

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