分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)研討

1、第八章 分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng) 結(jié)束放映學(xué)習(xí)目錄學(xué)習(xí)要求內(nèi)容簡(jiǎn)介內(nèi)容簡(jiǎn)介返回結(jié)束數(shù)據(jù)通信網(wǎng)作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的通信子網(wǎng)，主要完成數(shù)據(jù)的傳輸與交換功能，本章主要介紹了分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)的通信網(wǎng)協(xié)議、交換方式和路由選擇方式的基本概念和原理。學(xué)習(xí)要求1. 掌握數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中各種交換方式的原理及特點(diǎn); 2. 了解分組網(wǎng)中各接口協(xié)議的配置;3. 掌握x.25的原理及特點(diǎn); 4. 了解分組網(wǎng)的各種路由選擇方式;5. 掌握分布自適應(yīng)目錄式路由選擇的基本原理 ;6. 掌握分組交換網(wǎng)互連原理7. 了解CHINAPAC的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及服務(wù)返回結(jié)束學(xué)習(xí)目錄返回8.1 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的交換方式 8.2 分組交換網(wǎng)的組成 8.3 X.25協(xié)議簡(jiǎn)

2、介 8.4 分組交換網(wǎng)的路由選擇 8.5 分組交換網(wǎng)的互連 8.6 中國(guó)公用分組網(wǎng)結(jié)束8.1 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的交換方式 本節(jié)內(nèi)容提要：下一頁(yè)上一頁(yè) 通信網(wǎng)分類 廣播網(wǎng)：共享同一條傳輸信道，不存在交換節(jié)點(diǎn)(局域網(wǎng)) 交換通信網(wǎng)：由若干網(wǎng)絡(luò)交換節(jié)點(diǎn)按某種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)互連而成 電路交換（Circuit Switching）報(bào)文交換（Message Switching）分組交換（Packet Switching）快速分組交換（Fast Packet Switching） 本節(jié)將介紹這些交換方式的基本原理及性能分析 8.1.1 電路交換下一頁(yè)上一頁(yè)原理：電路建立（全雙工）、數(shù)據(jù)傳輸、電路釋放特點(diǎn)： 網(wǎng)絡(luò)對(duì)用戶是

3、透明（接續(xù)路徑采用物理連接，接通后交換機(jī)的控制電路不再干預(yù)數(shù)據(jù)傳輸）；優(yōu)點(diǎn)： 數(shù)據(jù)以一固定速率可靠傳輸，不會(huì)丟失，不會(huì)失序，沒(méi)有時(shí)延； 信息傳輸效率比較高； 信息的編碼方法和信息格式不受限制。8.1.1 電路交換應(yīng)用： 公用電話網(wǎng)，公用電報(bào)網(wǎng)、電路交換的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)基于電路交換的數(shù)據(jù)網(wǎng)稱為電路交換數(shù)據(jù)網(wǎng)CSDN（circuit switched data network）,它改造了用戶線，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)是全數(shù)字化的：數(shù)字接入、數(shù)字傳輸和數(shù)字交換。下一頁(yè)上一頁(yè)缺點(diǎn)： 電路的接續(xù)時(shí)間長(zhǎng)； 電路資源被通信雙方獨(dú)占，信道資源利用率低； 由于完全“透明”傳輸，要求通信雙方在信息傳輸速率、編碼格式、同步方式、通信

4、規(guī)程等方面要完全兼容； 負(fù)載重時(shí)出現(xiàn)呼損； 傳輸質(zhì)量差（無(wú)差錯(cuò)控制、流量控制等功能）。8.1.2 報(bào)文交換下一頁(yè)上一頁(yè)原理 將數(shù)據(jù)信息封裝成報(bào)文，報(bào)文中包含有控制信息和發(fā)端/收端地址，各交換節(jié)點(diǎn)以存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 報(bào)文交換機(jī)8.1.2 報(bào)文交換下一頁(yè)上一頁(yè) 報(bào)文交換路由示意圖 特征： 交換機(jī)要將整個(gè)報(bào)文存儲(chǔ)起來(lái)一并進(jìn)行處理。優(yōu)點(diǎn)： 容易實(shí)現(xiàn)各類型用戶終端的互通； 由于存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，明顯提高了線路的利用率； 無(wú)需收發(fā)站同時(shí)工作，并且對(duì)終端速率以及鏈路速率無(wú)要求； 只要交換節(jié)點(diǎn)處緩存足夠大，則不存在阻塞與“呼損”； 可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的廣播式通信。8.1.2 報(bào)文交換下一頁(yè)上一頁(yè)缺點(diǎn)：

5、報(bào)文交換時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延大（報(bào)文大小/排隊(duì)時(shí)間）； 傳輸時(shí)延是隨機(jī)的； 設(shè)備費(fèi)用高（交換機(jī)的高速處理能力/大容量緩存器）。8.1.3 分組交換 分組的封裝: 分為兩步完成：分組封裝-網(wǎng)絡(luò)層，幀封裝-數(shù)據(jù)鏈路層 下一頁(yè)上一頁(yè)原理 將數(shù)據(jù)信息封裝成分組以存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換8.1.3 分組交換（兩種對(duì)分組流的處理方式：虛電路，數(shù)據(jù)報(bào)）下一頁(yè)上一頁(yè) 虛電路方式（分為交換性虛電路，永久性虛電路） 虛電路示意圖 虛電路交換原理示意圖 8.1.3 分組交換（兩種對(duì)分組流的處理方式：虛電路，數(shù)據(jù)報(bào)）下一頁(yè)上一頁(yè) 虛電路方式（分為交換性虛電路，永久性虛電路） 兩個(gè)用戶終端在開(kāi)始互相發(fā)送和接收數(shù)據(jù)之前，需

6、要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)建立起邏輯上的連接，一旦這種連接建立之后，通信終端間就在網(wǎng)絡(luò)中保持一個(gè)已建立的數(shù)據(jù)通路，用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)將按順序由這個(gè)邏輯上 的數(shù)據(jù)通路通過(guò)網(wǎng)絡(luò)到達(dá)終點(diǎn)。當(dāng)用戶不需要發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)可以清除這種連接。 特點(diǎn)：一次通信具有呼叫建立、數(shù)據(jù)傳輸和呼叫清除三個(gè)階段； 數(shù)據(jù)分組中不需要包含終點(diǎn)地址，因而可提高傳輸效率；數(shù)據(jù)分組按已建立的路徑通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)終點(diǎn)不需要對(duì)數(shù) 據(jù)分組重新排序，分組傳輸時(shí)延小，且不容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)分組的丟失。8.1.3 分組交換下一頁(yè)上一頁(yè) 數(shù)據(jù)報(bào)方式 8.1.3 分組交換下一頁(yè)上一頁(yè) 數(shù)據(jù)報(bào)方式 像報(bào)文交換一樣，不需要接續(xù)階段和拆線階段。將每一個(gè)數(shù)據(jù)分組當(dāng)作一份獨(dú)立的報(bào)文

7、看待，每一個(gè)數(shù)據(jù)分組都包含終點(diǎn)地址的信息，分組交換機(jī)為每一個(gè)數(shù)據(jù)分組獨(dú)立地尋找路徑，因此一份報(bào)文包含的不同分組可能沿著不同的路徑到達(dá)終點(diǎn)，在網(wǎng)絡(luò)的終點(diǎn)需要進(jìn)行重新排序。特點(diǎn)： 用戶間的通信不需要經(jīng)歷呼叫建立和呼叫清除階段，因而對(duì)短報(bào)文而言，傳輸效率比較高；但對(duì)長(zhǎng)報(bào)文來(lái)說(shuō)，由于每個(gè)分組要加入地址信息而使傳輸效率下降；數(shù)據(jù)分組的傳輸時(shí)延較大，而且其傳輸分散度大； 對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障適應(yīng)能力較強(qiáng)。8.1.3 分組交換下一頁(yè)上一頁(yè) 虛電路與數(shù)據(jù)報(bào)比較 8.1.3 分組交換下一頁(yè)上一頁(yè) 分組交換的特點(diǎn) 傳輸質(zhì)量高，誤碼率10-10 左右傳輸時(shí)延小，源自節(jié)點(diǎn)交換機(jī)中的排隊(duì)等待時(shí)間能夠?qū)崿F(xiàn)不同類型終端之間的相互通信

8、，X.25協(xié)議統(tǒng)一接口經(jīng)濟(jì)性好（簡(jiǎn)化交換處理，降低設(shè)備費(fèi)用，按通信量收取費(fèi)用更合理）可實(shí)現(xiàn)分組多路通信；分組交換網(wǎng)能夠和其它通信網(wǎng)互連；缺點(diǎn)：信息傳輸效率低；實(shí)現(xiàn)技術(shù)復(fù)雜。8.1.4 快速分組交換 發(fā)展基礎(chǔ)分組交換光通信技術(shù) 主要類型 幀中繼FR (Frame Relay)-用于高速?gòu)V域網(wǎng) 數(shù)據(jù)單元長(zhǎng)度可變，只接收到目的地址就轉(zhuǎn)發(fā)，一旦出錯(cuò)立即中止并重發(fā) ATM (Asynchronous Transfer Mode)-用于高速?gòu)V域網(wǎng) 數(shù)據(jù)單元長(zhǎng)度固定（信元-53Byte：信頭5Byte，凈荷48Byte），ATM中的每條連接都分配唯一的虛路徑標(biāo)識(shí)符VPI和虛通道標(biāo)識(shí)符VCI通過(guò)其組合區(qū)分AT

9、M中的一個(gè)連接，把信道劃分為若干虛電路。下一頁(yè)上一頁(yè)8.1.4 快速分組交換 備注 幀方式是一種快速分組技術(shù)，是分組交換的升級(jí)技術(shù)。它是在OSI參考模型的第二層上使用簡(jiǎn)化的方式傳送和交換數(shù)據(jù)單元的一種方式。由于數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)單元一般稱作幀，故稱為幀方式。包括：幀中繼和幀交換。 幀中繼 只進(jìn)行差錯(cuò)檢測(cè)，但不糾錯(cuò)（檢測(cè)出錯(cuò)誤幀便將其丟棄），而且省去了流量控制、分組級(jí)的邏輯信道復(fù)用等功能（糾錯(cuò)、流量控制等功能由終端完成）。 幀交換 保留了差錯(cuò)控制和流量控制功能，但不支持分組級(jí)的復(fù)用。 幀中繼比幀交換的功能更加簡(jiǎn)化，傳輸效率也就更高，故目前廣泛 使用的是幀中繼。下一頁(yè)上一頁(yè)8.1.5 各種交換方式的

10、比較 下一頁(yè)上一頁(yè)8.2 分組交換網(wǎng)（X.25網(wǎng)絡(luò)）的組成 按照分組交換方式構(gòu)建起來(lái)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)稱為分組交換網(wǎng)。世界上第一個(gè)分組交換網(wǎng)：ARPNet（1969）世界上第一個(gè)開(kāi)放商用分組網(wǎng)：TELENET（現(xiàn)名SPRINT-NET，1975，美國(guó)）隨后出現(xiàn)的公用分組交換網(wǎng)：DATAPAC（1977，加拿大）、TRANSPAC（1978，法國(guó)）等（英、日、比、荷、西，德）、CNPAC（1989，中國(guó)）下一頁(yè)上一頁(yè)8.2 分組交換網(wǎng)（X.25網(wǎng)絡(luò)）的組成 分組交換的基本原理u復(fù)用傳輸方式 分組交換最基本的思想是實(shí)現(xiàn)通信資源的共享。將多個(gè)低速的數(shù)據(jù)流合成起來(lái)共同使用一條高速的線路，提高線路利用率，是充

11、分利用通信資源的有效方法，這種方法稱為多路復(fù)用。從分配傳輸資源的角度可以分為兩種復(fù)用方法：固定分配（預(yù)分配）資源法 在一對(duì)用戶要求通信時(shí)，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)申請(qǐng)將傳輸資源在正式通信前預(yù)先固定地分配給該對(duì)用戶專用，無(wú)論該對(duì)用戶在通信開(kāi)始后的某時(shí)刻是否使用這些資源，系統(tǒng)都不能再分配給其它用戶。如：時(shí)分復(fù)用、頻分復(fù)用。下一頁(yè)上一頁(yè)8.2 分組交換網(wǎng)（X.25網(wǎng)絡(luò)）的組成 動(dòng)態(tài)分配資源法 根據(jù)需要，當(dāng)用戶有數(shù)據(jù)要傳輸時(shí)才分配給它傳輸資源，而當(dāng)用戶暫停發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，就將資源收回，不再給它分配傳輸資源。這種根據(jù)用戶實(shí)際需要分配傳輸資源的方法也稱為統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用（STDM: Statistic Time Division

12、 Multiplexer）。 STDM與固定分配復(fù)用方式相比，在終端與線路的接口處要增加兩個(gè)功能：緩沖存儲(chǔ)功能和信息流控制功能，用以解決各用戶終端爭(zhēng)用線路傳輸資源時(shí)可能產(chǎn)生的沖突。如：報(bào)文交換、分組交換、幀交換和幀中繼，以及ATM均屬于STDM方式。下一頁(yè)上一頁(yè)8.2 分組交換網(wǎng)（X.25網(wǎng)絡(luò)）的組成 傳輸方法 在STDM方式中，各用戶終端的數(shù)據(jù)是按照一定單元長(zhǎng)度隨機(jī)交織傳輸?shù)?。由于各終端數(shù)據(jù)流是動(dòng)態(tài)隨機(jī)傳輸?shù)?，所以不能再用定時(shí)關(guān)系（時(shí)分復(fù)用）或頻率關(guān)系（頻分復(fù)用）在接收端來(lái)區(qū)分和分接它們。為了識(shí)別來(lái)自不同終端的用戶數(shù)據(jù)，通常在采用統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用時(shí)，將交織在一起的數(shù)據(jù)發(fā)送到線路上之前給它們打上與

13、終端有關(guān)的“標(biāo)記”。 采用STDM時(shí)，用戶數(shù)據(jù)交織傳輸?shù)娜N方法：l比特交織：是以數(shù)據(jù)比特作為交織傳輸?shù)膯卧?優(yōu)點(diǎn)：時(shí)延小 缺點(diǎn)：由于每一數(shù)據(jù)比特都加“標(biāo)記”，插入的冗余度大、傳輸 效率低。下一頁(yè)上一頁(yè)8.2 分組交換網(wǎng)（X.25網(wǎng)絡(luò)）的組成 l字節(jié)或字符交織：計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)終端多以字節(jié)或字符為單位發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。傳輸效率比比特交織略高，適用于低速線路。l 分組（或塊、幀）交織：所增加的“標(biāo)記”信息與用戶數(shù)據(jù)相比所占比例很小，故傳輸效率最高，但時(shí)延相對(duì)較大。下一頁(yè)上一頁(yè)8.2 分組交換網(wǎng)（X.25網(wǎng)絡(luò)）的組成 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及主要協(xié)議（X.25協(xié)議簇） 下一頁(yè)上一頁(yè)8.2 分組交換網(wǎng)的組成 網(wǎng)絡(luò)組成

14、及各組成部分的功能 分組交換機(jī)：中轉(zhuǎn)交換機(jī)，本地交換機(jī) 為網(wǎng)絡(luò)提供業(yè)務(wù)支持實(shí)現(xiàn)X.25和X.75等多種協(xié)議進(jìn)行路由選擇進(jìn)行流量控制完成網(wǎng)絡(luò)局部的維護(hù)、管理等網(wǎng)絡(luò)管理功能 網(wǎng)絡(luò)集中器 分組拆裝（PAD:packet assembly/disassembly）功能集線器功能下一頁(yè)上一頁(yè)8.2 分組交換網(wǎng)的組成 數(shù)據(jù)終端 分組終端（PT）非分組終端（NPT） PAD設(shè)備的功能 網(wǎng)絡(luò)控制中心 網(wǎng)絡(luò)配置管理與用戶管理；運(yùn)行數(shù)據(jù)的收集與統(tǒng)計(jì)；路由選擇的管理；網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、故障報(bào)警與網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)顯示；計(jì)費(fèi)管理下一頁(yè)上一頁(yè)8.2 分組交換網(wǎng)的組成 PAD標(biāo)準(zhǔn)：主要有X.30、X.28和X.29建議?；竟δ埽?將來(lái)自

15、非分組終端的字符流裝配成適當(dāng)?shù)姆纸M，以便通過(guò)分組交換網(wǎng)進(jìn)行交換傳輸；將來(lái)自分組交換網(wǎng)的數(shù)據(jù)分組拆裝成字符流，以便將用戶數(shù)據(jù)字段等用戶信息傳送給非分組終端； 虛電路的建立和釋放；當(dāng)滿足一定條件時(shí)，進(jìn)行分組或字符的轉(zhuǎn)發(fā)；對(duì)PAD命令及PAD電文進(jìn)行相應(yīng)的應(yīng)答；對(duì)來(lái)自非分組終端的中斷信號(hào)進(jìn)行處理。下一頁(yè)上一頁(yè)8.2 分組交換網(wǎng)的組成 X.30建議 ：是通過(guò)規(guī)定PAD基本功能和用戶可選功能，及控制其工 作的參數(shù)來(lái)規(guī)范PAD工作的。X.30建議共有22個(gè)參數(shù)，可分為5類： 異步接口控制； 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送控制； 發(fā)送輸出控制； 發(fā)送輸入控制； 編輯功能。 X.28建議：定義了非分組終端與分組交換網(wǎng)之間的接口，具

16、體規(guī) 范了四個(gè)過(guò)程：非分組型DTE與PAD之間通路的建立過(guò)程；非分組型DTE與PAD之間進(jìn)行字符交換和業(yè)務(wù)起始過(guò)程；非分組DTE與PAD之間控制信息的交換過(guò)程；非分組型DTE與PAD之間用戶數(shù)據(jù)的交換過(guò)程。下一頁(yè)上一頁(yè)8.2 分組交換網(wǎng)的組成 X.29建議 ：規(guī)定了PAD與分組型終端之間或PAD之間的接口規(guī)程。 主要功能： 適用于DCE和分組型DTE之間的X.25接口與X.25規(guī)程配合使用； 用作PAD之間的互通； 規(guī)定交換PAD控制信息和用戶數(shù)據(jù)的規(guī)程； 規(guī)定傳送用戶數(shù)據(jù)的方式； 利用PAD報(bào)文對(duì)PAD進(jìn)行控制； 規(guī)定在一次虛呼叫中傳送數(shù)據(jù)字段的格式。下一頁(yè)上一頁(yè)nX.75建議 ：對(duì)分組網(wǎng)間

17、互連的規(guī)程作了規(guī)范。8.3 X.25協(xié)議簡(jiǎn)介 本節(jié)內(nèi)容提要： 8.3.1 X.25協(xié)議層次模型 8.3.2 X.25物理層 8.3.3 X.25數(shù)據(jù)鏈路層 8.3.4 X.25分組層 X.25協(xié)議為DTE和DCE之間建立對(duì)話和交換數(shù)據(jù)提供一些共同的規(guī)程，這些規(guī)程包括數(shù)據(jù)鏈路的建立、保持和釋放，數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟铄e(cuò)控制和流量控制，預(yù)防網(wǎng)絡(luò)擁塞的發(fā)生，確保用戶數(shù)據(jù)安全的通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，向用戶提供盡可能多而且方便的服務(wù)。下一頁(yè)上一頁(yè)8.3.1 X.25協(xié)議層次模型 X.25協(xié)議接口位置 下一頁(yè)上一頁(yè)8.3.1 X.25協(xié)議層次模型 X.25層次結(jié)構(gòu) 下一頁(yè)上一頁(yè)8.3.2 X.25物理層 功能 規(guī)定了DTE和D

18、CE之間接口的機(jī)械特性和電氣特性 DTE利用此接口通過(guò)租用線路或?qū)＞€進(jìn)入本地分組交換網(wǎng) 提供同步的、全雙工的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)串行比特流的傳輸 接口 X.21X.21bis （等效于RSR-32-C和V.24標(biāo)準(zhǔn) ）下一頁(yè)上一頁(yè)8.3.2 X.25物理層 X.21主要作了如下具體規(guī)定： 接口的物理特性：插接件的類型及插芯的分配； 電氣特性：平衡雙流接口； 同步比特串行傳輸； 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)雙工操作； 建立交換電路的協(xié)議； 使用租用電路的協(xié)議。下一頁(yè)上一頁(yè)8.3.3 X.25數(shù)據(jù)鏈路層 功能 協(xié)議要點(diǎn)幀結(jié)構(gòu)：與HDLC幀結(jié)構(gòu)兼容；操作方式：對(duì)稱型（LAP）、平衡型（ LAPB）和多鏈路 型（MLP)；命令和響應(yīng)：D

19、TE和DCE能發(fā)送的命令和響應(yīng)集及編碼；鏈路操作的各階段：空閑狀態(tài)、工作狀態(tài)、鏈路建立階段、信息復(fù)位階段和鏈路拆除階段。差錯(cuò)控制：采用循環(huán)冗余校驗(yàn)、反饋重傳方式；幀的包封與解封；幀的同步；檢查已收到的接收幀的排列順序，以免重收或漏收；對(duì)于正確收到的數(shù)據(jù)塊要給予確認(rèn)；鏈路的建立、拆除和復(fù)位控制；流量控制。下一頁(yè)上一頁(yè) LAPB 工作過(guò)程與HDLC中的ABM非常類似，允許連接雙方（DTE和DCE）中的任意一方主動(dòng)呼叫對(duì)方，但是這種方式僅適合于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的場(chǎng)合，也稱其為單鏈路規(guī)程（SLP）。 為了提高DTE和DCE間的傳輸能力、可靠性和可擴(kuò)容性，X.25又增加了多鏈路規(guī)程MLP，MLP可以把要傳輸?shù)?/p>

20、數(shù)據(jù)分散到多個(gè)LAPB。當(dāng)DTE和DCE之間有多個(gè)并列的物理鏈路時(shí)，可以使用這種方式，在每條物理電路上建立一個(gè)單鏈路規(guī)程就產(chǎn)生了多個(gè)單鏈路。8.3.3 X.25數(shù)據(jù)鏈路層 LAPB幀結(jié)構(gòu) 多鏈路監(jiān)控幀 MLP幀格式 多鏈路信息幀 多鏈路控制字段(MC)格式 下一頁(yè)上一頁(yè)8.3.3 X.25數(shù)據(jù)鏈路層 多鏈路規(guī)程MLP實(shí)現(xiàn) 下一頁(yè)上一頁(yè)8.3.4 X.25分組層 功能 在X.25接口為每個(gè)用戶呼叫提供一個(gè)邏輯信道； 通過(guò)邏輯信道號(hào)（LCN）來(lái)區(qū)分同每個(gè)用戶呼叫有關(guān)的分組； 為每個(gè)用戶的呼叫連接提供有效的分組傳輸； 提供交換虛電路（SVC）和永久虛電路（PVC）的連接； 提供建立和清除交換虛電路：

21、 檢測(cè)和恢復(fù)分組層的差錯(cuò)。下一頁(yè)上一頁(yè)8.3.4 X.25分組層 分組格式及類型X.25分組層首要功能就是要將用戶數(shù)據(jù)協(xié)議規(guī)定的格式進(jìn)行封裝；X.25協(xié)議規(guī)定了多種不同類型和功能的分組，可分為兩大類： 數(shù)據(jù)分組和控制分組；所有分組都采用一個(gè)基本格式，但不同類型分組的格式又略有不同，它們都有一個(gè)相同的部分，即由3Byte構(gòu)成的分組頭。下一頁(yè)上一頁(yè)8.3.4 X.25分組層 X.25 分組頭格式 下一頁(yè)上一頁(yè)8.3.4 X.25分組層 邏輯信道群號(hào)（LCGN）和邏輯信道號(hào)（LCN） 分組類型標(biāo)識(shí)符 通用格式標(biāo)識(shí)符(GFl) Q位：用來(lái)區(qū)分傳輸?shù)姆纸M包含數(shù)據(jù)的類型（Q=1用戶數(shù)據(jù)， Q=0控制信息）

22、；D位：傳輸確認(rèn)位（表示數(shù)據(jù)分組是由本地還是端到端來(lái)確認(rèn)）；SS位：用以指示數(shù)據(jù)分組序號(hào)的編號(hào)方式 （SS=01：模8；SS=10:模128）。 下一頁(yè)上一頁(yè)8.3.4 X.25分組層 下一頁(yè)上一頁(yè)8.3.4 X.25分組層 用于呼叫建立與拆除的分組 虛電路業(yè)務(wù) 交換虛電路（SVC）永久性虛電路（PVC 呼叫建立與拆除 呼叫請(qǐng)求分組入呼叫分組呼叫接受分組呼叫連接分組拆除確認(rèn)分組拆除請(qǐng)求分組下一頁(yè)上一頁(yè)8.3.4 X.25分組層 呼叫請(qǐng)求/入呼叫分組格式下一頁(yè)上一頁(yè)8.3.4 X.25分組層 DTE拆除請(qǐng)求和DCE拆除指示分組格式 DTE和DCE拆除確認(rèn)分組格式下一頁(yè)上一頁(yè)8.3.4 X.25分

23、組層 呼叫建立與拆除過(guò)程下一頁(yè)上一頁(yè)8.3.4 X.25分組層 數(shù)據(jù)分組的格式（模8） 數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程使用的部分分組的格式 數(shù)據(jù)分組的格式（模128） 下一頁(yè)上一頁(yè)u 分組頭中第三個(gè)字節(jié)的第一個(gè)比特為0，是數(shù)據(jù)分組的唯一標(biāo)志；u 只有數(shù)據(jù)分組才包含P(S)字段，而數(shù)據(jù)分組和流量控制分組都包含P(R)字段，它表示接收端等待接收的下一個(gè)分組的編號(hào)；u M稱為后續(xù)比特，M=0表示該數(shù)據(jù)分組是一份用戶報(bào)文的最后一個(gè)分組，M=1表示該數(shù)據(jù)分組之后還有屬于同一份報(bào)文的數(shù)據(jù)分組。8.3.4 X.25分組層 流量控制分組格式（模8） 流量控制分組的格式（模128） 流量控制分組編碼 流量控制分組 RR（接收準(zhǔn)備

24、好）分組0 0 0 0 1RNR（接收未準(zhǔn)備好）分組0 0 1 0 1REJ（拒絕）分組0 1 0 0 1下一頁(yè)上一頁(yè)8.3.4 X.25分組層 中斷分組格式 中斷確認(rèn)分組格式 注：圖中在模8時(shí)為01，模128時(shí)為10下一頁(yè)上一頁(yè)8.3.4 X.25分組層 數(shù)據(jù)傳輸 X.25分組層的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程與數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)傳輸很相似, 但，二者本質(zhì)上是有區(qū)別的。 分組層的數(shù)據(jù)分組相當(dāng)于鏈路層的信息幀；分組層的流量控制分組相當(dāng)于鏈路層的監(jiān)控幀；分組的發(fā)送順序號(hào)P(S)相當(dāng)于幀的發(fā)送順序號(hào)N(S)；分組的接收順序號(hào)P(R)相當(dāng)于幀的接收順序號(hào)N(R)；兩者在數(shù)據(jù)發(fā)送和接收確認(rèn)、重發(fā)過(guò)程、窗口機(jī)制、流量控制等

25、 方面的考慮都是基本相同的。 二者實(shí)現(xiàn)的具體功能不同：鏈路層主要任務(wù)是向其高層提供無(wú)差錯(cuò)透明的數(shù)據(jù)鏈路，而分組層的主要任務(wù)是解決鏈路傳輸能力的動(dòng)態(tài)時(shí)分統(tǒng)計(jì)復(fù)用；此外，二者數(shù)據(jù)傳輸?shù)木唧w策略所考慮的出發(fā)點(diǎn)也不相同。下一頁(yè)上一頁(yè)8.3.4 X.25分組層 數(shù)據(jù)傳輸 分組與幀序號(hào)的區(qū)別實(shí)例 下一頁(yè)上一頁(yè)8.3.4 X.25分組層 數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中Q比特的使用 Q=0表示包含用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分組，Q=1表示包含控制信息的 數(shù)據(jù)分組 數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中D比特的使用 D=0表示由本地確認(rèn)；D=1表示由遠(yuǎn)端DTE確認(rèn)下一頁(yè)上一頁(yè)8.3.4 X.25分組層 數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中D比特的使用下一頁(yè)上一頁(yè)8.3.4 X.25分

26、組層 基本業(yè)務(wù)功能 交換虛電路(SVC)業(yè)務(wù) 必須進(jìn)行呼叫建立和拆除，費(fèi)用低，適合于隨機(jī)性強(qiáng)、 數(shù)據(jù)傳輸量較小的通信。 和永久虛電路(PVC) 業(yè)務(wù) 在用戶和網(wǎng)絡(luò)管理部門(mén)預(yù)約通信業(yè)務(wù)時(shí)由網(wǎng)絡(luò)建立的永 久性虛連接，不需要呼叫建立和拆除，通信響應(yīng)時(shí)間 短，適合于通信對(duì)象固定、數(shù)據(jù)傳輸量較大的通信。 X.25用戶業(yè)務(wù)功能 下一頁(yè)上一頁(yè)8.3.4 X.25分組層 X.25用戶業(yè)務(wù)功能 可選業(yè)務(wù)功能 非標(biāo)準(zhǔn)窗口大小的協(xié)商 吞吐量等級(jí)的協(xié)商 中斷時(shí)延選擇和指示 擴(kuò)展分組順序號(hào) 分組重傳 反向計(jì)費(fèi) 網(wǎng)絡(luò)用戶識(shí)別 下一頁(yè)上一頁(yè)8.4 分組交換網(wǎng)的路由選擇 本節(jié)內(nèi)容提要： 8.4.1 基本概念 8.4.2 擴(kuò)散

27、式路由選擇 8.4.3 固定路由選擇 8.4.4 集中自適應(yīng)路由選擇 8.4.5 分散自適應(yīng)路由選擇 分組交換網(wǎng)的主要功能之一就是在兩個(gè)數(shù)據(jù)站點(diǎn)之間快速可靠地選擇一條最佳路徑來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，分組交換機(jī)的路由選擇功能是通過(guò)執(zhí)行按照網(wǎng)絡(luò)路由編制的路由選擇算法來(lái)實(shí)現(xiàn)，本節(jié)將簡(jiǎn)要介紹幾種常用的路由選擇算法的基本原理。下一頁(yè)上一頁(yè)8.4.1 基本概念正確性（correctness）簡(jiǎn)單性（simplicity）健壯性（robustness）穩(wěn)定性（stability）公平性（fairness）最優(yōu)性（optimality）高效性（efficiency） 對(duì)路由算法的要求 路由設(shè)計(jì)的最佳準(zhǔn)則最小費(fèi)用準(zhǔn)則 下一

28、頁(yè)上一頁(yè)8.4.1 基本概念 路由選擇策略 靜態(tài)策略在建設(shè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的因素設(shè)計(jì)的某種路由選擇規(guī)則，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行過(guò)程中都不改變，這種策略不能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前狀態(tài)做出選擇，故又稱為非自適應(yīng)路由算法。對(duì)應(yīng)的路由選擇方法有：擴(kuò)散式路由選擇、隨機(jī)路由選擇、固定路由選擇等。動(dòng)態(tài)策略根據(jù)測(cè)量或估計(jì)的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前通信量和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)做出路由選擇，故又稱為自適應(yīng)路由選擇。對(duì)應(yīng)的路由選擇方法有：集中自適應(yīng)路由選擇和分散式自適應(yīng)路由選擇（孤立自適應(yīng)路由選擇和分布式自適應(yīng)路由選擇）。下一頁(yè)上一頁(yè)8.4.2 擴(kuò)散式路由選擇 完全擴(kuò)散 一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)從某條輸入線路收到一個(gè)分組后，立即將分組信息復(fù)制若干副本分別發(fā)送到所有

29、相鄰的節(jié)點(diǎn)，猶如洪水泛濫一般故又稱其為泛洪式算法。各節(jié)點(diǎn)只需選取最先到達(dá)者，將后到者刪除即可，結(jié)果最先到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的一個(gè)分組肯定是走過(guò)了最短路徑，并且所有可能的路徑都被同時(shí)嘗試過(guò)。 選擇擴(kuò)散 記錄下分組擴(kuò)散的路徑，防止它第二次再擴(kuò)散到已擴(kuò)散過(guò)的路徑中。 基本原理 下一頁(yè)上一頁(yè)8.4.2 擴(kuò)散式路由選擇 完全擴(kuò)散 選擇擴(kuò)散 基本原理 特點(diǎn) 可靠性高健壯性好網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷很大下一頁(yè)上一頁(yè)8.4.3 固定路由選擇 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 基本原理 實(shí)例分析 網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)上都存放一張事先確定好的路徑表，指出從本節(jié)點(diǎn)到達(dá)某個(gè)目的節(jié)點(diǎn)而選擇的最優(yōu)的下一節(jié)點(diǎn)或鏈路。 節(jié)點(diǎn)A的固定路由表 下一頁(yè)上一頁(yè)8.4.4 集中自適應(yīng)

30、路由選擇 下一頁(yè)上一頁(yè) 基本原理 缺點(diǎn) 每個(gè)節(jié)點(diǎn)交換內(nèi)存有一張動(dòng)態(tài)路由表；每個(gè)節(jié)點(diǎn)定期向路由控制中心（RCC）發(fā)送狀態(tài)信息；RCC計(jì)算出每對(duì)節(jié)點(diǎn)之間的最優(yōu)路徑，構(gòu)造出路由表分發(fā) 給對(duì)應(yīng)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)。對(duì)RCC的可靠性和計(jì)算能力要求很高；各節(jié)點(diǎn)更新路由表時(shí)不能同步，這種失調(diào)會(huì)增大傳輸時(shí)延；路由報(bào)表信息會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷。8.4.5 分散自適應(yīng)路由選擇 下一頁(yè)上一頁(yè) 基本原理 實(shí)現(xiàn)方案 網(wǎng)絡(luò)中不設(shè)RCC，各節(jié)點(diǎn)交換機(jī)動(dòng)態(tài)調(diào)整自己的路由選擇表 孤立自適應(yīng)路由選擇 每個(gè)節(jié)點(diǎn)僅根據(jù)自己掌握的網(wǎng)絡(luò)狀況來(lái)確定路由表最短等待法逆向?qū)W習(xí)算法 路由選擇 分布自適應(yīng)路由選擇 相鄰節(jié)點(diǎn)彼此定期交換路由信息來(lái)更新自己的路由表8

31、.4.5 分散自適應(yīng)路由選擇 下一頁(yè)上一頁(yè) 分布自適應(yīng)路由選擇實(shí)例分析 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D 若此時(shí)節(jié)點(diǎn)J有分組要發(fā)往分別與節(jié)點(diǎn)A,B,C,D相連的站點(diǎn)， 則節(jié)點(diǎn)J必須找到到達(dá)這4個(gè)節(jié)點(diǎn)的最佳路徑假設(shè)這里的性能標(biāo)準(zhǔn)為傳輸時(shí)延8.4.5 分散自適應(yīng)路由選擇 下一頁(yè)上一頁(yè) 節(jié)點(diǎn)J到其相鄰節(jié)點(diǎn)的時(shí)延 節(jié)點(diǎn)J收到相鄰節(jié)點(diǎn)路由信息 8.4.5 分散自適應(yīng)路由選擇 下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)點(diǎn)J到達(dá)節(jié)點(diǎn)A、B、C、D路由信息（單位：ms） 節(jié)點(diǎn)J到A,B,C,D的最短路由 8.5 分組交換網(wǎng)的互連 本節(jié)內(nèi)容提要：下一頁(yè)上一頁(yè) 8.5.1 分組交換網(wǎng)之間的互連 8.5.2公用分組交換網(wǎng)與PSTN之間的互連 在數(shù)據(jù)通信中，用戶終端

32、經(jīng)常需要訪問(wèn)一個(gè)以上網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)主要有公用電話網(wǎng)、公用分組交換網(wǎng)、局域網(wǎng)以及各種專用通信網(wǎng)絡(luò)等，如果兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)具有公共的標(biāo)準(zhǔn)接口，就可以將其直接相連，否則就必須經(jīng)過(guò)網(wǎng)際互連設(shè)備相連，本節(jié)將介紹分組交換網(wǎng)之間的互聯(lián)及其與PSTN的互連原理。 8.5.1 分組交換網(wǎng)之間的互連 下一頁(yè)上一頁(yè) 分組交換網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)編號(hào) X.121建議的國(guó)際數(shù)據(jù)編號(hào)組成如下圖所示，由數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別 碼（DNIC）和網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部編號(hào)（NTN）兩部分，共14位組成。 8.5.1 分組交換網(wǎng)之間的互連 下一頁(yè)上一頁(yè) 分組交換網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)編號(hào) 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別碼DNIC由3位數(shù)據(jù)國(guó)家代碼DCC和1位網(wǎng)號(hào)組成。DCC的第1位Z為區(qū)域號(hào)，全世界共

33、劃分了6個(gè)區(qū)，編號(hào)分別為2-7， Z=0和Z=1備用，Z=8和Z=9分別用于用戶電報(bào)網(wǎng)和電話網(wǎng)的相互連接。DCC由ITU-T同一管理分配，我國(guó)的DCC號(hào)是460。網(wǎng)號(hào)由各個(gè)國(guó)家的相關(guān)部門(mén)管理分配，以區(qū)分其國(guó)內(nèi)的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部編號(hào)NTN由網(wǎng)絡(luò)管理部門(mén)分配。國(guó)內(nèi)號(hào)碼NN由網(wǎng)號(hào)和NTN組成。 8.5.1 分組交換網(wǎng)之間的互連 下一頁(yè)上一頁(yè) 兩個(gè)公用分組交換網(wǎng)互連 互連示意圖網(wǎng)間接口標(biāo)準(zhǔn)X.75協(xié)議 公用分組交換網(wǎng)與專用分組網(wǎng)之間的互連 網(wǎng)間接口標(biāo)準(zhǔn)X.75協(xié)議 使用X.25互連 8.5.1 分組交換網(wǎng)之間的互連 下一頁(yè)上一頁(yè)X.75協(xié)議X.75設(shè)計(jì)得和X.25很相似，它是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)端接設(shè)備（

34、STE）和另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)端接設(shè)備（STE）之間的接口，其鏈路層采用LAPB規(guī)程并支持多鏈路規(guī)程。X.75位于OSI參考模型的網(wǎng)絡(luò)層中X.25規(guī)程的上方，在分組層重新規(guī)定了虛呼叫業(yè)務(wù)的分組格式和控制規(guī)程，在終端和網(wǎng)絡(luò)之間用X.25規(guī)程建立虛呼叫，而在網(wǎng)絡(luò)之間采用X.75規(guī)程來(lái)實(shí)現(xiàn)逐段接續(xù)。 8.5.1 分組交換網(wǎng)之間的互連 下一頁(yè)上一頁(yè) X.75呼叫請(qǐng)求分組格式 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用字段的作用是將網(wǎng)絡(luò)之間的交換式虛電路的管理信息和用戶信息明確的分開(kāi)傳輸。 8.5.1 分組交換網(wǎng)之間的互連 下一頁(yè)上一頁(yè) 由X.75互連的公用分組交換網(wǎng)體系結(jié)構(gòu) 8.5.2 公用分組交換網(wǎng)與PSTN之間的互連 下一頁(yè)上一頁(yè) 分組終端使用X.32相連 非分組終端使用X.28相連 8.6 中國(guó)公用分組網(wǎng)本節(jié)內(nèi)容提要：下一頁(yè)