分組交換方式

分組交換方式通信術(shù)語01定義分類發(fā)展歷史特點目錄03020405網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀用途技術(shù)應(yīng)用目錄070608基本信息分組交換技術(shù)（packetswitching）也稱包交換，是將用戶傳送的數(shù)據(jù)劃分成一定的長度，每個部分叫做一個分組，通過傳輸分組的方式傳輸信息的一種技術(shù)。它是通過計算機和終端實現(xiàn)計算機與計算機之間的通信，在傳輸線路質(zhì)量不高、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段還較單一的情況下，應(yīng)運而生的一種交換技術(shù)。定義定義分組交換方式是指數(shù)字信號以信息分組（或稱包）為單位，在網(wǎng)節(jié)點進行存儲轉(zhuǎn)發(fā)的交換方式。也稱包交換。分組是在開放系統(tǒng)互連參考模式（OSI-RM）的第三層上、以標(biāo)號標(biāo)識的信息組，是一組包括數(shù)據(jù)和呼叫控制信號的二進制數(shù)字序列。一個報文可以是一個分組，也可以分割成若干分組，每個分組必需具有一定的格式，標(biāo)明編號，并帶有地址信息等，以便使交換機能分發(fā)這些分組并且在目的地重新組裝成一個完整的報文。通常一個分組的數(shù)據(jù)位長為1024位，也可以是2048位、512位或其它規(guī)定值。發(fā)展歷史發(fā)展歷史分組交換由DonaldDavies和保羅·巴蘭在1960年代早期發(fā)明。有人認(rèn)為倫納德·克蘭羅克也是分組交換的發(fā)明者，但是Davies在去世之前爭辯這一點并指出，克蘭羅克的研究實際上是關(guān)于排隊論，也就是分組交換的關(guān)鍵理論基礎(chǔ)。克蘭羅克出版的著作中未顯著提到過把用戶消息分割成段，并通過網(wǎng)絡(luò)分別發(fā)送他們，這是巴蘭和Davies最重要的創(chuàng)新。從交換技術(shù)的發(fā)展歷史看，數(shù)據(jù)交換經(jīng)歷了電路交換、報文交換、分組交換和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字交換的發(fā)展過程。2.1電路交換電路交換就是計算機終端之間通信時，一方發(fā)起呼叫，獨占一條物理線路。當(dāng)交換機完成接續(xù)，對方收到發(fā)起端的信號，雙方即可進行通信。在整個通信過程中雙方一直占用該電路。它的特點是實時性強，時延小，交換設(shè)備成本較低。但同時也帶來線路利用率低，電路接續(xù)時間長，通信效率低，不同類型終端用戶之間不能通信等缺點。電路交換比較適用于信息量大、長報文，經(jīng)常使用的固定用戶之間的通信。2.2報文交換將用戶的報文存儲在交換機的存儲器中。當(dāng)所需要的輸出電路空閑時，再將該報文發(fā)向接收交換機或終端，它以“存儲——轉(zhuǎn)發(fā)”方式在網(wǎng)內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)。報文交換的優(yōu)點是中繼電路利用率高，可以多個用戶同時在一條線路上傳送，可實現(xiàn)不同速率、不同規(guī)程的終端間互通。但它的缺點也是顯而易見的。分類分類分組交換以分組為單位進行交換和傳輸，只有在傳送分組的通信過程中才占用傳送信道，其他時間該信道可用于不同的數(shù)據(jù)終端之間的分組傳送。分組交換采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式，因而無需在通信的數(shù)據(jù)終端之間建立一條專用通道。交換機管理與轉(zhuǎn)發(fā)分組的過程有數(shù)據(jù)報和虛電路（虛呼叫）兩種方式。3.1數(shù)據(jù)報每個交換機根據(jù)接收地址和網(wǎng)路情況，對到達的每個分組獨立進行處理與隨機選擇路由直至到達目的地的通信方式。由于每個分組可以通過不同的路由，且每個路由的傳送遲延是不同的，所以一個完整的報文分割成的多個分組到達目的地交換機的先后次序并不與原序相同，需由接收數(shù)據(jù)終端重新排序。3.2虛電路先在待通信的兩個數(shù)據(jù)終端之間選擇合適的路由，建立一條由多段統(tǒng)計時分復(fù)用鏈路組成的虛電路，各個分組均按確定的流向沿此虛電路順序通過的通信方式。網(wǎng)路能保證在虛電路上各個分組的可靠傳送，并按原序傳送給接收終端。特點特點①由于以分組作為存儲與轉(zhuǎn)發(fā)單位，所以平均報文的傳送時間較短，占用交換機的存儲空間很少。②適宜于交換短報文，可突發(fā)式地使用傳送信道的整個信道帶寬，使傳送報文的速度加快。對于長報文，由于要分割成多個分組，且每個分組要花費一定的“開銷”用于指示該分組應(yīng)到達的目的地址等，因此傳送速度不如電路交換方式快。③可以分段實施差錯控制，使系統(tǒng)的剩余差錯（不可檢差錯）比電路交換方式在同樣電路條件下要低。④可以實現(xiàn)不同速率的數(shù)據(jù)終端之間的互通。⑤由于采用統(tǒng)計時分復(fù)用電路方式，電路利用率高，但實時性不如電路交換方式。⑥可使多個數(shù)據(jù)終端之間同時通信，為分布式進程通信創(chuàng)造了條件。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分組交換網(wǎng)一般由分組交換機、網(wǎng)絡(luò)管理中心、遠(yuǎn)程集中器、分組裝拆設(shè)備、分組終端/非分組終端和傳輸線路等基本設(shè)備組成。5.1分組交換機功能提供網(wǎng)絡(luò)的基本業(yè)務(wù)：交換虛電路和永久虛電路，及其他補充業(yè)務(wù)，如閉和用戶群，網(wǎng)路用戶識別等。在端到端計算機之間通信時，進行路由選擇，以及流量控制。能提供多種通信規(guī)程，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，維護運行，故障診斷，計費與一些網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計等。5.2網(wǎng)絡(luò)管理中心網(wǎng)絡(luò)配置管理與用戶管理，日常運行數(shù)據(jù)的收集與統(tǒng)計。路由選擇管理，網(wǎng)路監(jiān)測，故障告警與網(wǎng)路狀態(tài)顯示。根據(jù)交換機提供的計費信息完成計費管理。5.3遠(yuǎn)程集中器允許分組終端和非分組終端接入，有規(guī)程變換功能，可以把每個終端集中起來接入至分組交換機的中、高速線用途用途分組交換方式特別適合于計算機通信和公用分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)。后者可提供的業(yè)務(wù)有虛電路業(yè)務(wù)（VC）與永久虛電路業(yè)務(wù)（PVC）。PVC是預(yù)先在相應(yīng)數(shù)據(jù)終端之間建立了虛電路，因此可省去呼叫建立與拆除程序，加快數(shù)據(jù)傳送過程。網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀1993年建立的中國公用分組交換網(wǎng)是向全社會開放的網(wǎng)絡(luò)，能提供多種業(yè)務(wù)的全國分組交換網(wǎng)。CHINAPAC分為骨干網(wǎng)和省內(nèi)網(wǎng)兩極構(gòu)成。骨干網(wǎng)以北京為國際出入口局，廣州為港澳出入口局。以北京、上海、沈陽、武漢、成都、西安、廣州及南京等8個城市為匯接中心。覆蓋全國所有省、市、自治區(qū)。匯接中心采用全網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其它接點采用不完全網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。網(wǎng)內(nèi)每個接點都有2個或2個以上不同方向的電路，從而保證網(wǎng)路的可靠性。網(wǎng)內(nèi)中繼電路主要采用數(shù)字電路。最高速率達34Mbps。同時，各地的本地分組交換網(wǎng)也已延伸到了地、市、縣。CHINAPAC以其龐大的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，滿足各界客戶的需求，并且與公用數(shù)字交換網(wǎng)（PSTN），中國公眾計算機互聯(lián)網(wǎng)（CHINANET），中國功用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（CHINADDN），幀中繼網(wǎng)（CHINAFRN）等網(wǎng)絡(luò)互連，以達到資源共享。優(yōu)勢互補。為廣大用戶提供高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。并與美國、日本、加拿大、韓國、香港等幾十個國家和地區(qū)分組網(wǎng)相連，滿足大中型企業(yè)、外商投資企業(yè)、外商在內(nèi)地辦事處等國際用戶的需求。技術(shù)應(yīng)用技術(shù)應(yīng)用8.1提供的業(yè)務(wù)CHINAPAC向用戶提供兩種基本業(yè)務(wù)功能：交換虛電路——指在兩個用戶之間建立的臨時邏輯連接。永久虛電路——指在兩個用戶之間建立的永久性的邏輯連接。用戶一開機，一條永久虛電路就自動建立起來了。CHINAPAC還向用戶提供任選業(yè)務(wù)功能，主要有閉和用戶群、反向計費、網(wǎng)絡(luò)用戶識別、呼叫轉(zhuǎn)移、虛擬專用網(wǎng)、廣播服務(wù)、幀中繼等業(yè)務(wù)。8.2商業(yè)應(yīng)用分組交換在商業(yè)中的應(yīng)用較廣泛。如銀行系統(tǒng)在線式信用卡（POS機）的驗證。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?。首先，各大商場?nèi)部