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1、現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)12023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)2第一章第一章 概述概述3數(shù)據(jù)通信原理數(shù)據(jù)通信原理數(shù)據(jù)通信原理數(shù)據(jù)通信原理交換技術(shù)交換技術(shù)交換技術(shù)交換技術(shù)2交換技術(shù)概述交換技術(shù)概述交換技術(shù)概述交換技術(shù)概述 12023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)3第一章第一章 概述概述1.1 1.1 交換技術(shù)概述交換技術(shù)概述 2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)4交換技術(shù)概述交換技術(shù)概述 交換技術(shù)是隨著電話通信的發(fā)展和使用交換技術(shù)是隨著電話通信的發(fā)展和使用交換技術(shù)是隨著電話通信的發(fā)展和使用交換技術(shù)是隨著電話通信的發(fā)展和使用而出現(xiàn)的通信技術(shù)。而出現(xiàn)

2、的通信技術(shù)。而出現(xiàn)的通信技術(shù)。而出現(xiàn)的通信技術(shù)。2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)5交換技術(shù)概述交換技術(shù)概述2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)6交換技術(shù)概述交換技術(shù)概述2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)7通信網(wǎng)絡(luò)三要素通信網(wǎng)絡(luò)三要素 現(xiàn)代通信網(wǎng)由三大部分構(gòu)成：終端設(shè)備，傳輸現(xiàn)代通信網(wǎng)由三大部分構(gòu)成：終端設(shè)備，傳輸現(xiàn)代通信網(wǎng)由三大部分構(gòu)成：終端設(shè)備，傳輸現(xiàn)代通信網(wǎng)由三大部分構(gòu)成：終端設(shè)備，傳輸設(shè)備和交換設(shè)備。設(shè)備和交換設(shè)備。設(shè)備和交換設(shè)備。設(shè)備和交換設(shè)備。終端設(shè)備直接面向用戶，主要功能是完成終端設(shè)備直接面向用戶，主要功能是完成終端設(shè)備直接面向用戶，主要功能是完成終端設(shè)備直接面向

3、用戶，主要功能是完成將需要傳送的信息轉(zhuǎn)換為線路上可以傳輸?shù)碾妼⑿枰獋魉偷男畔⑥D(zhuǎn)換為線路上可以傳輸?shù)碾妼⑿枰獋魉偷男畔⑥D(zhuǎn)換為線路上可以傳輸?shù)碾妼⑿枰獋魉偷男畔⑥D(zhuǎn)換為線路上可以傳輸?shù)碾娦盘栆约巴瓿上喾吹墓ぷ餍盘栆约巴瓿上喾吹墓ぷ餍盘栆约巴瓿上喾吹墓ぷ餍盘栆约巴瓿上喾吹墓ぷ?傳輸設(shè)備是連接交換機與交換機之間的通傳輸設(shè)備是連接交換機與交換機之間的通傳輸設(shè)備是連接交換機與交換機之間的通傳輸設(shè)備是連接交換機與交換機之間的通信線路，常用的傳輸媒介包括架空明線、電纜、信線路，常用的傳輸媒介包括架空明線、電纜、信線路，常用的傳輸媒介包括架空明線、電纜、信線路，常用的傳輸媒介包括架空明線、電纜、光纜和無線電波光纜

4、和無線電波光纜和無線電波光纜和無線電波 2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)8通信網(wǎng)絡(luò)三要素通信網(wǎng)絡(luò)三要素 交換設(shè)備是整個通信網(wǎng)的核心交換設(shè)備是整個通信網(wǎng)的核心交換設(shè)備是整個通信網(wǎng)的核心交換設(shè)備是整個通信網(wǎng)的核心，它的基本它的基本它的基本它的基本功能是實現(xiàn)將連接到交換設(shè)備的所有信號進功能是實現(xiàn)將連接到交換設(shè)備的所有信號進功能是實現(xiàn)將連接到交換設(shè)備的所有信號進功能是實現(xiàn)將連接到交換設(shè)備的所有信號進行匯集、轉(zhuǎn)發(fā)和分配，從而完成信息的交換行匯集、轉(zhuǎn)發(fā)和分配，從而完成信息的交換行匯集、轉(zhuǎn)發(fā)和分配，從而完成信息的交換行匯集、轉(zhuǎn)發(fā)和分配，從而完成信息的交換 2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)9第

5、一章第一章 概述概述1.2 1.2 交換技術(shù)交換技術(shù)2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)10交換技術(shù)交換技術(shù)v基本交換技術(shù)基本交換技術(shù)v交換技術(shù)發(fā)展交換技術(shù)發(fā)展2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)11基本交換技術(shù)基本交換技術(shù)v 電路交換電路交換v 報文交換報文交換v 分組交換分組交換2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)12電路交換電路交換在通信雙方建立一條專用的通信線路的在通信雙方建立一條專用的通信線路的交換方式。交換方式。（1）面向連接；）面向連接；（2）固定分配帶寬；）固定分配帶寬；（3）信息透明傳輸。）信息透明傳輸。2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)13 源端將數(shù)據(jù)封裝

6、為報文，發(fā)送給相連源端將數(shù)據(jù)封裝為報文，發(fā)送給相連的交換節(jié)點，交換節(jié)點將報文暫存，分析其的交換節(jié)點，交換節(jié)點將報文暫存，分析其目的地址進行路由選擇，并在相應(yīng)的輸出線目的地址進行路由選擇，并在相應(yīng)的輸出線上排隊，等到輸出線空閑時將該報文傳送給上排隊，等到輸出線空閑時將該報文傳送給下一個交換節(jié)點，直到目的端。下一個交換節(jié)點，直到目的端。（1）無連接；）無連接；（2）統(tǒng)計時分復(fù)用，動態(tài)分配帶寬；）統(tǒng)計時分復(fù)用，動態(tài)分配帶寬；（3）差錯控制。）差錯控制。報文交換報文交換2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)14 發(fā)送端先將用戶報文分割為多個較短的等長發(fā)送端先將用戶報文分割為多個較短的等長的數(shù)據(jù)段，在

7、每個數(shù)據(jù)段前加上分組頭，再采的數(shù)據(jù)段，在每個數(shù)據(jù)段前加上分組頭，再采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式，將分組送到目的端。用存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式，將分組送到目的端。虛電路虛電路 數(shù)據(jù)報數(shù)據(jù)報 分組交換分組交換2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)15（1）統(tǒng)計時分復(fù)用，動態(tài)分配帶寬；）統(tǒng)計時分復(fù)用，動態(tài)分配帶寬；（2）完善的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和復(fù)雜的差錯控制；）完善的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和復(fù)雜的差錯控制；（3）提供面向連接和無連接。）提供面向連接和無連接。分組交換分組交換2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)1612342134123431422413虛電路方式虛電路方式2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)17數(shù)據(jù)報方式數(shù)據(jù)報方式32

8、141234142314322023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)18虛電路和數(shù)據(jù)報的比較虛電路和數(shù)據(jù)報的比較A虛電路：面向連接虛電路：面向連接 數(shù)據(jù)報：無連接數(shù)據(jù)報：無連接B虛電路：分組頭可以只含虛電路標(biāo)識虛電路：分組頭可以只含虛電路標(biāo)識 數(shù)據(jù)報：分組頭含完整的地址信息數(shù)據(jù)報：分組頭含完整的地址信息2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)19虛電路和數(shù)據(jù)報的比較虛電路和數(shù)據(jù)報的比較C虛電路：分組到達目的端時，順序保持不變虛電路：分組到達目的端時，順序保持不變 數(shù)據(jù)報：分組到達目的端時，順序可能變化數(shù)據(jù)報：分組到達目的端時，順序可能變化D虛電路：若線路故障，需要重新建立連接虛電路：若線路故障

9、，需要重新建立連接 數(shù)據(jù)報：若線路故障，可靈活選擇路由數(shù)據(jù)報：若線路故障，可靈活選擇路由2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)20三種交換方式的比較三種交換方式的比較2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)21交換交換發(fā)展交換交換發(fā)展v 多速率電路交換多速率電路交換多速率電路交換多速率電路交換v快速電路交換快速電路交換快速電路交換快速電路交換v幀中繼幀中繼幀中繼幀中繼v快速分組交換快速分組交換快速分組交換快速分組交換v異步傳遞模式異步傳遞模式異步傳遞模式異步傳遞模式vIPIP交換交換交換交換vMPLSMPLSv光交換技術(shù)光交換技術(shù)光交換技術(shù)光交換技術(shù)v軟交換技術(shù)軟交換技術(shù)軟交換技術(shù)軟交換技術(shù)

10、2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)22多速率電路交換多速率電路交換 多速率電路交換的基本思想是采用電路交多速率電路交換的基本思想是采用電路交換中時分復(fù)用換中時分復(fù)用TDM原理，允許同時以多種不原理，允許同時以多種不同速率來進行電路交換，以支持各種速率的同速率來進行電路交換，以支持各種速率的業(yè)務(wù)業(yè)務(wù) 完全多速率電路交換完全多速率電路交換改進型多速率交換改進型多速率交換 2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)23快速電路交換快速電路交換 在呼叫建立時，用戶根據(jù)業(yè)務(wù)要求請求在呼叫建立時，用戶根據(jù)業(yè)務(wù)要求請求一個帶寬為基本速率的整數(shù)倍的連接。此一個帶寬為基本速率的整數(shù)倍的連接。此時網(wǎng)絡(luò)并不分配

11、資源，而是將通信所需要時網(wǎng)絡(luò)并不分配資源，而是將通信所需要的帶寬、目的地址信息等存入交換機中，的帶寬、目的地址信息等存入交換機中，并在信令信道中分配一個頭標(biāo)志來表示這并在信令信道中分配一個頭標(biāo)志來表示這個連接，當(dāng)用戶發(fā)送信息時，交換機根據(jù)個連接，當(dāng)用戶發(fā)送信息時，交換機根據(jù)頭標(biāo)志來迅速分配資源完成信息傳送。頭標(biāo)志來迅速分配資源完成信息傳送。2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)24幀中繼幀中繼 幀中繼包括幀中繼包括OSI/RM的下兩層結(jié)構(gòu)，在的下兩層結(jié)構(gòu)，在數(shù)據(jù)鏈路層上使用簡化的方式傳送和交換數(shù)數(shù)據(jù)鏈路層上使用簡化的方式傳送和交換數(shù)據(jù)單元，沒有第三層結(jié)構(gòu)。據(jù)單元，沒有第三層結(jié)構(gòu)。幀中繼網(wǎng)絡(luò)交

12、換節(jié)點不具有流量控制和幀中繼網(wǎng)絡(luò)交換節(jié)點不具有流量控制和差錯控制的功能，僅執(zhí)行基于差錯控制的功能，僅執(zhí)行基于CRC的差錯檢的差錯檢查功能，以便丟棄出錯的幀查功能，以便丟棄出錯的幀 2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)25快速分組交換快速分組交換 快速分組交換對于幀中繼技術(shù)進一步簡快速分組交換對于幀中繼技術(shù)進一步簡化和改進獲得了更高的傳送速率，具有更高化和改進獲得了更高的傳送速率，具有更高的效率，能夠適應(yīng)不同業(yè)務(wù)的要求。的效率，能夠適應(yīng)不同業(yè)務(wù)的要求。歐洲：異步時分復(fù)用歐洲：異步時分復(fù)用(Asynchronous Time Division，ATD)美國：快速分組交換美國：快速分組交換(Fa

13、st Packet Switching，F(xiàn)CS)CCITT：異步傳遞模式：異步傳遞模式(Asynchronous Transfer Mode，ATM)。2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)26異步傳遞模式異步傳遞模式v采用了面向連接的工作方式采用了面向連接的工作方式采用了面向連接的工作方式采用了面向連接的工作方式 v網(wǎng)絡(luò)功能進一步簡化網(wǎng)絡(luò)功能進一步簡化網(wǎng)絡(luò)功能進一步簡化網(wǎng)絡(luò)功能進一步簡化 vATMATM信元頭功能降低信元頭功能降低信元頭功能降低信元頭功能降低 v信元長度較短且長度固定信元長度較短且長度固定信元長度較短且長度固定信元長度較短且長度固定 2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)

14、27IPIP交換交換 改變傳統(tǒng)路由器轉(zhuǎn)發(fā)改變傳統(tǒng)路由器轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)包的處理數(shù)據(jù)包的處理過程，使得路由器可以按照交換速率轉(zhuǎn)過程，使得路由器可以按照交換速率轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)IP數(shù)據(jù)包，也就是使用硬件實現(xiàn)數(shù)據(jù)包，也就是使用硬件實現(xiàn)IP報文報文的轉(zhuǎn)發(fā)，做到了線速轉(zhuǎn)發(fā)的轉(zhuǎn)發(fā)，做到了線速轉(zhuǎn)發(fā)2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)28多協(xié)議標(biāo)簽交換技術(shù)多協(xié)議標(biāo)簽交換技術(shù) 多協(xié)議標(biāo)簽交換技術(shù)是將二層多協(xié)議標(biāo)簽交換技術(shù)是將二層ATM交換交換與三層的與三層的IP路由技術(shù)的優(yōu)點結(jié)合起來的一路由技術(shù)的優(yōu)點結(jié)合起來的一種數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，它既有種數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，它既有IP的靈活性，又的靈活性，又具有具有ATM的高效性，可以向用戶提供

15、不同的高效性，可以向用戶提供不同服務(wù)類型的同時又可以保證服務(wù)質(zhì)量。服務(wù)類型的同時又可以保證服務(wù)質(zhì)量。MPLS被認為是公共骨干網(wǎng)上最適用的被認為是公共骨干網(wǎng)上最適用的技術(shù)方案。技術(shù)方案。2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)29光交換技術(shù)光交換技術(shù) 光交換是指不經(jīng)過任何光光交換是指不經(jīng)過任何光/電、電電、電/光轉(zhuǎn)換，光轉(zhuǎn)換，在光域直接將輸入的光信號交換到不同的輸在光域直接將輸入的光信號交換到不同的輸出端。出端。通信網(wǎng)可以直接在光域?qū)崿F(xiàn)信號的復(fù)用、通信網(wǎng)可以直接在光域?qū)崿F(xiàn)信號的復(fù)用、傳輸、交換、路由選擇、監(jiān)控，網(wǎng)絡(luò)信號不傳輸、交換、路由選擇、監(jiān)控，網(wǎng)絡(luò)信號不再承受光再承受光/電、電電、電/光轉(zhuǎn)換

16、的障礙，實現(xiàn)全光光轉(zhuǎn)換的障礙，實現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)。2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)30軟交換技術(shù)軟交換技術(shù) NGN實現(xiàn)了將網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)功能與實現(xiàn)了將網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)功能與控制功能分開，而軟交換是控制功能分開，而軟交換是NGN中的中的關(guān)鍵技術(shù)，位于關(guān)鍵技術(shù)，位于NGN的控制層，實現(xiàn)的控制層，實現(xiàn)了控制功能，而業(yè)務(wù)功能由業(yè)務(wù)層設(shè)備了控制功能，而業(yè)務(wù)功能由業(yè)務(wù)層設(shè)備完成，完成，NGN的另外兩層分別是承載層的另外兩層分別是承載層和接入層，分別完成了信息傳輸和用戶和接入層，分別完成了信息傳輸和用戶終端接入的功能。終端接入的功能。2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)31第一章第一章 概述概述1.3

17、 1.3 數(shù)據(jù)通信原理數(shù)據(jù)通信原理2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)32數(shù)據(jù)通信原理數(shù)據(jù)通信原理v網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)v差錯控制與流量控制差錯控制與流量控制v網(wǎng)絡(luò)拓撲網(wǎng)絡(luò)拓撲2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)33網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)v分層次的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分層次的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)vOSI協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)34網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 為進行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則為進行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則稱為稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議明確了所交換的數(shù)據(jù)格式以及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議明確了所交換的數(shù)據(jù)格式以及相關(guān)的時序問題相關(guān)的時序問題,

18、稱為稱為語法、語義和同步語法、語義和同步。2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)35v各層次之間是獨立的各層次之間是獨立的v靈活性好靈活性好v結(jié)構(gòu)上可以分割開結(jié)構(gòu)上可以分割開 v易于實現(xiàn)和維護易于實現(xiàn)和維護v能夠促進標(biāo)準(zhǔn)化工作能夠促進標(biāo)準(zhǔn)化工作分層結(jié)構(gòu)分層結(jié)構(gòu)對于復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，最好采用分層結(jié)構(gòu)對于復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，最好采用分層結(jié)構(gòu)2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)36網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的各層及其協(xié)議的集合，稱網(wǎng)絡(luò)的各層及其協(xié)議的集合，稱為為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。OSI/RM、TCP/IP、802.X、ATM。2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)37第第N層層第第N-1

19、層層SAP（N)服務(wù)實體服務(wù)實體(N-1）服務(wù)實體）服務(wù)實體服務(wù)數(shù)據(jù)服務(wù)數(shù)據(jù)單元單元SDU協(xié)議數(shù)據(jù)協(xié)議數(shù)據(jù)單元單元PDU服務(wù)、協(xié)議與接口服務(wù)、協(xié)議與接口2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)38（N)服務(wù)實體服務(wù)實體(N-1）服務(wù)實體）服務(wù)實體（N)服務(wù)實體服務(wù)實體(N-1）服務(wù)實體）服務(wù)實體（N）對等層協(xié)議）對等層協(xié)議（N1）對等層協(xié)議）對等層協(xié)議服務(wù)、協(xié)議與接口服務(wù)、協(xié)議與接口2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)39服務(wù)類型服務(wù)類型面向連接的通信：建立連接、保持連接和拆除連接面向連接的通信：建立連接、保持連接和拆除連接無連接的通信：自尋路方法無連接的通信：自尋路方法2023/2/7現(xiàn)

20、代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)40OSIOSI協(xié)議網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 開放系統(tǒng)互連參考模型是由國際標(biāo)準(zhǔn)化開放系統(tǒng)互連參考模型是由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織組織ISO制定的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，稱為制定的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，稱為OSI標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。只要遵守只要遵守OSI ，一個系統(tǒng)就可以和位于，一個系統(tǒng)就可以和位于世界上任何地方的、也遵守世界上任何地方的、也遵守OSI的其他任何的其他任何系統(tǒng)進行通信。系統(tǒng)進行通信。2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)41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)層傳輸層傳輸層會話層會話層表示層表示層應(yīng)用層應(yīng)用層OSIOSI協(xié)議七層結(jié)構(gòu)協(xié)議七層結(jié)構(gòu) 2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)42

21、物理層物理層物物理理層層的的任任務(wù)務(wù)就就是是為為它它的的上上一一層層提提供供一一個個物物理理連接，以便透明的傳送比特流。連接，以便透明的傳送比特流。在物理層上傳送的數(shù)據(jù)單位是比特。在物理層上傳送的數(shù)據(jù)單位是比特。物物理理層層的的規(guī)規(guī)定定了了四四個個特特性性是是機機械械特特性性、電電氣氣特特性、功能特性和規(guī)程特性。性、功能特性和規(guī)程特性。2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)43數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)鏈鏈路路層層負負責(zé)責(zé)在在兩兩個個相相鄰鄰節(jié)節(jié)點點間間的的線線路路上上，無差錯地傳送以幀為單位的數(shù)據(jù)。無差錯地傳送以幀為單位的數(shù)據(jù)。每每一一幀幀包包括括一一定定數(shù)數(shù)量量的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)和和一一些些

22、必必要要的的控控制制信信息息。控控制制信信息息中中，有有同同步步信信息息、地地址址信信息息、差差錯錯控制、流量控制等信息?？刂?、流量控制等信息。集線器、交換機、網(wǎng)橋集線器、交換機、網(wǎng)橋2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)44網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層尋址功能尋址功能選選擇擇合合適適的的路路由由和和交交換換節(jié)節(jié)點點，是是發(fā)發(fā)送送站站的的傳傳輸輸層層所所傳傳下下來來的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)能能夠夠正正確確無無誤誤的的按按照照地地址址找找到到目目的站，并交給目的站的傳輸層。的站，并交給目的站的傳輸層。在網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)傳送的單位是分組。在網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)傳送的單位是分組。路由器路由器2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)45傳輸層

23、傳輸層傳輸層為會話層提供了可靠的端到端的服務(wù)。傳輸層為會話層提供了可靠的端到端的服務(wù)。傳傳輸輸層層屏屏蔽蔽了了網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)層層，使使會會話話層層看看不不見見傳傳輸輸層層以以下下的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)通通信信的的細細節(jié)節(jié)。傳傳輸輸層層只只能能存存在在于于端端系系統(tǒng)中。統(tǒng)中。在傳輸層，信息的傳送單位是報文。在傳輸層，信息的傳送單位是報文。服務(wù)器服務(wù)器2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)46會話層會話層對數(shù)據(jù)傳輸進行管理。會話層在兩個互相通對數(shù)據(jù)傳輸進行管理。會話層在兩個互相通信的應(yīng)用進程之間，建立、組織和協(xié)調(diào)其交互。信的應(yīng)用進程之間，建立、組織和協(xié)調(diào)其交互。2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)47表示層

24、將于交換的數(shù)據(jù)從適合某一用戶的抽表示層將于交換的數(shù)據(jù)從適合某一用戶的抽象語法，轉(zhuǎn)換為適合象語法，轉(zhuǎn)換為適合OSI內(nèi)部使用的傳送語法。內(nèi)部使用的傳送語法。對傳送的數(shù)據(jù)加密和解密。對傳送的數(shù)據(jù)加密和解密。表示層表示層2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)48應(yīng)用層應(yīng)用層應(yīng)應(yīng)用用層層確確定定應(yīng)應(yīng)用用進進程程之之間間通通信信的的性性質(zhì)質(zhì)以以滿滿足用戶的需要。足用戶的需要。2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)49網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸示意圖（發(fā)送端）網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸示意圖（發(fā)送端）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)層傳輸層傳輸層會話層會話層表示層表示層應(yīng)用層應(yīng)用層控制信息控制信息用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)2023

25、/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)50網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸示意圖（接收端）網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸示意圖（接收端）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)層傳輸層傳輸層會話層會話層表示層表示層應(yīng)用層應(yīng)用層控制信息控制信息用戶用戶數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)51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)層傳輸媒體傳輸媒體網(wǎng)絡(luò)傳輸示意圖網(wǎng)絡(luò)傳輸示意圖物理層物理層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層傳輸層會話層會話層表示層表示層應(yīng)用層應(yīng)用層物理層物理層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層傳輸層會話層會話層表示層表示層應(yīng)用層應(yīng)用層2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)52差錯控制差錯控制差錯控制

26、通常分為兩步：首先是差錯檢測，差錯控制通常分為兩步：首先是差錯檢測，通過差錯檢測可以發(fā)現(xiàn)接收的數(shù)據(jù)是否正確，通過差錯檢測可以發(fā)現(xiàn)接收的數(shù)據(jù)是否正確，如果不正確則進行第二步，差錯糾正。如果不正確則進行第二步，差錯糾正。常用的差錯糾正方法有兩種：一是自動請常用的差錯糾正方法有兩種：一是自動請求重發(fā)（求重發(fā)（AutomaticRepeatrequest，ARQ），），二是前向糾錯（二是前向糾錯（ForwordErrorCorrection，F(xiàn)EC）。）。2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)53 在在k比特信息位附加一位效驗位構(gòu)成碼字，使比特信息位附加一位效驗位構(gòu)成碼字，使碼字中碼字中1的總數(shù)為奇

27、數(shù)（奇校驗碼）或偶數(shù)（偶校的總數(shù)為奇數(shù)（奇校驗碼）或偶數(shù)（偶校驗碼），即滿足下列條件：驗碼），即滿足下列條件：an-1+an-2+a0=1（奇校驗碼）（奇校驗碼）an-1+an-2+a0=0（偶校驗碼）（偶校驗碼）式中式中a0為校驗位，其它為信息位。為校驗位，其它為信息位。奇偶校驗碼奇偶校驗碼2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)54奇偶校驗?zāi)芰ζ媾夹ｒ災(zāi)芰?011110 信息進行奇偶校驗信息進行奇偶校驗奇校驗奇校驗 0011110偶校驗偶校驗 001111010發(fā)現(xiàn)奇數(shù)個錯誤，但無糾錯能力發(fā)現(xiàn)奇數(shù)個錯誤，但無糾錯能力2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)55信息元信息元信息元信息元N

28、 N位（位（位（位（S Sn-1n-1，S Sn-2n-2，S S1 1，S S0 0）生成多項式：生成多項式：G(X)=Xk+Gk-1Xk-1+G1X+G0CRCCRC編碼編碼碼多項式：碼多項式：S(X)=Sn-1Xn-1+Sn-2Xn-2+S1X+S0Xk S(X)=G(X)Q(x)+D(X)G(X)2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)56最終發(fā)送序列最終發(fā)送序列T（Sn-1，S0，Dk-1，D0）CRCCRC編碼編碼監(jiān)督元監(jiān)督元K位（位（Dk-1，Dk-2，D1，D0）信息元信息元信息元信息元N N位（位（位（位（S Sn-1n-1，S Sn-2n-2，S S1 1，S S0 0）2

29、023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)57CRCCRC解碼解碼通過通過R(X)/G(X)，通過能否整除，判斷，通過能否整除，判斷接收數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。接收數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)58自動請求重發(fā)自動請求重發(fā)ARQARQ停止等待停止等待ARQ2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)59自動請求重發(fā)自動請求重發(fā)ARQARQ后退后退N幀幀ARQ2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)60流量控制流量控制2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)61流量控制流量控制流量控制流量控制對網(wǎng)絡(luò)中兩個節(jié)點的數(shù)據(jù)流量加以控制。采用的方法對網(wǎng)絡(luò)中兩個節(jié)點的數(shù)據(jù)流量加以控制。采用的方法是由接

30、收端來控制發(fā)送端的發(fā)送速度，使其滿足自身的處理是由接收端來控制發(fā)送端的發(fā)送速度，使其滿足自身的處理能力，避免出現(xiàn)過載，也就是擁塞。能力，避免出現(xiàn)過載，也就是擁塞。擁塞控制擁塞控制使網(wǎng)絡(luò)中的分組數(shù)量保持在某一個量值之下，避免使網(wǎng)絡(luò)中的分組數(shù)量保持在某一個量值之下，避免由于分組數(shù)量過多而造成的排隊時延增大，分組丟失等現(xiàn)象。由于分組數(shù)量過多而造成的排隊時延增大，分組丟失等現(xiàn)象。死鎖防止死鎖防止死鎖防止技術(shù)就是合理的設(shè)計網(wǎng)絡(luò)而避免出現(xiàn)死鎖，死鎖防止技術(shù)就是合理的設(shè)計網(wǎng)絡(luò)而避免出現(xiàn)死鎖，并在死鎖情況下及時恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)通信。并在死鎖情況下及時恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)通信。2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)62流量控制技

31、術(shù)流量控制技術(shù) 滑動窗口協(xié)議滑動窗口協(xié)議滑動窗口協(xié)議進行流量控制的方法與后退滑動窗口協(xié)議進行流量控制的方法與后退N幀幀ARQ協(xié)議中使用的滑動窗口是完全一致的。通過控協(xié)議中使用的滑動窗口是完全一致的。通過控制窗口寬度決定發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)的速率，因此窗口制窗口寬度決定發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)的速率，因此窗口寬度的選擇是十分關(guān)鍵的。寬度的選擇是十分關(guān)鍵的。漏斗式速率控制算法漏斗式速率控制算法在數(shù)據(jù)通信中發(fā)生擁塞的原因是由于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在數(shù)據(jù)通信中發(fā)生擁塞的原因是由于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)往往具有突發(fā)性，如果發(fā)送端能夠按一個恒定的速往往具有突發(fā)性，如果發(fā)送端能夠按一個恒定的速率發(fā)送數(shù)據(jù)，則擁塞現(xiàn)象將大大降低。根據(jù)這種特率發(fā)送數(shù)據(jù)，

32、則擁塞現(xiàn)象將大大降低。根據(jù)這種特點，可以采用一種稱為業(yè)務(wù)整形的流量控制方法，點，可以采用一種稱為業(yè)務(wù)整形的流量控制方法，這種方法使分組以某種固定的速率傳送。這種方法使分組以某種固定的速率傳送。2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)63網(wǎng)絡(luò)拓撲網(wǎng)絡(luò)拓撲網(wǎng)絡(luò)拓撲網(wǎng)絡(luò)拓撲：網(wǎng)絡(luò)拓撲是通過網(wǎng)絡(luò)中的各個節(jié)點與通信網(wǎng)絡(luò)拓撲是通過網(wǎng)絡(luò)中的各個節(jié)點與通信線路之間的幾何關(guān)系來表示網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，反映線路之間的幾何關(guān)系來表示網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，反映了了網(wǎng)絡(luò)中各實體之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)中各實體之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。常見網(wǎng)絡(luò)拓撲類型常見網(wǎng)絡(luò)拓撲類型：總線形、環(huán)形、星形、樹形和網(wǎng)形。總線形、環(huán)形、星形、樹形和網(wǎng)形。2023/2/7現(xiàn)代交換技

33、術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)64總線形拓撲 總線形拓撲使用一根稱為總線的電纜連接網(wǎng)總線形拓撲使用一根稱為總線的電纜連接網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點。所有節(jié)點共享全部帶寬。絡(luò)中的所有節(jié)點。所有節(jié)點共享全部帶寬。2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)65環(huán)形拓撲 數(shù)據(jù)沿著環(huán)向一個方向傳送，數(shù)據(jù)的目的地數(shù)據(jù)沿著環(huán)向一個方向傳送，數(shù)據(jù)的目的地址節(jié)點接收并處理該數(shù)據(jù)。址節(jié)點接收并處理該數(shù)據(jù)。2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)66星形拓撲星形拓撲 每個節(jié)點都將數(shù)據(jù)發(fā)送到中心節(jié)點，再由中每個節(jié)點都將數(shù)據(jù)發(fā)送到中心節(jié)點，再由中心節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)到目的節(jié)點。心節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)到目的節(jié)點。2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)67樹形拓撲樹形拓撲 樹形拓撲采用分層結(jié)構(gòu)，任何節(jié)點發(fā)出樹形拓撲采用分層結(jié)構(gòu)，任何節(jié)點發(fā)出的數(shù)據(jù)都可傳送到整個網(wǎng)絡(luò)。的數(shù)據(jù)都可傳送到整個網(wǎng)絡(luò)。2023/2/7現(xiàn)代交換技術(shù)現(xiàn)代交換技術(shù)68網(wǎng)形拓撲網(wǎng)形拓撲 在網(wǎng)形網(wǎng)絡(luò)中，