通信工程師綜合能力考試交換技術(shù)比較

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4.1.4 交換技術(shù)比較

1.電路交換、分組交換和ATM交換的比較

交換系統(tǒng)的功能可以用兩種說法來描述。一種說法是，交換系統(tǒng)的功能是在入端和出端之間建立連接。按這種說法，可以把交換系統(tǒng)想像成一堆開關(guān)，當(dāng)需要把一個(gè)入端和一>出端連接起來的時(shí)候就搬動(dòng)開關(guān)。另一種說法是，交換系統(tǒng)的功能是把入端的信息分發(fā)到出端上。按這種說法，可以把交換系統(tǒng)想象成一個(gè)大的信息轉(zhuǎn)運(yùn)站，它接收入端上的信息，然后分門別類地分發(fā)到各個(gè)出端上。

以電路連接為目的的交換方式是電路交換方式。因此電路交換的動(dòng)作就是在通信時(shí)建立電路，通信完畢斷開電路。至于通信過程中雙方是否在相互傳送信息，傳送了什么信息，都與交換系統(tǒng)無關(guān)。

在計(jì)算機(jī)通信中，人機(jī)交互（從鍵盤輸入，顯示器輸出）時(shí)間長，空閑時(shí)間可高達(dá)90%以上，如果仍然采用電路交換是不能容忍的。人們認(rèn)為在數(shù)據(jù)交換領(lǐng)域，應(yīng)使用分組交換方式。

分組交換方式不是以電路連接為目的，而是以信息分發(fā)為目的的。因此信息傳送給交換機(jī)時(shí)要先經(jīng)過一番加工處理，如分段、封裝、檢錯(cuò)和糾錯(cuò)、流暈控制、反饋重發(fā)等，然后根據(jù)分組頭中的地址域和控制域，把一個(gè)個(gè)分組分發(fā)到各個(gè)出端上。

可以這樣說，電路交換是一種“粗放”的和“宏觀”的交換方式，它只管電路而不管在電路上傳送的信息。相比之下，分組交換比較“精微”和“細(xì)致”,它對(duì)傳送的信息進(jìn)行管理。

ATM交換是一種改進(jìn)的快速分組交換技術(shù)。它對(duì)信息的管理不像分組交換那樣“精微”和“細(xì)致”.因?yàn)檫B接ATM交換機(jī)的是光纖傳輸線，其傳輸錯(cuò)誤微乎其微，因此ATM網(wǎng)絡(luò)中取消了逐段的差錯(cuò)控制和流量控制，ATM交換節(jié)點(diǎn)的控制自然也簡化了。為了滿足實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的要求，ATM也使用了一些電路交換中的方法。所以，ATM交換不僅僅是簡化控制，而是結(jié)合了電路交換和分組交換的優(yōu)點(diǎn)，產(chǎn)生的一種新的交換技術(shù)。

綜上所述，我們可以得出結(jié)論：電路交換只閉合網(wǎng)絡(luò)開關(guān)，不處理信息，時(shí)延小，最適合實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，典型應(yīng)用是語音；分組交換處理每一個(gè)信息，差錯(cuò)小，最適合數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；ATM交換用于B-ISDN,適合現(xiàn)有和未來的所有業(yè)務(wù)。

2.OSI與節(jié)點(diǎn)交換技術(shù)

OSI分層模型將一個(gè)物理實(shí)體完成的功能分成多個(gè)邏輯功能層，每一層具有不同的功能，多層功能的組合可完成整體功能。利用這種技術(shù)，可以將交換節(jié)點(diǎn)復(fù)雜而龐大的設(shè)計(jì)問題簡化為一些“單層”設(shè)計(jì)問題。OSI與各種交換技術(shù)之間的關(guān)系概述如下。

電路交換完成的功能相當(dāng)于OSI模型的第1層，即在物理層交換，無需使用協(xié)議。

使用X.25協(xié)議的傳統(tǒng)分組交換完成OSI模型的低3層功能，即包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)（分組）層的功能。數(shù)據(jù)鏈路層采用完全的差錯(cuò)控制（包括對(duì)傳送信息的幀定位、差錯(cuò)檢驗(yàn)、差錯(cuò)恢復(fù)），交換在第3層實(shí)現(xiàn)。由于其節(jié)點(diǎn)處理復(fù)雜，轉(zhuǎn)發(fā)信息速率最低。

幀交換完成OSI模型的低2層，即物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能，并對(duì)數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行簡化，只完成數(shù)據(jù)鏈路層的核心功能（對(duì)傳送信息的幀定位和差錯(cuò)檢驗(yàn)），交換在第2層實(shí)現(xiàn)。其節(jié)點(diǎn)復(fù)雜度比X.25低，轉(zhuǎn)發(fā)速率高于X.25網(wǎng)。

ATM協(xié)議完成相當(dāng)于OSI模型的低2層功能，網(wǎng)絡(luò)中的交換節(jié)點(diǎn)不再支持對(duì)用戶信息的任何差錯(cuò)控制，交換在第2層實(shí)現(xiàn)。其節(jié)點(diǎn)復(fù)雜度最低，允許轉(zhuǎn)發(fā)速率較高。

局域網(wǎng)交換也使用OSI模型的低2層，但它的數(shù)據(jù)鏈路層比較復(fù)雜，交換在第2層實(shí)現(xiàn)。

傳統(tǒng)路由器使用OSI模型的低3層協(xié)議，交換在第3層實(shí)現(xiàn)。

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