中級(jí)通信交換技術(shù)知識(shí)點(diǎn)精講之分組交換原理

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       下面是由希賽小編提供的中級(jí)通信交換技術(shù)知識(shí)點(diǎn)精講之分組交換原理，希望對(duì)學(xué)友們有所幫助。具體內(nèi)容如下：

       分組交換原理

       上一節(jié)介紹了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成和網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，其中通信子網(wǎng)的基本任務(wù)就是將數(shù)據(jù)信息從源點(diǎn)傳送到S的點(diǎn)，在源點(diǎn)與目的點(diǎn)之間可能要經(jīng)過(guò)許多個(gè)鏈路和中繼節(jié)點(diǎn)。鏈路的功能是傳輸，而中繼節(jié)點(diǎn)的功能是交換，也就是從輸人鏈路接收信息并轉(zhuǎn)發(fā)到指定的輸出鏈路上。交換分為電路交換（Circuit Switching)和分組交換（Packet Switching)。這兩種交換的機(jī)制存在本質(zhì)的區(qū)別。理論與實(shí)際均已表明，按照電話業(yè)務(wù)的特征設(shè)計(jì)的電路交換不適合于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信，而分組交換則是根據(jù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的特征設(shè)計(jì)的交換技術(shù)。本節(jié)將集中討論分組交換的工作原理。

       電路交換技術(shù)不適合計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信

       在電話出現(xiàn)后不久，人們便認(rèn)識(shí)到，在所有用戶之間架設(shè)直達(dá)的線路對(duì)通信線路的資源是極大的浪費(fèi)。必須依靠交換機(jī)實(shí)現(xiàn)用戶之間的互連。一百多年來(lái)，電話交換機(jī)經(jīng)過(guò)多次更新?lián)Q代，從人工接續(xù)、步進(jìn)制、縱橫制發(fā)展到現(xiàn)代的數(shù)字時(shí)分輕序控制交換機(jī)，其本質(zhì)始終未變，都是采用電路交換。從通信資源的分配角度來(lái)看，“交換”就是按照某種方式動(dòng)態(tài)地分配傳輸信道的帶寬資源。電路交換是在通話之前，根據(jù)用戶的呼叫請(qǐng)求，由網(wǎng)絡(luò)預(yù)先給用戶分配傳輸帶寬（這里指的是廣義的帶寬，即將時(shí)分制的時(shí)了寬度也折合為帶寬）。用戶若呼叫成功，則從主叫端到被叫端建立一條物理通路。此后雙方才能互相通話。通話完畢掛機(jī)后即自動(dòng)釋放這條物理通路。電路交換的關(guān)鍵點(diǎn)就是：在通話的全部時(shí)間內(nèi)用戶始終占用端到端的固定傳輸帶寬。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，圖中對(duì)市話和長(zhǎng)途交換機(jī)未加區(qū)分。應(yīng)當(dāng)注意的是，用戶線歸電話用戶專用，而對(duì)交換機(jī)之間擁有大量話路的中繼線來(lái)說(shuō)，通話的用戶只占用了其中的一個(gè)話路。

       利用電路交換可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信，其典型例子是利用公共電信網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。在這種情況下，電話終端用數(shù)據(jù)終端或計(jì)算機(jī)代替，不過(guò)在數(shù)據(jù)終端或計(jì)算機(jī)中要設(shè)置一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備，這個(gè)設(shè)備叫做話路調(diào)制解調(diào)器（Modem)。電路交換的主要優(yōu)點(diǎn)是在通路建立以后端到端的傳送時(shí)延基本上等于路徑的電波傳播時(shí)延，因而適合于承載對(duì)時(shí)延有嚴(yán)格要求的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

       但是，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通常是隨機(jī)而突發(fā)出現(xiàn)的，因此電路交換建立的物理通路真正用來(lái)傳送數(shù)據(jù)的時(shí)間往往不到10%甚至1%。在絕大部分時(shí)間里，通信線路實(shí)際上是空閑的（但對(duì)電信局來(lái)說(shuō)，通信線路已被用戶占用因而要收費(fèi)）。例如，當(dāng)用戶閱讀終端屏幕上的信息或用鍵盤輸入和編輯一份文件時(shí)，或計(jì)算機(jī)正在進(jìn)行處理而結(jié)果尚未得出時(shí)，寶貴的通信線路資源實(shí)際上并未被利用而是被白白地浪費(fèi)了。

       另外，由于計(jì)算機(jī)和各種終端的傳送速率很不一樣，在采用電路交換時(shí)，不同類型、不同規(guī)格、不同速率的終端很難互相進(jìn)行通信。因此應(yīng)采用一些措施，例如，可使終端與計(jì)算機(jī)不直接連通，而是讓數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)一些緩沖器暫存一下，經(jīng)適當(dāng)變換后再進(jìn)行發(fā)送或接收。這就要求改變傳統(tǒng)的交換方式，采用新式的交換技術(shù)。

       電路交換的另一個(gè)缺點(diǎn)是不夠靈活，所分配的帶寬是固定的或量化的。例如，電信網(wǎng)以641cbit/s的PCM話路為帶寬分配的基本單位，如果終端的數(shù)據(jù)速率為32kbit/8,則需要分配1個(gè)話路，即提供64kbit/s的帶寬，于是32kbk/s的帶寬就被浪費(fèi)了。另外，只要在通話雙方建立的通路中的任何一點(diǎn)出了故障就必須重新?lián)芴?hào)建立新的連接。

       由此可見(jiàn)，必須尋找出新的適合于計(jì)算機(jī)通信的交換技術(shù)。

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