通信工程師傳輸與接入虛電路與數(shù)據(jù)報

7.1.2  虛電路與數(shù)據(jù)報
1．虛電路方式
所謂虛電路方式，就是指兩終端用戶在相互傳送數(shù)據(jù)之前要通過網(wǎng)絡建立一條端到端的邏輯上的虛連接，稱為虛電路。一旦這種虛電路建立以后，屬于同一呼叫的數(shù)據(jù)均沿著這一虛電路傳送，當用戶不再發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時，清除該虛電路。在這種方式中，用戶的通信需要經(jīng)歷連接建立、數(shù)據(jù)傳輸、連接拆除三個階段，也就是說，它是面向連接的方式。
需要強調的是，分組交換中的虛電路和電路交換中建立的電路不同，在分組交換中，以統(tǒng)計時分復用的方式在一條物理線路上可以同時建立多個虛電路，兩個用戶終端之間建立的是虛連接，而電路交換中，是以同步時分方式進行復用的，兩用戶終端之間建立的是實連接。在電路交換中，多個用戶終端的信息在固定的時間段內向所復用的物理線路上發(fā)送信息，若某個時間段某終端無信息發(fā)送，其他終端也不能在分配給該用戶終端的時間段內向線路上發(fā)送信息。而虛電路方式則不然，每個終端發(fā)送信息沒有固定的時間，它們的分組在節(jié)點機內部的相應端口進行排隊，當某終端暫時無信息發(fā)送時，線路的全部帶寬資源可以由其他用戶共享。換句話說，建立實連接時，不但確定了信息所走的路徑，同時還為信息的傳送預留了帶寬資源；而在建立虛電路時，僅僅是確定了信息所走的端到端的路徑，但并不一定要求預留帶寬資源。我們之所以稱這種連接為虛電路，正是因為每個連接只有在發(fā)送數(shù)據(jù)時才排隊競爭占用帶寬資源。
如圖7.3所示，網(wǎng)中已建立起兩條虛電路，VC1：A→1→2→3→B，VC2：C→1→2→4→5→D。所有A→B的分組均沿著VC1從A到達B，所有C→D的分組均沿著VC2從C到達D，在1－2之間的物理鏈路上，VC1、VC2共享資源。若VC1暫時無數(shù)據(jù)可送時，則網(wǎng)絡將所有的傳送能力和交換機的處理能力交給VC2，此時VC1并不占用帶寬資源。

虛電路的特點如下：
(1) 虛電路的路由選擇僅僅發(fā)生在虛電路建立的時候，在以后的傳送過程中，路由不再改變，這可以減少節(jié)點不必要的通信處理。
(2) 由于所有分組遵循同一路由，這些分組將以原有的順序到達目的地，終端不需要進行重新排序，因此分組的傳輸時延較小。
(3) 一旦建立了虛電路，每個分組頭中不再需要有詳細的目的地址，而只需有邏輯信道號就可以區(qū)分每個呼叫的信息，這可以減少每一分組的額外開銷。
(4) 虛電路是由多段邏輯信道構成的，每一個虛電路在它經(jīng)過的每段物理鏈路上都有一個邏輯信道號，這些邏輯信道級連構成了端到端的虛電路。
(5) 虛電路的缺點是當網(wǎng)絡中線路或者設備發(fā)生故障時，可能導致虛電路中斷，必須重新建立連接。
(6) 虛電路適用于一次建立后長時間傳送數(shù)據(jù)的場合，其持續(xù)時間應顯著大于呼叫建立時間，如文件傳送、傳真業(yè)務等。
虛電路分為兩種：交換虛電路(SVC：Switching Virtual Circuit)和一直虛電路(PVC：Permanent Virtual Circuit)。
交換虛電路(SVC)是指在每次呼叫時用戶通過發(fā)送呼叫請求分組來臨時建立虛電路的方式。如果應用戶預約，由網(wǎng)絡運營者為之建立固定的虛電路，就不需要在呼叫時再臨時建立虛電路，而可以直接進入數(shù)據(jù)傳送階段，稱之為PVC。這種情況一般適用于業(yè)務量較大的集團用戶。

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