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第四章 分组交换技术与帧中继 第四章 分组交换技术与 帧中继 4.1 分组交换原理 分组交换（Packet Switching） 分组交换（优点） 分组交换（缺点） 频分复用 FDM FDM：传输信道总带宽划分成若干个子频带，每一个子频带传输一路信号。 同步时分复用 TDM：将信道的传输时间划分成若干时隙，各路信号轮流在自己的时隙内独占信道传输。 固定分配带宽 分组的形成 分组头格式 分组的传输 以分组为单位传送数据 分组的交换 路由选择 有效性质量指标是衡量系统传输能力的主要指标，通常从码元传输速率、信息传输速率、频带利用率和差错率等方面来考虑。 每个码元的信息量为: I = log2 1/P = log2 N (bit) 所以,信息速率为: Rb = I ? RB = RB ? log2 N (bit) 频带利用率用系统单位频带内所实现的信息传输速率来衡量。表示为 η= Rb / B (bit/s/Hz) 式中，B为系统所需的传输带宽，Rb为系统的信息速率。 差错率：误码率、误字率、误组率 在系统传输的码元总数中发生差错的码元数所占的比例称误码率。记为 Pe 式中，n是在一定时间内系统传输的码元总数；ne是在相同时间内传输中产生的错码数。 分组交换机的指标体系 端口数 分组吞吐量 链路速度 并发虚呼叫数 平均分组处理时延 可靠性 可利用度 为用户提供补充业务和增值业务的能力 第四章 分组交换技术与 帧中继 4.2 X.25协议 X.25协议产生背景 数据通信网发展的重要里程碑是采用分组交换方式，构成分组交换网。和电路交换网相比，分组交换网的两个站之间通信时，网络内不存在一条物理电路供其专用，因此不会像电路交换那样，所有的数据传输控制仅仅涉及到两个站之间的通信协议。 X.25是ITU-T制定的WAN通信协议标准，它定义了用户设备与网络设备之间的连接是如何建立和维护的。X.25在OSI/RM出现之前就制定了，在OSI和CCITT的共同努力下，X.25与OSI/RM的下三层可以对应起来，只是第三层叫做“分组层”，物理层建议采用X.21bis，数据链路层采用平衡型链路接入规程LAP B的异步平衡模式ABM。 X.25协议的应用环境 X.25协议的系统结构和信息流关系 物理层 X.25协议的物理层规定采用X.21建议。物理层定义了DTE和DCE之间建立、维持和释放物理链路的过程，包括机械、电气、功能和过程特性，相当于OSI的物理层。 物理层 X.25的物理层就像一条输送比特流的管道，只负责传输，不执行重要的控制功能，控制功能主要由链路层和分组层来完成。 X.21建议规定如下： 机械特性：采用ISO 4903规定的15针连接器和引线分配，通常使用8线； 电气特性：平衡型电气特性； 同步串行传输； 点到点全双工； 适用于交换电路和租用电路。 数据链路层 X.25链路层规定了在DTE和DCE之间的线路上交换X.25帧的过程。链路层规程用来在物理层提供的双向的信息传送管道上实施信息传输的控制。链路层的主要功能如下： 差错控制，采用CRC循环校验，发现出错时自动请求重发； 帧的装配和拆卸及帧同步； 帧的排序和对正确接收的帧的确认； 数据链路的建立、拆除和复位控制； 流量控制。 高级数据链路控制规程HDLC X.25规定了两种数据链路结构（对称型和平衡型）以及与其对应的两类规程（LAP和LAPB），鉴于LAP规程存在明显的缺点，一般不再使用，而采用采用平衡型数据链路结构和平衡链路访问规程规程（Link Access Procedures Balanced，LAPB）。LAPB按高级数据链路控制规程（High-Level Data Link Control，HDLC）的格式传送控制信息和数据信息。规定DTE和DCE之间采用全双工物理链路连接，信息传输只按点到点方式进行，不采用多点方式。 HDLC帧结构 X.25数据链路层的帧类型 LAPB模8方式控制字段的分类格式 信息帧 I帧用于数据传送，它包含信息字段。I帧由帧头、信息字段I和帧尾组成。I帧的C字段的第一个比特为“0”，这是识别I帧的唯一标志；其它7位用于提供I帧的控制信息：在I帧控制字段中b1～b3比特为N(S)，b5～b7比特为N（R）。 监控帧 监控帧用于监视和控制数据链路，完成信息帧的接收确认、重发请求、暂停发送请求等功能。监控帧不具有信息字段。监控帧的代码、名称和功能如表4.1所示。 无编号帧 无编号帧用于数据链路的控制，它本身不带编号，可以在任何需要的时刻发出，而不影响带编