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高级计算机网络 第二章 数据交换技术 主机和结点交换机 ?主机和结点交换机的作用不同： ?主机是为用户进行信息处理的，并向网络 发送分组，从网络接收分组。 ?结点交换机对分组进行存储转发，最后把分组交付给目的主机。 ? 虚电路分组交换 ?虚呼叫：为建立虚线路的呼叫过程称为虚呼叫。 ?虚拟线路（虚线路、虚通路）：通过虚呼叫建立起来的逻辑通路称为虚拟线路。 ?虚通路：通过节点间的路由表映射功能建立起来的一条“虚”通路。 * * 目录 电路交换 1 存储 — 转发交换 2 快速分组交换 3 数据交换技术 ?定义：在任意拓扑的数据通信网络中，通过网络节点的某种转接方式来实现从任一端系统到另一端系统之间数据通路接续的技术。 2.1 电路交换 ?回顾一下电路交换的特点 ?两部电话机只需要用一对电线就能够互相连接起来。 ? ? 更多的电话机互相连通 ? 5 部电话机两两相连，需 10 对电线。 ? ? ? ? ? 更多的电话机互相连通 ? N 部电话机两两相连，需 N(N – 1)/2对电线。 ?当电话机的数量很大时，这种连接方法需要的电线对的数量与电话机数的平方成正比。 使用交换机 ?当电话机的数量增多时，就要使用交换机来完成全网的交换任务。 … ? ? ? ? ? ? ? ? ? 交换机 “交换”的含义 ?在这里，“交换”(switching)的含义是： ?转接——把一条电话线转接到另一条电话线，使它们连通起来。 ?从通信资源的分配角度来看，“交换”就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。 电路交换的特点 ?电路交换必定是面向连接的。 ?电路交换的三个阶段： ?建立连接 ?通信 ?释放连接 电路交换举例 ? A 和 B 通话经过四个交换机 ?通话在 A 到 B 的连接上进行 ( ( ( ( 交换机 交换机 交换机 交换机 用户线 用户线 中继线 中继线 B D C A 电路交换举例 ? C 和 D 通话只经过一个本地交换机 ?通话在 C 到 D 的连接上进行 ( ( ( ( 交换机 交换机 交换机 交换机 用户线 用户线 中继线 中继线 B D C A 电路交换传送计算机数据效率低 ?计算机数据具有突发性。 ?这导致通信线路的利用率很低。 2.2 存储 — 转发交换 ? 2.2.1 报文交换 ? 2.2.2 分组交换 2.2.1 报文交换 ?在 20 世纪 40 年代，电报通信也采用了基于存储转发原理的报文交换(message switching)。 ?报文交换 即存储转发交换。报文则指具有完整消息含义的数据单元，交换单元。 ?报头中至少要包含的信息： ① 报文的起始标志　 ② 数据的开始标志 ③ 数据源节点地址 ④ 数据目的节点地址及路由信息 ⑤??控制信息　　　 ⑥ 报文编号 报文交换特点 1、线路利用率高。 2、接收者和发送者无需同时工作，当接收者处于繁忙时,网络节点可以先将报文暂时存储起来。 3、当流量加大时，在线路交换网络中可能导致一些呼叫被阻塞；而在报文交换网络中报文仍然可以接收，但延时会增加。 4、报文交换系统可同时向多个目的站发送同一报文。这种功能在线路交换方式中是难以实现的。 报文交换特点 5、可以建立报文传输的优先级。 6、能够在网络上实现报文的差错控制和纠错处理。 7、报文交换网络可以进行传输速率和代码格式的转换，使两个传输速率不同且代码格式相异的工作站连接。 8、发送给未工作的终端的报文可以被截取，或者存储下来，或者转发给其他终端 由于报文交换存在的一些缺点，所以现在报文交换已经很少有人使用了。 2.2.2 分组交换 ?交换机理相同于报文交换，差别在于交换数据单元长度不同。 ?交换单元：分组。把报文（一段）分成若干分组，在每个分组前加分组标头进行传输。 ?两种方式： ?数据报：独立处理的每个分组称为“数据报”。 ?虚电路：建立的一条逻辑连接。 报文 分组交换的原理 ?在发送端，先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段。 1101000110101010110101011100010011010010 假定这个报文较长 不便于传输 数 据 数 据 数 据 报文 分组交换的原理 ?每一个数据段前面添加上首部构成分组。 首部 首部 首部 分组 1 分组 2 分组 3 请注意：现在左边是“前面” 分组交换的原理 ?分组交换网以“分组”作为数据传输单元。 ?依次把各分组发送到接收端（假定接收端在左边）。 数 据 首部 分组 1 数 据 首部 分组 2 数 据 首部 分组 3 分组首部的重要性 ?每一个分组的首部都含有地址等控制信息。 ?分组交换网中的结点交换机根据