第20章數(shù)據(jù)通信網(wǎng)與數(shù)據(jù)

通信交換技術(shù)20.1數(shù)據(jù)通信網(wǎng)與計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)20.2數(shù)據(jù)交換20.3數(shù)據(jù)通信網(wǎng)20.4幀中繼網(wǎng)20.5數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）20.6

ATM通信網(wǎng)本章小結(jié)20.1數(shù)據(jù)通信網(wǎng)與計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)

1.數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的概念

數(shù)據(jù)通信網(wǎng)是由分布在不同地點(diǎn)的數(shù)據(jù)終端設(shè)備、數(shù)據(jù)交換設(shè)備及通信線(xiàn)路等組成的通信網(wǎng)，它們之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)網(wǎng)中各設(shè)備的數(shù)據(jù)通信。圖20.1.1為數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的一般結(jié)構(gòu)，圖中的節(jié)點(diǎn)是能完成數(shù)據(jù)傳輸和交換功能的設(shè)備。通過(guò)這些節(jié)點(diǎn)，與之相連的計(jì)算機(jī)或數(shù)據(jù)終端之間可進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。圖20.1.1數(shù)據(jù)通信網(wǎng)結(jié)構(gòu)

2.計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)

將分布在不同地理位置的、具備獨(dú)立功能的多臺(tái)計(jì)算機(jī)、終端及其附屬設(shè)備通過(guò)數(shù)據(jù)通信互連起來(lái)，可實(shí)現(xiàn)硬件與軟件資源共享的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)稱(chēng)為計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)，它是計(jì)算機(jī)

技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。對(duì)于計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)，目前尚未有一個(gè)明確的定義，但通?？梢哉J(rèn)為計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)是用通信線(xiàn)路和網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備將分布在不同地點(diǎn)的多臺(tái)獨(dú)立式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相互連接，按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)資源共享，為用戶(hù)提供各種應(yīng)用服務(wù)的信息系統(tǒng)。

計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)可分為不同形式，通常按網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和作用范圍可將計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)分為局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork,LAN)、城域網(wǎng)(MetropolitanAreaNetwork,MAN)和廣域網(wǎng)(WideAreaNetwork,WAN)。計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)由通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)構(gòu)成，其基本結(jié)構(gòu)如圖20.1.2所示。通信子網(wǎng)的主要功能是完成數(shù)據(jù)的傳輸、交換及通信控制，實(shí)際上也就是數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。資源子網(wǎng)的主要任務(wù)是提供所需要共享的硬件、軟件和數(shù)據(jù)等資源，并進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理。在使用計(jì)算機(jī)通信時(shí)，用戶(hù)將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)看做是由若干個(gè)功能不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)中的各個(gè)計(jì)算機(jī)子系統(tǒng)是相對(duì)獨(dú)立的，它們形成一個(gè)松散結(jié)合的大系統(tǒng)。圖20.1.2中的用戶(hù)子網(wǎng)又稱(chēng)為資源子網(wǎng)，由許多設(shè)備諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、大型計(jì)算機(jī)、工作站和智能終端等組成，它們是網(wǎng)絡(luò)中信息傳輸?shù)男旁椿蛐潘?。用?hù)子網(wǎng)通過(guò)通信子網(wǎng)實(shí)現(xiàn)用戶(hù)的主機(jī)互連，從而達(dá)到資源共享的目的。圖20.1.2計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的一般結(jié)構(gòu)

20.2數(shù)據(jù)交換

20.2.1數(shù)據(jù)交換方式

1.公用電話(huà)網(wǎng)的數(shù)據(jù)交換

公用電話(huà)網(wǎng)(PublicSwitchedTelephoneNetwork,PSTN)是目前最普及的通信網(wǎng)絡(luò)，為了充分利用PSTN的通信資源，可利用該通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。利用PSTN進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和交換，具有投資少、實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易和使用方便的優(yōu)點(diǎn)，它是數(shù)據(jù)通信常用的方法之一。

PSTN的數(shù)據(jù)通信存在著傳輸速率低（目前最高速率僅為56kb/s）、誤碼率高（誤比特率一般在10－3~10－5之間）、接通率受限等缺點(diǎn)。針對(duì)上述缺點(diǎn)，推出了適合數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)。

2.公用數(shù)據(jù)網(wǎng)的數(shù)據(jù)交換

公用數(shù)據(jù)網(wǎng)(PublicDataNetwork,PDN)的數(shù)據(jù)交換有電路交換和存儲(chǔ)—轉(zhuǎn)發(fā)交換兩種方式。

電路交換方式是指兩臺(tái)數(shù)據(jù)終端在相互通信之前，需預(yù)先建立起一條物理鏈路，在通信中獨(dú)享該鏈路進(jìn)行數(shù)據(jù)信息傳輸，通信結(jié)束后再拆除這條物理鏈路。電路交換方式分為空分交換方式和時(shí)分交換方式，其交換原理和技術(shù)與電話(huà)交換相似。

存儲(chǔ)—轉(zhuǎn)發(fā)交換方式分為報(bào)文交換方式、分組交換方式及幀方式。20.2.2報(bào)文交換

1.報(bào)文交換原理

報(bào)文交換原理如圖20.2.1所示。交換機(jī)中的通信控制器探詢(xún)各條輸入用戶(hù)線(xiàn)路，若某條用戶(hù)線(xiàn)路有報(bào)文輸入，則向中央處理機(jī)發(fā)出中斷請(qǐng)求，并逐字把報(bào)文送入內(nèi)存儲(chǔ)器。圖20.2.1報(bào)文交換原理一旦接收到報(bào)文結(jié)束標(biāo)志，則表示該份報(bào)文已全部接收完畢，中央處理機(jī)對(duì)報(bào)文進(jìn)行處理，如分析報(bào)頭、判別和確定路由、輸出排隊(duì)表等，然后將報(bào)文轉(zhuǎn)存到外部大容量存儲(chǔ)器，等待一條空閑的輸出線(xiàn)路。一旦線(xiàn)路空閑，就再把報(bào)文從外存報(bào)文交換機(jī)存儲(chǔ)調(diào)入內(nèi)存儲(chǔ)器，由通信控制器將報(bào)文從線(xiàn)路發(fā)送出去。在報(bào)文交換中，由于報(bào)文是經(jīng)過(guò)存儲(chǔ)的，因此通信不是交互式或?qū)崟r(shí)的。對(duì)于報(bào)文交換，來(lái)自交換機(jī)不同輸入線(xiàn)路的報(bào)文可在同一條輸出線(xiàn)路，它們需要在交換機(jī)內(nèi)部要排隊(duì)等待發(fā)送，發(fā)送方式一般本著先進(jìn)先出的原則。在局間中繼線(xiàn)上，不同用戶(hù)的報(bào)文占用同一條線(xiàn)路（或通信鏈路）進(jìn)行傳輸，在傳輸時(shí)采用統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用技術(shù)將不同用戶(hù)的報(bào)文復(fù)用在一起。不過(guò)，對(duì)不同類(lèi)型的信息可以設(shè)置不同的優(yōu)先等級(jí)，優(yōu)先級(jí)高的報(bào)文可縮短排隊(duì)等待時(shí)間。采用優(yōu)先等級(jí)方式也可以在一定程度上支持交互式通信，在通信高峰時(shí)也可把優(yōu)先級(jí)低的報(bào)文送入外存儲(chǔ)器排隊(duì)，以減少由于繁忙引起的阻塞。報(bào)文交換機(jī)主要由通信控制器、中央處理機(jī)和外存儲(chǔ)器等組成，如圖20.2.2所示。圖20.2.2報(bào)文交換機(jī)原理

2.報(bào)文交換的優(yōu)缺點(diǎn)

（1）不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)終端設(shè)備間可相互進(jìn)行通信。因?yàn)閳?bào)文交換機(jī)具有存儲(chǔ)和處理能力，可對(duì)輸入/輸出電路上的速率、編碼格式進(jìn)行變換。

（2）報(bào)文交換無(wú)電路接續(xù)過(guò)程，來(lái)自不同用戶(hù)的報(bào)文可以在同一條線(xiàn)路上以報(bào)文為單位實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)時(shí)分多路復(fù)用，線(xiàn)路可以以它的最高傳輸能力工作，大大提高了線(xiàn)路利用率。（3）用戶(hù)不需要叫通對(duì)方就可以發(fā)送報(bào)文，無(wú)接續(xù)不成功的無(wú)呼損發(fā)生。（4）可實(shí)現(xiàn)同文報(bào)通信的多點(diǎn)傳輸，即同一報(bào)文可以由交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)到不同的收信地點(diǎn)。

報(bào)文交換主要有以下缺點(diǎn)：

（1）信息的傳輸時(shí)延大，而且時(shí)延的變化也大。

（2）要求報(bào)文交換機(jī)有高速處理能力，且緩沖存儲(chǔ)器容量大，從而導(dǎo)致了交換設(shè)備的成本、費(fèi)用較高。因此，

報(bào)文交換不利于實(shí)時(shí)通信，它較適用于公眾電報(bào)和電子信箱業(yè)務(wù)。20.2.3分組交換

電路交換具有接續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、線(xiàn)路利用率低且不利于不同類(lèi)型終端相互通信的缺點(diǎn)，而報(bào)文交換又具有傳輸時(shí)延太長(zhǎng)、不滿(mǎn)足許多數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)實(shí)時(shí)性要求的缺陷。分組交換技術(shù)既能提高接續(xù)速度，線(xiàn)路利用率高，又能減小傳輸時(shí)間，并且不同類(lèi)型的終端能相互通信，它將電路交換與報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在了一起，成為了數(shù)據(jù)交換中一種重要的交換方式。

1.分組交換原理

分組交換依然采用“存儲(chǔ)—轉(zhuǎn)發(fā)”的方式，與以報(bào)文為單位的交換方式不同，而是把報(bào)文分割成了若干個(gè)比較短、規(guī)格化了的“分組”進(jìn)行交換和傳輸，這些分組又稱(chēng)為“包”，

所以分組交換也可稱(chēng)為包交換。

分組交換是以分組為單位進(jìn)行存儲(chǔ)—轉(zhuǎn)發(fā)的，當(dāng)用戶(hù)的分組到達(dá)交換機(jī)時(shí)，先將分組存儲(chǔ)在交換機(jī)的存儲(chǔ)器中，當(dāng)所需要的輸出電路有空閑時(shí)，再將該分組發(fā)向接收交換機(jī)或用戶(hù)終端。分組是由分組頭和其后的用戶(hù)數(shù)據(jù)部分組成的。分組頭包含接收地址和控制信息，其長(zhǎng)度為

3~10B(Byte)，數(shù)據(jù)部分長(zhǎng)度一般是固定的，平均為128B，最大不超過(guò)256B。

一般，“分組”經(jīng)交換機(jī)或網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間很短，通常一個(gè)交換機(jī)的平均時(shí)延為數(shù)毫秒或更短，所以，它能滿(mǎn)足絕大多數(shù)數(shù)據(jù)通信用戶(hù)對(duì)信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性要求。分組交換的工作原理如圖20.2.3所示。圖20.2.3分組交換工作原理假設(shè)分組交換網(wǎng)有3個(gè)交換中心，交換中心的分組交換機(jī)編號(hào)分別為l、2、3；有4個(gè)數(shù)據(jù)用戶(hù)終端，分別為A、B、C、D，其中B和C為分組型終端，A和D為一般終端；分組型終端以分組的形式發(fā)送和接收信息，而一般型非分組型終端發(fā)送和接收的不是分組，而是報(bào)文。所以，一般型非分組型終端發(fā)送的報(bào)文要由分組裝/拆設(shè)備PAD將其拆成若干個(gè)分組，以分組的形式在網(wǎng)中傳輸和交換，若接收終端為一般型非分組型終端，則由PAD將若干個(gè)分組重新組裝成報(bào)文再送給一般型非分組型終端。

在圖20.2.3中，有兩個(gè)通信過(guò)程，分別是非分組型終端A和分組型終端C之間的通信，以及分組型終端B和非分組型終端D之間的通信。非分組型終端A發(fā)出帶有接收終端C地址的報(bào)文，分組交換機(jī)1將此報(bào)文拆成兩個(gè)分組，存入存儲(chǔ)器并選擇路由，決定將分組1C直接傳送給分組交換機(jī)2，將分組2C先傳給分組交換機(jī)3，再由交換機(jī)3傳送給分組交換機(jī)2，路由選擇后，等到相應(yīng)路由有空閑，分組交換機(jī)l便將兩個(gè)分組從存儲(chǔ)器中取出送往相應(yīng)的路由。其他相應(yīng)的交換機(jī)也進(jìn)行同樣的操作，最后由分組交換機(jī)2將這兩個(gè)分組送給接收終端C。由于C是分組型終端，因此在交換機(jī)2中不必經(jīng)過(guò)PAD，直接將分組送給終端C。另一個(gè)通信過(guò)程是：分組型終端B發(fā)送的數(shù)據(jù)是分組，在交換機(jī)3中不必經(jīng)過(guò)PAD，１Ｄ、2D、3D這三個(gè)分組經(jīng)過(guò)相同的路由傳輸，由于接收終端為一般非分組型終端，所以在交換機(jī)2內(nèi)PAD將三個(gè)分組組裝成報(bào)文送給一般終端C。需要指出的是：來(lái)自不同終端的不同分組可以去往分組交換機(jī)的同一出線(xiàn)，這就需要分組在交換機(jī)中排隊(duì)等待，一般本著先進(jìn)先出的原則（也可采用優(yōu)先制），等到交換機(jī)相應(yīng)的輸出線(xiàn)路有空閑時(shí)，交換機(jī)對(duì)分組進(jìn)行處理并將其送出；一般終端需經(jīng)分組裝/拆設(shè)備PAD才能接入分組交換網(wǎng)；分組交換最基本的思想就是實(shí)現(xiàn)通信資源的共享，采用的是統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用技術(shù)(StatisticalTimeDivisionMultiplexing,STDM)?？蓪⒁粭l鏈路分成許多邏輯的子信道，統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用是根據(jù)用戶(hù)實(shí)際需要?jiǎng)討B(tài)地分配線(xiàn)路邏輯子信道資源的方法。即當(dāng)用戶(hù)有數(shù)據(jù)要傳輸時(shí)才給它分配資源，當(dāng)用戶(hù)暫停發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，不給它分配線(xiàn)路資源，此時(shí)的線(xiàn)路的傳輸資源可用于為其他用戶(hù)傳輸更多的數(shù)據(jù)，如圖20.2.4所示。圖20.2.4統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用原理

2.分組交換的特點(diǎn)

分組交換的優(yōu)點(diǎn)如下：

（1）傳輸質(zhì)量高。分組交換機(jī)具有差錯(cuò)控制、流量控制等功能，可實(shí)現(xiàn)逐段鏈路的差錯(cuò)控制，而且對(duì)于分組型終端，在接收端也可以同樣進(jìn)行差錯(cuò)控制。所以，分組傳輸中差錯(cuò)率大大降低，誤碼率小于10－10。（2）可靠性高。由于分組交換機(jī)至少與另外兩個(gè)交換機(jī)相連接，當(dāng)網(wǎng)中發(fā)生故障時(shí)，分組仍能自動(dòng)選擇一條避開(kāi)故障地點(diǎn)的迂回路由傳輸，不會(huì)造成通信中斷。

（3）可為不同種類(lèi)的終端相互通信提供方便。分組交換網(wǎng)進(jìn)行存儲(chǔ)—轉(zhuǎn)發(fā)交換，并以X.25協(xié)議的規(guī)程向用戶(hù)提供統(tǒng)一的接口，從而能夠?qū)崿F(xiàn)不同速率、碼型和傳輸控制規(guī)程終端間的互通。（4）能滿(mǎn)足通信實(shí)時(shí)性要求。分組交換的傳輸時(shí)延較小，而且變化范圍不大，能夠較好地滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性要求。

（5）可實(shí)現(xiàn)分組多路通信。由于每個(gè)分組都含有控制信息，因此分組型終端盡管和分組交換機(jī)只有一條用戶(hù)線(xiàn)相連，但也可以同時(shí)和多個(gè)用戶(hù)終端進(jìn)行通信。

另外，由于采用了規(guī)范化了的分組，這樣可簡(jiǎn)化交換處理，不要求交換機(jī)具有很大的存儲(chǔ)容量，降低了網(wǎng)內(nèi)設(shè)備的費(fèi)用。此外，由于采用了統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用技術(shù)，因此大大提高了通信電路的利用率，降低了通信電路的使用費(fèi)用。分組交換的缺點(diǎn)如下：

（1）對(duì)較長(zhǎng)報(bào)文的傳輸效率比較低。由于傳輸分組時(shí)需要交換機(jī)有一定的開(kāi)銷(xiāo)，所附加的控制信息較多，因此，當(dāng)報(bào)文較長(zhǎng)時(shí)，所增加的附加信息也較多，而且這些信息

在交換時(shí)將增加較多的處理負(fù)荷，所以對(duì)長(zhǎng)報(bào)文的傳輸效率較低。（2）要求交換機(jī)有較高的處理能力。分組交換機(jī)需要對(duì)各種類(lèi)型的分組進(jìn)行分析處理，為分組在網(wǎng)中的傳輸提供路由，并在必要時(shí)自動(dòng)進(jìn)行路由調(diào)整，為用戶(hù)提供速率、代碼和規(guī)程的變換，為網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)管理提供必要的信息等，因而要求交換機(jī)具有較高的處理能力。因此，大型分組交換網(wǎng)的投資較大。20.2.4分組傳輸方式

1.數(shù)據(jù)報(bào)方式

數(shù)據(jù)報(bào)方式類(lèi)似于報(bào)文交換方式。該方式將每個(gè)分組單獨(dú)作為一個(gè)報(bào)文對(duì)待，分組交換機(jī)為每一個(gè)數(shù)據(jù)分組獨(dú)立地尋找路由。不論是分組型數(shù)據(jù)終端發(fā)送的不同分組，還是非分組型數(shù)據(jù)終端分拆后的不同分組，同一終端所發(fā)送的不同分組可以沿著不同的路徑到達(dá)目標(biāo)終點(diǎn)。在網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)終點(diǎn)，分組的順序可能不同于發(fā)送端，需要重新排序。分組型數(shù)據(jù)終端有排序功能，而非分組型數(shù)據(jù)終端沒(méi)有排序功能。如果接收終端是分組型終端，排序可以由終點(diǎn)交換機(jī)完成，也可以由分組型數(shù)據(jù)終端自己完成；但若接收端是非分組型數(shù)據(jù)終端，則排序功能必須由終點(diǎn)交換機(jī)完成，并將若干分組組裝成報(bào)文再送該終端。如圖20.2.4中所示，非分組數(shù)據(jù)終端A和分組型數(shù)據(jù)終端C之間的通信采用的就是數(shù)據(jù)報(bào)方式。數(shù)據(jù)報(bào)方式具有以下特點(diǎn)：

（1）用戶(hù)之間的通信不需要經(jīng)歷呼叫建立和呼叫清除階段，對(duì)于數(shù)據(jù)量小的通信，傳輸效率比較高。

（2）與虛電路方式比，數(shù)據(jù)報(bào)的傳輸時(shí)延較大，且時(shí)延不均衡。這是因?yàn)椴煌姆纸M可以沿不同的路徑傳輸，而不同傳輸路徑的延遲有著較大的差別。（3）同一終端送出的若干分組到達(dá)終端的順序可能不同于發(fā)送端，需重新排序。

（4）對(duì)網(wǎng)絡(luò)擁塞或故障的適應(yīng)能力放強(qiáng)，一旦某個(gè)經(jīng)由的節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障或網(wǎng)絡(luò)的一部分形成擁塞，數(shù)據(jù)分組可以另外選擇傳輸路徑。

2.虛電路方式

虛電路方式是兩個(gè)用戶(hù)終端設(shè)備在開(kāi)始互相傳輸數(shù)據(jù)之前必須通過(guò)網(wǎng)絡(luò)建立一條邏輯上的連接，稱(chēng)之為虛電路。一旦這種連接建立以后，用戶(hù)發(fā)送的以分組為單位數(shù)據(jù)將通過(guò)該路徑按順序通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到達(dá)終點(diǎn)。當(dāng)通信完成之后用戶(hù)發(fā)出拆鏈請(qǐng)求，網(wǎng)絡(luò)清除連接。

虛電路傳輸方式的原理如圖20.2.5所示。圖20.2.5虛電路方式原理假設(shè)終端A有數(shù)據(jù)要送往終端C，終端A首先要送出一個(gè)“呼叫請(qǐng)求”分組到節(jié)點(diǎn)1，要求建立到終端C的連接。節(jié)點(diǎn)1進(jìn)行路由選擇后決定將該“呼叫請(qǐng)求”分組發(fā)送到節(jié)點(diǎn)2，節(jié)點(diǎn)2又將該“呼叫請(qǐng)求”分組發(fā)送到終端C。如果終端C同意接受這一連接，則發(fā)回一個(gè)“呼叫接受”分組到節(jié)點(diǎn)2，這個(gè)“呼叫接受”分組再由節(jié)點(diǎn)2送往節(jié)點(diǎn)1；最后由節(jié)點(diǎn)1送回給終端A。至此，終端A和終端C之間的邏輯連接，即虛電路就建立起來(lái)了。此后，所有終端A送給終端C的分組，或終端C送給終端A的分組都沿已建立的虛電路傳送，不必再進(jìn)行路由選擇。同樣，假設(shè)終端B和終端D也要進(jìn)行通信，同樣需要預(yù)先建立一條虛電路，其路徑為終端B→節(jié)點(diǎn)1→節(jié)點(diǎn)2→節(jié)點(diǎn)5→終端D。由此可見(jiàn)，終端A和終端B送出的分組都要經(jīng)過(guò)節(jié)點(diǎn)1到節(jié)點(diǎn)2的路由傳送，即共享此路由，并且還可與其他終端共享。那么，不同終端的分組是如何區(qū)分的呢？為了區(qū)分1條線(xiàn)路上不同終端的分組，要對(duì)分組進(jìn)行編號(hào)（即分組頭中的邏輯信道號(hào)），不同終端送出的分組其邏輯信道號(hào)不同，這相當(dāng)于把線(xiàn)路分成了許多子信道一樣，每個(gè)子信適用相應(yīng)的邏輯信道號(hào)表示。多段邏輯信道鏈接起來(lái)就構(gòu)成一條端到端的虛電路。

虛電路有兩種方式：永久虛電路(PremanentVirtualCircuit,PVC)和交換虛電路(SwitchedVirtualCircuit,SVC)。

SVC指的是在2個(gè)終端用戶(hù)之間通過(guò)虛呼叫建立電路連接，網(wǎng)絡(luò)在建好的虛電路上提供數(shù)據(jù)信息的傳送服務(wù)，終端用戶(hù)通過(guò)呼叫拆除操作終止虛電路。PVC指的是在2個(gè)終端用戶(hù)之間建立固定的虛電路連接，并在其上提供數(shù)據(jù)信息的傳送服務(wù)。虛電路方式具有以下特點(diǎn)：（1）一次通信具有呼叫建立、數(shù)據(jù)傳輸和呼叫清除3個(gè)階段，對(duì)于數(shù)據(jù)量較大的通信傳輸效率高。

（2）終端之間的路由在數(shù)據(jù)傳送前已建立，不必像數(shù)據(jù)報(bào)那樣節(jié)點(diǎn)要為每個(gè)分組作路由選擇，但分組還是要在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上存儲(chǔ)、排隊(duì)等待輸出。（3）數(shù)據(jù)分組按已建立的路徑順序通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)終點(diǎn)不需要對(duì)分組重新排序，分組傳輸時(shí)延較小，而且不容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)分組的丟失。

（4）虛電路方式的缺點(diǎn)是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中由于線(xiàn)路或設(shè)備故障可能使虛電路中斷時(shí)，需要重新呼叫建立新的連接，但現(xiàn)在許多采用虛電路方式的網(wǎng)絡(luò)已能提供重連接的功能，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)將由網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)選擇并建立新的虛電路，不需要用戶(hù)重新呼叫，并且不丟失用戶(hù)數(shù)據(jù)。20.2.5幀方式交換

幀方式交換是一種快速分組交換，是分組交換的升級(jí)技術(shù)。幀方式是在開(kāi)放系統(tǒng)互連(OSI)參考模型的第二層，即數(shù)據(jù)鏈路層上以簡(jiǎn)化的方式傳送和交換數(shù)據(jù)單元的一種方式。由于在數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)單元一般稱(chēng)做幀，所以這種交換稱(chēng)為幀方式交換。幀方式交換的重要特點(diǎn)之一是簡(jiǎn)化了分組交換網(wǎng)中分組交換機(jī)的功能，從而降低了傳輸時(shí)延，節(jié)省了開(kāi)銷(xiāo)，提高了信息傳輸效率。幀方式交換有幀交換和幀中繼兩種類(lèi)型。分組交換機(jī)具有差錯(cuò)檢測(cè)和糾錯(cuò)、流量控制、分組級(jí)邏輯信道復(fù)用等功能；而幀中繼交換機(jī)只進(jìn)行差錯(cuò)檢測(cè)，但不糾錯(cuò)，檢測(cè)出錯(cuò)誤時(shí)幀便將其丟掉，而且省去了流量控制、分組級(jí)的邏輯信道復(fù)用等功能，糾錯(cuò)、流量控制等功能由終端去完成。

幀交換和幀中繼的區(qū)別在于幀交換保留了差錯(cuò)控制和流量控制功能，但不支持分組級(jí)的復(fù)用。

20.3數(shù)據(jù)通信網(wǎng)

通常認(rèn)為數(shù)據(jù)通信網(wǎng)是以傳輸數(shù)據(jù)為主的。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)可以進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的交換、傳輸和處理。數(shù)據(jù)交換的方式一般采用存儲(chǔ)—轉(zhuǎn)發(fā)方式的分組交換。

數(shù)據(jù)通信網(wǎng)是一個(gè)由分布在不同地點(diǎn)的數(shù)據(jù)終端設(shè)備、數(shù)據(jù)交換設(shè)備和數(shù)據(jù)傳輸鏈路所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的支持下，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)終端間的數(shù)據(jù)傳輸和交換。數(shù)據(jù)終端設(shè)備是數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中信息傳輸?shù)男旁春托潘?，主要功能是向通信網(wǎng)中的傳輸鏈路傳送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)，并具有一定的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳輸控制功能。數(shù)據(jù)終端設(shè)備可以是計(jì)算機(jī)，也可以是一般數(shù)據(jù)終端。

數(shù)據(jù)交換設(shè)備是數(shù)據(jù)交換網(wǎng)的核心，其基本功能是對(duì)接入交換節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸鏈路進(jìn)行匯集、轉(zhuǎn)接接續(xù)和分配。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(DigitalDataNetwork,DDN)中不采用交換設(shè)備，而是采用數(shù)字交叉連接設(shè)備(DigitalCrossConnection,DXC)作為數(shù)據(jù)傳輸鏈路的轉(zhuǎn)接設(shè)備；在廣播式數(shù)據(jù)網(wǎng)中也沒(méi)有交換設(shè)備，而采用多址訪(fǎng)問(wèn)技術(shù)來(lái)共享傳輸媒體。

數(shù)據(jù)傳輸鏈路是數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ?，其中包括?shù)據(jù)終端到交換機(jī)路段鏈路的接入網(wǎng)和交換機(jī)之間的傳輸鏈路。傳輸鏈路上數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸方式有基帶傳輸、頻帶傳輸和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)取?0.3.1數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的分類(lèi)

1.按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類(lèi)

按照數(shù)據(jù)通信的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)可分為網(wǎng)型網(wǎng)、格型網(wǎng)、星型網(wǎng)、樹(shù)型網(wǎng)、環(huán)型網(wǎng)、線(xiàn)型網(wǎng)、總線(xiàn)型網(wǎng)等。在數(shù)據(jù)通信中，骨干網(wǎng)一般采用網(wǎng)型網(wǎng)或格型網(wǎng)，本地網(wǎng)中可采用星型網(wǎng)。

2.按傳輸技術(shù)分類(lèi)

按照傳輸技術(shù)，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)可分為交換網(wǎng)和廣播網(wǎng)。交換網(wǎng)由交換節(jié)點(diǎn)和通信鏈路構(gòu)成，用戶(hù)數(shù)據(jù)終端之間的通信要經(jīng)過(guò)交換設(shè)備。根據(jù)所采用的交換方式的不同，交換網(wǎng)又可以分為電路交換網(wǎng)、分組交換網(wǎng)、幀中繼網(wǎng)，另外還有采用數(shù)字交叉連接設(shè)備的DDN。在廣播網(wǎng)中，每個(gè)數(shù)據(jù)站的收發(fā)信機(jī)共享同一傳輸媒質(zhì)，按不同的媒體訪(fǎng)問(wèn)控制方式，廣播網(wǎng)具有不同的類(lèi)型。在廣播網(wǎng)中，任一數(shù)據(jù)終端或節(jié)點(diǎn)所發(fā)送的信號(hào)可被其他數(shù)據(jù)終端或節(jié)點(diǎn)接收，無(wú)中間交換節(jié)點(diǎn)。絕大多數(shù)局域網(wǎng)都屬于廣播網(wǎng)。

3.按傳輸距離分類(lèi)

局域網(wǎng)的傳輸距離一般在幾千米以?xún)?nèi)，傳輸速率在

10Mb/s以上，數(shù)據(jù)傳輸采用共享介質(zhì)的訪(fǎng)問(wèn)方式，協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)采用IEEE802協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。城域網(wǎng)的傳輸距離一般在50~100km之內(nèi)，傳輸速率比局域網(wǎng)高，目前以光纖為傳輸媒質(zhì)，能提供45~150Mb/s的高速率的業(yè)務(wù)，可進(jìn)行數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、圖像等綜合業(yè)務(wù)，通常覆蓋整個(gè)城區(qū)和城郊。廣域網(wǎng)（或稱(chēng)為核心網(wǎng)）的傳輸距離通常為幾十千米到幾千千米，有時(shí)也稱(chēng)為遠(yuǎn)程網(wǎng)，Internet就是廣域網(wǎng)的典型代表。20.3.2分組交換網(wǎng)

分組交換網(wǎng)主要由分組交換機(jī)、用戶(hù)終端、遠(yuǎn)程集中器（RemoteConcentrateUnit,RCU）、網(wǎng)絡(luò)管理中心、傳輸線(xiàn)路等構(gòu)成，其基本結(jié)構(gòu)如圖20.3.1所示。圖20.3.1分組交換網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖

1.分組交換機(jī)

分組交換機(jī)是分組交換網(wǎng)的核心部分，根據(jù)在分組交換機(jī)網(wǎng)中的位置和作用可分為轉(zhuǎn)接交換機(jī)和本地交換機(jī)兩種。轉(zhuǎn)接交換機(jī)具有容量大、線(xiàn)路端口數(shù)多、有路由選擇功能等特點(diǎn)，主要用于交換機(jī)之間的互連。本地交換機(jī)的容量較小，只有局部交換功能，不具備路由選擇功能。本地交換機(jī)可以接至數(shù)據(jù)終端，也可以接至轉(zhuǎn)接交換機(jī)，但只可以與一個(gè)轉(zhuǎn)接交換機(jī)相連，與網(wǎng)內(nèi)其他數(shù)據(jù)終端互通時(shí)必須經(jīng)過(guò)相應(yīng)的轉(zhuǎn)接交換機(jī)。分組交換機(jī)的主要功能如下：（1）提供網(wǎng)絡(luò)交換虛電路和永久虛電路兩項(xiàng)基本業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)分組在虛電路上的傳送，完成信息交換。

（2）實(shí)現(xiàn)X.25、X.75協(xié)議的各項(xiàng)功能。

（3）如果交換機(jī)需直接連接非分組型終端，或經(jīng)電話(huà)網(wǎng)連接終端，則交換機(jī)還應(yīng)有X.3、X.28、X.29、X.32等協(xié)議的功能。（4）在轉(zhuǎn)接交換機(jī)中應(yīng)有路由選擇功能，以便在網(wǎng)中選擇一條最佳路由。

（5）能進(jìn)行流量控制，防止網(wǎng)絡(luò)阻塞，使不同速率的終端能互相通信。

（6）能完成局部的維護(hù)、運(yùn)行管理、故障報(bào)告與診斷、計(jì)費(fèi)及一些網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計(jì)等功能。

2.用戶(hù)終端

用戶(hù)終端有分組型終端和非分組型終端兩種。如計(jì)算機(jī)或智能終端等分組型終端發(fā)送和接收的均是規(guī)格化的分組，可以按照X.25協(xié)議等直接與分組交換網(wǎng)相連；而如字符型終端非分組型終端的用戶(hù)數(shù)據(jù)不是分組數(shù)據(jù)，該終端不能直接接入分組交換網(wǎng)，而要通過(guò)分組裝/拆設(shè)備才能接入到分組交換網(wǎng)中。

3.遠(yuǎn)程集中器

遠(yuǎn)程集中器可以將離分組交換機(jī)較遠(yuǎn)地區(qū)的低速數(shù)據(jù)終端

的數(shù)據(jù)集中起來(lái)，通過(guò)一條中、高速電路送往分組交換機(jī)，以提高電路利用率。遠(yuǎn)程集中器包含了分組裝/拆設(shè)備的功能，可使非分組型終端接入分組交換網(wǎng)。遠(yuǎn)程集中器的功能介于分組交換機(jī)和分組裝/拆設(shè)備之間，也可認(rèn)為是裝/拆功能與容量的擴(kuò)大。

4.網(wǎng)絡(luò)管理中心

網(wǎng)絡(luò)管理中心有以下主要功能：

（1）收集全網(wǎng)的信息。收集的信息主要有交換機(jī)或線(xiàn)路的故障信息，檢測(cè)規(guī)程差錯(cuò)、網(wǎng)絡(luò)擁塞、通信異常等網(wǎng)絡(luò)狀況信息，通信時(shí)長(zhǎng)與通信量多少的計(jì)費(fèi)信息，以及呼叫建立時(shí)間、交換機(jī)交換量、分組延遲等統(tǒng)計(jì)信息。（2）路由選擇與擁塞控制。根據(jù)收集到的各種信息，協(xié)同各交換機(jī)確定該時(shí)刻的某一交換機(jī)連接到相關(guān)交換機(jī)的最佳路由。

（3）網(wǎng)絡(luò)配置的管理及用戶(hù)管理。網(wǎng)絡(luò)管理中心針對(duì)網(wǎng)內(nèi)交換機(jī)、設(shè)備與線(xiàn)路等容量情況、用戶(hù)所選用補(bǔ)充業(yè)務(wù)情況及用戶(hù)名與其對(duì)照號(hào)碼等，向其所連接的交換機(jī)發(fā)出命令，修改用戶(hù)參數(shù)表，對(duì)分組交換機(jī)的應(yīng)用軟件進(jìn)行管理。（4）用戶(hù)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視與故障檢測(cè)。網(wǎng)絡(luò)管理中心通過(guò)顯示各交換機(jī)和中繼線(xiàn)的工作狀態(tài)、負(fù)荷、業(yè)務(wù)量等，掌握全網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)并檢測(cè)故障。

5.傳輸線(xiàn)路

傳輸線(xiàn)路是構(gòu)成分組交換網(wǎng)的主要組成部分之一，包括交換機(jī)之間的中繼傳輸線(xiàn)路和用戶(hù)線(xiàn)路。

交換機(jī)之間的中繼傳輸線(xiàn)路主要有兩種傳輸方式：一種是頻帶傳輸，另一種是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸。

用戶(hù)線(xiàn)路有三種傳輸方式：基帶傳輸、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸及頻帶傳輸。分組交換網(wǎng)通常采用兩級(jí)結(jié)構(gòu)。根據(jù)業(yè)務(wù)流量、流向和地區(qū)情況可設(shè)立一級(jí)交換中心和二級(jí)交換中心。

一級(jí)交換中心可采用轉(zhuǎn)接交換機(jī)，一般設(shè)在大、中城市，它們之間相互連接構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)通常稱(chēng)為骨干網(wǎng)。骨干網(wǎng)的業(yè)務(wù)量較大，且各個(gè)方向都有業(yè)務(wù)，所以骨干網(wǎng)采用網(wǎng)型網(wǎng)或不完全網(wǎng)型網(wǎng)的分布式結(jié)構(gòu)。另外，通過(guò)某一級(jí)交換中心還可以與其他分組交換網(wǎng)以X.25協(xié)議互連。二級(jí)交換中心可采用本地交換機(jī)，一般設(shè)在中、小城市。由于中、小城市之間的業(yè)務(wù)量較小，而它們與大城市之間的業(yè)務(wù)量一般較多，所以從一級(jí)交換中心到二級(jí)交換中心之間一般采用星型結(jié)構(gòu)，必要時(shí)也可采用不完全網(wǎng)型結(jié)構(gòu)。20.3.3分組交換網(wǎng)的路由選擇

分組交換網(wǎng)的路由選擇就是分組能夠在多條路徑中選擇一條最佳的路徑從源點(diǎn)到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。

最佳路徑的選擇由路由選擇算法來(lái)確定。所謂路由選擇算法，是指交換機(jī)收到一個(gè)分組后，決定下一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)的中繼節(jié)點(diǎn)是哪一個(gè)、通過(guò)哪一條輸出鏈路傳送的策略。一個(gè)好的路由選擇算法一般應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：（1）在最短時(shí)間內(nèi)使分組到達(dá)目的地。

（2）算法簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，以減少額外開(kāi)銷(xiāo)，而且算法應(yīng)對(duì)所有用戶(hù)都是平等的。

（3）使網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)的工作量均衡，而且算法應(yīng)能適應(yīng)通信量和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞鹊淖兓Ｂ酚蛇x擇算法分為非自適應(yīng)型和自適應(yīng)型路由選擇算法兩大類(lèi)。非自適應(yīng)型路由選擇算法所依據(jù)的參數(shù)是根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料得來(lái)的，在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不變；而自適應(yīng)型路由選擇算法所依據(jù)的這些參數(shù)值將根據(jù)當(dāng)前通信網(wǎng)內(nèi)各有關(guān)因素的變化，隨時(shí)做出相應(yīng)的修改。以下介紹幾種常用的路由選擇算法。

1.擴(kuò)散式路由算法

擴(kuò)散式路由算法又稱(chēng)泛射算法，屬于非自適應(yīng)路由選擇算法的一種。網(wǎng)內(nèi)每一節(jié)點(diǎn)收到下一個(gè)分組后就將它同時(shí)通過(guò)各條輸出鏈路發(fā)往各相鄰節(jié)點(diǎn)，只有在到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)時(shí)，該分組才被移出網(wǎng)外傳輸給用戶(hù)終端。為了防止一個(gè)分組在網(wǎng)內(nèi)重復(fù)循回，規(guī)定一個(gè)分組只能出入同一個(gè)節(jié)點(diǎn)一次。這樣，不論哪一個(gè)節(jié)點(diǎn)或鏈路發(fā)生故障，除非目的節(jié)點(diǎn)有故障外，總有可能通過(guò)網(wǎng)內(nèi)某一路由到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)。擴(kuò)散式路由選擇算法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、可靠性高。由于該路由選擇與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)，即使網(wǎng)絡(luò)嚴(yán)重故障或損壞，但只要有一條通路存在，分組就能到達(dá)終點(diǎn)。但是這種方法的缺點(diǎn)是分組的無(wú)效傳輸量很大，網(wǎng)絡(luò)的額外開(kāi)銷(xiāo)也大，網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)量的增加還會(huì)導(dǎo)致排隊(duì)時(shí)延的加大。擴(kuò)散式路由選擇算法適合用于整個(gè)網(wǎng)內(nèi)信息流量較少而又易受破壞的專(zhuān)用網(wǎng)。

2.靜態(tài)路由表法

靜態(tài)路由表法為查表路由法。查表路由法在每個(gè)節(jié)點(diǎn)中均采用路由表，它指明從該節(jié)點(diǎn)到網(wǎng)絡(luò)中的任何終點(diǎn)應(yīng)當(dāng)選擇的路徑。路由表的計(jì)算可以由網(wǎng)絡(luò)控制中心(NCC)集中完成，然后裝入到各個(gè)節(jié)點(diǎn)，也可由節(jié)點(diǎn)自己計(jì)算完成路由表。常用的算法有最短路徑算法和最小時(shí)延算法等。采用最短路徑算法確定路由表時(shí)，主要依賴(lài)于網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。由于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化并不頻繁，所以這種路由表的修改也不是很頻繁的，因而該路由表法稱(chēng)為靜態(tài)路由表法，屬于非自適應(yīng)路由選擇算法。以下以圖20.3.2為例介紹

靜態(tài)路由算法。圖20.3.2靜態(tài)路由表法網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)根據(jù)最短路徑的原則，以轉(zhuǎn)接段數(shù)最少為最短路徑。由網(wǎng)絡(luò)控制中心計(jì)算得到的全網(wǎng)總的路由表如表20.3.1所示。表中列出了由6個(gè)節(jié)點(diǎn)中的任何一個(gè)作為源節(jié)點(diǎn)發(fā)送分組到任何一個(gè)終點(diǎn)節(jié)點(diǎn)時(shí)所經(jīng)過(guò)的中繼節(jié)點(diǎn)（或稱(chēng)為后續(xù)節(jié)點(diǎn)）。表20.3.1所示的路由表存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)控制中心的存儲(chǔ)器中，網(wǎng)絡(luò)控制中心要負(fù)責(zé)為每個(gè)節(jié)點(diǎn)交換機(jī)裝入各節(jié)點(diǎn)的路由表，以供路由選擇時(shí)使用。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化或網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)，

網(wǎng)絡(luò)控制中心自動(dòng)地重新生成路由表，以反映新網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。

3.動(dòng)態(tài)路由表法

動(dòng)態(tài)路由表法也屬于查表路由法，這種方法確定路由的準(zhǔn)則是最小時(shí)延算法。一般交換機(jī)中的路由表由交換機(jī)計(jì)算產(chǎn)生。最小時(shí)延算法是由網(wǎng)絡(luò)相鄰關(guān)系結(jié)構(gòu)、中繼線(xiàn)容量速率和分組隊(duì)列長(zhǎng)度來(lái)確定路由算法的。其中網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和中繼線(xiàn)速率通常是較少變化的，而分組的隊(duì)列長(zhǎng)度卻是一個(gè)經(jīng)常變化的因素，這將導(dǎo)致時(shí)延的變化，所以交換機(jī)的路由表要隨時(shí)做調(diào)整。這種隨著網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流或其他因素的變化而自動(dòng)修改路由表的方法稱(chēng)為動(dòng)態(tài)路由表法，即自適應(yīng)型路由選擇算法。依然以圖20.3.2為例來(lái)說(shuō)明動(dòng)態(tài)路由算法。

假設(shè)節(jié)點(diǎn)間的中繼線(xiàn)速率分別為：1→2為9600b/s；

1→3為9600b/s；1→4為56000b/s；2→4為9600b/s；2→5

為56000b/s；3→5為9600b/s；3→6為56000b/s；4→6為

9600b/s；5→5為9600b/s。圖20.3.3所示為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)各條中繼線(xiàn)上排隊(duì)等待輸出的分組數(shù)，并在每個(gè)節(jié)點(diǎn)的旁邊列出了交換機(jī)計(jì)算出的有關(guān)線(xiàn)路的輸出時(shí)延表。這里假定每個(gè)分組的長(zhǎng)度為1000bit，時(shí)延可

以簡(jiǎn)單地等于等待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)比特除以線(xiàn)路速率再乘上一個(gè)因數(shù)，該因數(shù)表示了因線(xiàn)路誤碼而引起線(xiàn)路重發(fā)的概率。圖20.3.3動(dòng)態(tài)路由交換機(jī)時(shí)延在每個(gè)節(jié)點(diǎn)都計(jì)算出了它與相鄰節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)延估計(jì)值之后，它就與所有相鄰節(jié)點(diǎn)之間交換各自時(shí)延表的副本，以便得知相鄰節(jié)點(diǎn)的時(shí)延表。圖20.3.4表示了圖20.3.2中節(jié)點(diǎn)3與相鄰節(jié)點(diǎn)交換時(shí)延表的副本之后的結(jié)果。這樣節(jié)點(diǎn)3就知道了通過(guò)相鄰節(jié)點(diǎn)到達(dá)其他節(jié)點(diǎn)的時(shí)延情況，便可根據(jù)本節(jié)點(diǎn)和相鄰節(jié)點(diǎn)的信息計(jì)算它的路由表。假定在不考慮線(xiàn)路排隊(duì)時(shí)間情況下，節(jié)點(diǎn)接收一個(gè)分組然后輸出的處理時(shí)間為25ms。圖20.3.4動(dòng)態(tài)路由表示例如慮節(jié)點(diǎn)3到節(jié)點(diǎn)l的路徑，節(jié)點(diǎn)1是節(jié)點(diǎn)3的相鄰節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)3通過(guò)其他節(jié)點(diǎn)均不能到達(dá)節(jié)點(diǎn)1，所以節(jié)點(diǎn)3直接到節(jié)點(diǎn)1是唯一路徑，故時(shí)延為208ms。

節(jié)點(diǎn)3到節(jié)點(diǎn)2沒(méi)有直達(dá)路徑，它可以通過(guò)節(jié)點(diǎn)l或5到達(dá)。如果節(jié)點(diǎn)3通過(guò)節(jié)點(diǎn)1到達(dá)節(jié)點(diǎn)2，總的通路時(shí)延為208+105+25＝338ms。如果經(jīng)過(guò)節(jié)點(diǎn)5到達(dá)節(jié)點(diǎn)2，總的時(shí)延為312+71+25

＝408ms，按時(shí)延最小原則應(yīng)當(dāng)選擇經(jīng)過(guò)節(jié)點(diǎn)1為中繼節(jié)點(diǎn)。其他節(jié)點(diǎn)的算法依此類(lèi)推，最后形成了節(jié)點(diǎn)3的路由表。

自適應(yīng)路由表的更新工作也可以由網(wǎng)絡(luò)控制中心完成。網(wǎng)絡(luò)控制中心實(shí)時(shí)收集網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)和線(xiàn)路信息流量的信息，并計(jì)算出全網(wǎng)和各節(jié)點(diǎn)的路由表，然后將路由表的變化部分周期性地發(fā)往網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)。在上述所介紹的三種路由算法中，擴(kuò)散式路由算法可確保網(wǎng)絡(luò)連通的可靠性，但是總的時(shí)延將因傳輸量的倍增和非最佳路徑的選擇而增加；靜態(tài)路由表法使用最短距離原則確定路由表，在正常工作條件下能保證良好的時(shí)延性能，但是它對(duì)網(wǎng)絡(luò)中傳輸量變化和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施方面出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)的應(yīng)變能力差；動(dòng)態(tài)路由表法是按最小時(shí)延原則選擇路由的，具有自適應(yīng)能強(qiáng)的特點(diǎn)，能提供良好的時(shí)延性能，而且對(duì)網(wǎng)絡(luò)工作條件的變化具有靈活性，但是這要使交換機(jī)或網(wǎng)絡(luò)控制中心在信息的存儲(chǔ)能力、處理能力和網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力方面付出一定的代價(jià)。20.3.4數(shù)據(jù)報(bào)與虛電路方式的路由選擇

1.數(shù)據(jù)報(bào)方式的路由選擇

數(shù)據(jù)報(bào)方式中，由于每個(gè)分組可以在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)內(nèi)獨(dú)立傳輸，所以交換節(jié)點(diǎn)要對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)分組進(jìn)行路由選擇。具體方法是節(jié)點(diǎn)收到數(shù)據(jù)分組時(shí)，根據(jù)分組頭中的目的地址，查找節(jié)點(diǎn)內(nèi)的路由表為分組選擇路由，然后按照所選的路由將分組發(fā)送出去。

2.虛電路方式的路由選擇

在虛電路方式中，分組傳送的路由是在虛電路建立時(shí)確定的，即虛電路方式是對(duì)一次虛呼叫確定路由，路由選擇是在節(jié)點(diǎn)接收到呼叫請(qǐng)求分組之后執(zhí)行的。一旦虛電路建立好，數(shù)據(jù)分組將沿著呼叫請(qǐng)求分組建立的虛電路路徑到達(dá)目的地。在網(wǎng)絡(luò)中存在一個(gè)端到端的虛電路路由表，該表分散在各節(jié)點(diǎn)中，指明了虛電所經(jīng)過(guò)的各節(jié)點(diǎn)端口號(hào)和邏輯信道號(hào)(LogicChannelNumber，LCN)之間的連接關(guān)系，其路由選擇過(guò)程如圖20.3.5所示。圖中表示一般終端l、2和3通過(guò)PAD與終端之間建立虛電路的情況。圖20.3.5虛電路路由選擇原理圖假設(shè)途中經(jīng)過(guò)兩個(gè)分組交換節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)內(nèi)的路由表中呼叫1、2、3分別表示終端1、2、3的虛呼叫。當(dāng)各條虛電路建好以后，各終端的數(shù)據(jù)分組到交換節(jié)點(diǎn)時(shí)，節(jié)點(diǎn)根據(jù)分組頭所攜帶的虛電路號(hào)碼的標(biāo)志(LCN)查路由表，便可決定將該分組轉(zhuǎn)發(fā)到哪一條輸出鏈路、下一個(gè)節(jié)點(diǎn)是哪一個(gè)，直至到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)。20.3.5分組交換流量控制

1.分組流量控制的概念

分組流量控制是指限制進(jìn)入分組網(wǎng)的分組數(shù)量。將單位時(shí)間內(nèi)（每秒）由數(shù)據(jù)源輸入到網(wǎng)絡(luò)的分組數(shù)量稱(chēng)為負(fù)荷。將單位時(shí)間（每秒）內(nèi)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)終點(diǎn)的分組數(shù)量，即單位時(shí)間內(nèi)流出網(wǎng)絡(luò)的分組數(shù)量稱(chēng)為吞吐量。分組網(wǎng)中，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)輸入負(fù)荷較小時(shí)，各節(jié)點(diǎn)中分組的隊(duì)列都很短，節(jié)點(diǎn)有較多的緩沖器接收新到達(dá)的分組，節(jié)點(diǎn)中的分組輸出較快。但由于網(wǎng)絡(luò)吞吐量隨著輸入負(fù)荷的增大而線(xiàn)性增長(zhǎng)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷增大到一定程度時(shí)，節(jié)點(diǎn)中的分組隊(duì)列加長(zhǎng)，有的緩沖存儲(chǔ)器已占滿(mǎn)，此時(shí)節(jié)點(diǎn)開(kāi)始丟棄還在繼續(xù)到達(dá)的分組，這就導(dǎo)致分組的重新傳輸增多。另外，由于分組隊(duì)列加長(zhǎng)，時(shí)延加大，又導(dǎo)致各節(jié)點(diǎn)間對(duì)接收分組的證實(shí)返回變晚，也使一些本來(lái)已正確接收的分組由于滿(mǎn)足超時(shí)條件而不得不重新發(fā)送，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)阻塞，吞吐量下降，嚴(yán)重時(shí)使數(shù)據(jù)停止流動(dòng)，造成死鎖。網(wǎng)絡(luò)阻塞將會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)吞吐量的急劇下降和網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的迅速增加，嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)的性能，而一旦發(fā)生死鎖，網(wǎng)絡(luò)將完全不能工作。所以，為避免這些現(xiàn)象的發(fā)生，必須要進(jìn)行流量控制。

因此，流量控制的目的是保證網(wǎng)絡(luò)內(nèi)數(shù)據(jù)流量的平滑均勻，提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐能力和可靠性，減小分組平均時(shí)延，防止阻塞和死鎖。為了保證分組的正常通信，節(jié)點(diǎn)之間、數(shù)據(jù)終端設(shè)備和節(jié)點(diǎn)之間、源用戶(hù)終端設(shè)備到終點(diǎn)用戶(hù)終端設(shè)備之間等均要進(jìn)行流量控制。在分組通信網(wǎng)中有以下四種流量控制類(lèi)型：（1）段級(jí)控制：分組通信中相鄰兩節(jié)點(diǎn)之間的流量控制，使之維持一個(gè)均勻的流量，避免局部地區(qū)的阻塞。

（2）“網(wǎng)—端”級(jí)控制：端系統(tǒng)與分組通信網(wǎng)中源節(jié)點(diǎn)之間的流量控制，以控制進(jìn)網(wǎng)的總通信量，防止網(wǎng)絡(luò)發(fā)生

阻塞。（3）“源—目的”級(jí)控制：分組通信網(wǎng)中源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)之間的流量控制，防止目的節(jié)點(diǎn)由于缺少緩沖存儲(chǔ)器而產(chǎn)生的阻塞。

（4）“端—端”級(jí)控制：兩個(gè)互相通信的端系統(tǒng)之間的流量控制，防止終端由于缺緩沖器而出現(xiàn)阻塞。

2.流量控制的方式

流量的控制主要有證實(shí)法、預(yù)約法、許可證法和窗口等。證實(shí)法是發(fā)送方發(fā)送分組之后等待收方證實(shí)分組響應(yīng)，然后再發(fā)送新的分組。接收方可以通過(guò)暫緩發(fā)送證實(shí)分組來(lái)控制發(fā)送方發(fā)送分組的速度，從而達(dá)到控制數(shù)據(jù)流量的目的。證實(shí)法一般用于點(diǎn)到點(diǎn)的流量控制，也可以用于端到端的流量控制。預(yù)約法是由發(fā)送端對(duì)接收端發(fā)出分配緩沖存儲(chǔ)區(qū)的要求后，根據(jù)接收端所允許發(fā)送的分組數(shù)量發(fā)送分組。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是可以避免出現(xiàn)拋棄分組。預(yù)約法適用于數(shù)據(jù)報(bào)方式，也可用在源計(jì)算機(jī)和終點(diǎn)計(jì)算機(jī)之間的流量控制。在源計(jì)算機(jī)向終點(diǎn)計(jì)算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)之前，由終點(diǎn)計(jì)算機(jī)說(shuō)明自己緩沖存儲(chǔ)區(qū)容量大小，然后源計(jì)算機(jī)再?zèng)Q定向終點(diǎn)計(jì)算機(jī)發(fā)送多少數(shù)據(jù)。許可證法是為了避免網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)阻塞，在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量的“許可證”，每個(gè)“許可證”可攜帶一個(gè)分組。當(dāng)許可證載有分組時(shí)稱(chēng)“滿(mǎn)載”，滿(mǎn)載的許可證到終點(diǎn)時(shí)卸下分組變?yōu)椤翱蛰d”。許可證在網(wǎng)內(nèi)游動(dòng)，分組在節(jié)點(diǎn)處得到“空許可證”之后才可在網(wǎng)內(nèi)流動(dòng)。采用許可證方式時(shí)，分組需要在節(jié)點(diǎn)等待得到許可證后才能發(fā)送，這可能產(chǎn)生額外的等待時(shí)延。但是，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載不大時(shí)，分組很容易得到許可證。

3.窗口流量控制法

窗口流量控制法根據(jù)接收方緩沖存儲(chǔ)器容量，用能夠連續(xù)接收分組數(shù)目來(lái)控制收發(fā)方之間的通信量，這個(gè)分組數(shù)目就稱(chēng)為窗口尺寸W。換言之，窗口流量控制就是允許發(fā)送端發(fā)送的未被確認(rèn)的分組數(shù)目不能超過(guò)窗口尺寸W。窗口尺寸是窗口流量控制法的關(guān)鍵，如果窗口尺寸過(guò)小，通過(guò)流量會(huì)限制過(guò)度，會(huì)降低分組網(wǎng)效率；而窗口尺寸過(guò)大就會(huì)失去防止阻塞的控制作用。在窗口流量控制中，發(fā)送端都要對(duì)每一數(shù)據(jù)分組都編一個(gè)發(fā)送順序號(hào)，記作P(S)。其初始數(shù)據(jù)分組順序號(hào)為零，如采用模8運(yùn)算，則順序號(hào)在0~7之間循環(huán)。在接收端，在正確接收到分組并可繼續(xù)接收分組的情況下，向?qū)Ψ桨l(fā)送RR分組表示“允許對(duì)方發(fā)送”，說(shuō)明接收端已準(zhǔn)備接收。在RR分組中，沒(méi)有分組發(fā)送順序號(hào)P(S)，只有接收順序編號(hào)P(R)，表示接收方已正確接收了P(R)-1為止的所有數(shù)據(jù)分組。發(fā)送方用收到接收方發(fā)來(lái)的P(R)值更新其窗口的下限值，當(dāng)發(fā)送方發(fā)送了規(guī)定的分組數(shù)后，如果未收到接收方發(fā)來(lái)的“允許發(fā)送”分組而不能更新窗口的下限，那么發(fā)送方便停止發(fā)送，直至收到“允許發(fā)送”分組而更新窗口的下限，如果接收方由于故障等原因暫時(shí)無(wú)法接收，則可以發(fā)送RNR分組以示接收方無(wú)能力接收。以下用圖20.3.6來(lái)說(shuō)明窗口流量控制法的原理。設(shè)窗口尺寸W＝3，表示可連續(xù)發(fā)送3個(gè)分組。圖20.3.6中a表示在發(fā)完P(guān)(S)＝2號(hào)分組后，由于窗口已滿(mǎn)，必須停止發(fā)送，當(dāng)發(fā)送方收到收方發(fā)來(lái)的P(R)＝l時(shí)，表示對(duì)方已正確收到P(S)=0的分組。此時(shí)根據(jù)收到的P(R)=1，更新窗口下限為1，因此允許發(fā)送P(S)=3號(hào)分組，發(fā)完后必須再次等待，因?yàn)檫@時(shí)窗口又滿(mǎn)，如圖中b所示。當(dāng)收到P(R)＝4時(shí)，表示對(duì)方已正確收到P(S)＝3以前的所有分組，因此允許發(fā)送P(5)＝4、5、6等?？梢钥吹?，當(dāng)接收方發(fā)送P(R)時(shí)，指明它本身已準(zhǔn)備接收對(duì)方將發(fā)送的那些順序編號(hào)為P(R)，P(R)+1，…，P(R)+W－1的分組，而發(fā)方對(duì)應(yīng)的順序編號(hào)為P(S)，P(S)+1，…，P(S)+W－1。上述是按模8運(yùn)算的。圖20.3.6窗口流量控制原理以上所述原理，對(duì)于發(fā)送端，只有落在發(fā)送窗口范圍內(nèi)的分組才允許發(fā)送，可用滑動(dòng)窗口形象地表示，如圖20.3.7

所示。圖20.3.7滑動(dòng)窗口20.4幀中繼網(wǎng)

20.4.1幀中繼的基本概念與特點(diǎn)

1.幀中繼的概念

幀中繼(FrameRelay,FR)技術(shù)是分組交換拓新，它是在OSI第二層上的一種傳送和交換數(shù)據(jù)單元的技術(shù)，以幀為單位進(jìn)行存儲(chǔ)—轉(zhuǎn)發(fā)。幀中繼交換機(jī)僅完成OSI物理層和鏈路層的核心功能，將流量控制、糾錯(cuò)控制等交給數(shù)據(jù)終端來(lái)完成，大大簡(jiǎn)化了節(jié)點(diǎn)處理機(jī)間的協(xié)議，縮短了傳輸時(shí)延，提高了傳輸效率。（1）光纖化的傳輸線(xiàn)路。由于光纖具有通信容量大、傳輸速率高、誤碼率低的特點(diǎn)，使得數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量大大提高，避免了非光纖傳輸線(xiàn)路誤碼率高、數(shù)據(jù)重傳率高的缺點(diǎn)，即使偶爾出現(xiàn)誤碼也可由數(shù)據(jù)終端進(jìn)行處理和糾正，從而提高了傳輸效率，為高效率的數(shù)據(jù)傳輸和交換奠定了良好的基礎(chǔ)。（2）用戶(hù)終端的智能化。計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，使得數(shù)據(jù)終端的智能化得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步，數(shù)據(jù)終端的處理能力大大增強(qiáng)，從而可以把分組交換網(wǎng)中由交換機(jī)完成的一些功能諸如流量控制、糾錯(cuò)等交給數(shù)據(jù)終端去完成。這樣可以大大減小分組交換機(jī)的工作負(fù)荷，使得分組交換機(jī)有了更多的計(jì)算能力用于交換處理，從而增加了節(jié)點(diǎn)的吞吐量，減少了時(shí)延。

正是基于上述兩個(gè)重要的基本條件，使得分組的數(shù)據(jù)包的容量可以變大，交換效率得到提高。

2.幀中繼的主要特點(diǎn)

幀中繼技術(shù)主要具有以下特點(diǎn)：

（1）以幀為交換單元。幀中繼技術(shù)主要用于傳遞數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，它使用一組規(guī)程將數(shù)據(jù)以幀的形式有效地進(jìn)行傳送。以幀為交換單元的信息長(zhǎng)度遠(yuǎn)比分組長(zhǎng)度要長(zhǎng)，預(yù)約的最大幀長(zhǎng)度至少要達(dá)到1600字節(jié)/幀。（2）幀中繼交換機(jī)取消了X.25協(xié)議的第三層功能，只采用物理層和鏈路層的兩級(jí)結(jié)構(gòu)，在鏈路層也僅保留了核心子集部分。

（3）幀中繼節(jié)點(diǎn)不進(jìn)行錯(cuò)誤重傳，降低了時(shí)延，提高了吞吐量。幀中繼節(jié)點(diǎn)在鏈路層采用統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用技術(shù)透明地傳輸幀，可進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)，但不提供發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后的重傳操作，所檢測(cè)出的錯(cuò)誤幀便將其丟棄，省去了幀編號(hào)、流量控制、應(yīng)答和監(jiān)視等機(jī)制。這樣減少了交換機(jī)的開(kāi)銷(xiāo)，提高了網(wǎng)絡(luò)吞吐量，降低了通信時(shí)延。一般幀中繼用戶(hù)的接入速率為64kb/s~2Mb/s，幀中繼網(wǎng)的局間中繼傳輸速率一般為2Mb/s、34Mb/s，現(xiàn)在已達(dá)到155Mb/s。

（4）網(wǎng)絡(luò)資源利用率高。幀中繼傳送數(shù)據(jù)信息所使用的傳輸鏈路是邏輯連接，而不是物理連接，在一個(gè)物理連接上可以復(fù)用多個(gè)邏輯連接。幀中繼采用統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用，動(dòng)態(tài)按需分配帶寬，向用戶(hù)提供共享的網(wǎng)絡(luò)資源，每一條線(xiàn)路和網(wǎng)絡(luò)端口都可由多個(gè)終端按信息流共享，大大提高了網(wǎng)絡(luò)資源利用率。（5）采用帶寬預(yù)留機(jī)制，避免了突發(fā)業(yè)務(wù)量對(duì)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的擁塞。幀中繼提供一套合理的帶寬管理和防止擁塞的機(jī)制，可使用戶(hù)有效地利用預(yù)先約定的帶寬，并且還允許用戶(hù)的突發(fā)數(shù)據(jù)占用未預(yù)定的帶寬，以提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)資源的利

用率。

（6）與分組交換一樣，幀中繼采用面向連接的虛電路交換技術(shù)，可以提供交換虛電路業(yè)務(wù)和永久虛電路業(yè)務(wù)。交換虛電路是指在兩個(gè)幀中繼終端用戶(hù)之間通過(guò)虛呼叫建立電路連接，網(wǎng)絡(luò)在建好的虛電路上提供數(shù)據(jù)信息的傳送服務(wù)，終端用戶(hù)通過(guò)呼叫清除操作終止虛電路。

永久虛電路是指在幀中繼終端用戶(hù)之間建立固定的虛電路連接，并在其上提供數(shù)據(jù)傳送業(yè)務(wù)，它是端點(diǎn)和業(yè)務(wù)類(lèi)別內(nèi)網(wǎng)絡(luò)管理定義的幀中繼邏輯鏈路。20.4.2幀中繼網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和協(xié)議及應(yīng)用

1.幀中繼網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

幀中繼網(wǎng)絡(luò)(FrameRelayNetwork,FRN)是以可變長(zhǎng)幀為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。在通信過(guò)程中，用戶(hù)數(shù)據(jù)終端設(shè)備把特定格式的幀送到FRN，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)收到的幀中地址信息尋找合適的路由，并把幀送到目的地。幀中繼網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖20.4.1所示，其中的FR接口既是邏輯結(jié)構(gòu)，也是物理結(jié)構(gòu)。物理結(jié)構(gòu)規(guī)定了物理媒體運(yùn)行的速率和有用信道的數(shù)量。從邏輯上講，F(xiàn)R接口包括物理層協(xié)議規(guī)范和核心的LAPD(LinkAccessProtocolChannelD)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。圖20.4.1幀中繼網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

FR節(jié)點(diǎn)具有以下三個(gè)主要功能：

（1）在第2層上的虛電路多路復(fù)用。

（2）鏈路層故障檢測(cè)。

（3）將幀從一個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)，該功能稱(chēng)為核心功能，由IAPD規(guī)程的子集來(lái)提供。當(dāng)由于節(jié)點(diǎn)阻塞或幀不可靠等原因而沒(méi)有通知相應(yīng)的信息源時(shí)，可能會(huì)造成幀丟失。FR節(jié)點(diǎn)僅完成這些核心功能，可大大改進(jìn)協(xié)議處理的總開(kāi)銷(xiāo)。因此，F(xiàn)BN具有較高的吞吐量和較低的延時(shí)。

2.幀中繼協(xié)議

由于幀中繼節(jié)點(diǎn)交換機(jī)取消了X.25協(xié)議的第三層功能，并簡(jiǎn)化了第二層功能，僅完成物理層和鏈路層核心層的功能，因此節(jié)點(diǎn)僅有兩層功能。幀中繼的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)如圖20.4.2所示。智能化的數(shù)據(jù)終端設(shè)備將數(shù)據(jù)發(fā)送到鏈路層，封裝于LAPD核心層的幀結(jié)構(gòu)中，完成以幀為單位的信息傳送。圖20.4.2幀中繼協(xié)議棧結(jié)構(gòu)幀中繼協(xié)議中的LAPD核心層幀格式如圖20.4.3所示。圖20.4.3幀中繼的幀格式一個(gè)幀中有以下4個(gè)字段：

標(biāo)志字段(F)：長(zhǎng)度為1個(gè)字節(jié)(8bit)，格式為01111110，用于幀定界。所有的幀以標(biāo)志字段開(kāi)頭和結(jié)束，一幀的結(jié)束標(biāo)志也可作為下一幀的起始標(biāo)志。為了保證數(shù)據(jù)的透明傳輸，其他字段中不允許出現(xiàn)01111110字段。幀中繼中LAPD核心協(xié)議也采用0比特填充的方法，即當(dāng)發(fā)送端除了F字段之外，每發(fā)送5個(gè)連續(xù)的1比特之后就要插入一個(gè)0比特，而接收端對(duì)2個(gè)F字段之間的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行相反的處理，即收到連續(xù)5個(gè)“1”之后，將隨后而來(lái)的一個(gè)0比特刪掉。地址字段(A)：用于區(qū)分同一通路上多個(gè)數(shù)據(jù)鏈路連接，以便實(shí)現(xiàn)幀的復(fù)用/分路。地址字段的長(zhǎng)度一般為2個(gè)字節(jié)，根據(jù)需要也可擴(kuò)展到3或4字節(jié)。

信息字段(I)：用戶(hù)數(shù)據(jù)，可以是任意長(zhǎng)度的比特序列，但必須是整數(shù)個(gè)字節(jié)。幀中繼信息字節(jié)的最大長(zhǎng)度一般為262字節(jié)，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)能支持協(xié)商的信息字段的最大字節(jié)數(shù)至少是1600字節(jié)。

幀校驗(yàn)字段(FCS)：用于校驗(yàn)幀差錯(cuò)，長(zhǎng)度為2字節(jié)。

3.幀中繼業(yè)務(wù)

幀中繼業(yè)務(wù)是在用戶(hù)—網(wǎng)絡(luò)接口(UNI)之間提供用戶(hù)信息流的雙向傳送，并保持原順序不變的一種承載業(yè)務(wù)。用戶(hù)信息流以幀為單位在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)傳送，UNI之間以虛電路進(jìn)行連接，采用統(tǒng)計(jì)復(fù)用方式承載用戶(hù)信息。

幀中繼提供了永久虛電路(PVC)業(yè)務(wù)和交換虛電路(SVC)業(yè)務(wù)兩種業(yè)務(wù)。目前，已建成的幀中繼網(wǎng)大多只提供PVC

業(yè)務(wù)。

4.幀中繼的典型應(yīng)用

(1)局域網(wǎng)互聯(lián)。局域網(wǎng)遠(yuǎn)程互聯(lián)時(shí)，采用幀中繼可取得較好的經(jīng)濟(jì)效果，與租用專(zhuān)線(xiàn)相比，用戶(hù)可以節(jié)省大量的費(fèi)用?；ヂ?lián)時(shí)，只需網(wǎng)橋或路由器作為接入設(shè)備即可。

由于幀中繼可在一條物理連接上能提供多個(gè)邏輯連接，用戶(hù)的接入費(fèi)用也相應(yīng)減少，并且減少了用戶(hù)接入所需的端口數(shù)，可進(jìn)一步降低設(shè)備費(fèi)。同時(shí)，幀中繼特別適于突發(fā)業(yè)務(wù)的需求，可提供良好的接入服務(wù)。（2）虛擬專(zhuān)用網(wǎng)。幀中繼可以為大用戶(hù)提供虛擬專(zhuān)用網(wǎng)(VirtualPrivateNetwork,VPN)業(yè)務(wù)。VPN就是利用幀中繼網(wǎng)上的部分網(wǎng)絡(luò)資源構(gòu)成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的邏輯分區(qū)，并在分區(qū)

內(nèi)設(shè)置相對(duì)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)管理機(jī)構(gòu)。接入這個(gè)分區(qū)的用戶(hù)共享分區(qū)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)資源，它們之間的交互作用相對(duì)獨(dú)立于整個(gè)幀中繼。（3）計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的交換方式。幀中繼是分組交換的升級(jí)技術(shù)，與分組交換一樣可作為計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的交換技術(shù)，為計(jì)算機(jī)之間提供數(shù)據(jù)的傳輸和交換。

另外，中繼傳輸作為分組交換網(wǎng)節(jié)點(diǎn)之間的中繼傳輸線(xiàn)，可以大大提高分組交換網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率。

20.5數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)

1.DDN的基本概念

DDN指的是利用數(shù)字信道傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)，它利用光纖、數(shù)字微波和衛(wèi)星等數(shù)字傳輸信道和交叉復(fù)用

設(shè)備組成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸網(wǎng)，可以為用戶(hù)提供速率為N×

64kb/s(或小于2Mb/s)~2Mb/s的半永久性交叉連接的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸信道，以滿(mǎn)足各種用戶(hù)的需求。半永久性交叉連接指的是所提供的信道屬于非交換型信道，即用戶(hù)數(shù)據(jù)信息是根據(jù)事先約定的協(xié)議在固定通道頻帶和預(yù)先約定速率的情況下順序連續(xù)傳輸。傳輸速率、到達(dá)地點(diǎn)和路由選擇是可改變的，改變時(shí)由網(wǎng)管人員或在網(wǎng)絡(luò)允許的情況下由用戶(hù)自己對(duì)傳輸速率、傳輸數(shù)據(jù)的目的地和傳輸路由進(jìn)行修改。由于這種修改不是經(jīng)常性的，因此該連接稱(chēng)為半永久性交叉連接或本固定交叉連接。DDN一般不包括交換功能。

2.DDN的組成結(jié)構(gòu)

DDN主要由本地傳輸系統(tǒng)、復(fù)用及數(shù)字交叉連接系統(tǒng)、局間傳輸和同步定時(shí)系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)如圖20.5.1所示。圖20.5.1DDN組成結(jié)構(gòu)本地傳輸系統(tǒng)指的是從用戶(hù)端至本地局之間的數(shù)字傳輸系統(tǒng)，也就是用戶(hù)環(huán)路傳輸系統(tǒng)。在用戶(hù)環(huán)路的一端是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)單元(DSU)，另一端是位于本地局內(nèi)信道單元(OCU)。DUS可以是調(diào)制解調(diào)器或基帶傳輸設(shè)備，也可以是時(shí)分復(fù)用、語(yǔ)音和數(shù)字復(fù)用等設(shè)備，其主要功能是業(yè)務(wù)的接入和輸出。復(fù)用及數(shù)字交叉連接系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)低速數(shù)碼流合成高速數(shù)碼流、高速數(shù)碼流分拆為低速數(shù)碼流的設(shè)備。在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)信道的時(shí)分復(fù)用器是分級(jí)實(shí)現(xiàn)的。第一級(jí)先把

來(lái)自多條不同低速率的用戶(hù)數(shù)碼流經(jīng)OCU和COM統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成64kb/s的通用DS0信號(hào)，經(jīng)交叉連接按X.50協(xié)議復(fù)合成64kb/s的0次群數(shù)碼流DS0（稱(chēng)為子速率復(fù)用）；第二級(jí)是將D0MUX輸出的64kb/s的數(shù)碼流DS0信號(hào)按32路PCM系統(tǒng)的幀格式復(fù)用，并且局間的傳輸還可以用其他高次群復(fù)用傳輸。局間傳輸和同步定時(shí)系統(tǒng)是數(shù)字分復(fù)用傳輸?shù)闹匾到y(tǒng)。局間傳輸包括從本地局至市內(nèi)中心局之間的市內(nèi)傳輸，以及不同城市中心局和中心局之間的長(zhǎng)途傳輸。

網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)即網(wǎng)絡(luò)管理中心(NMC)，它可以方便地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)的配置，實(shí)時(shí)地監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)告警、線(xiàn)路利用情況等的采集、統(tǒng)計(jì)和處理。

3.DDN的基本業(yè)務(wù)

DDN的基本業(yè)務(wù)就是提供多種速率的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)專(zhuān)線(xiàn)服務(wù)，以替代在模擬專(zhuān)線(xiàn)網(wǎng)或電話(huà)網(wǎng)上開(kāi)放的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，它廣泛應(yīng)用于銀行、證券、氣象、文化教育等專(zhuān)線(xiàn)業(yè)務(wù)的行業(yè)，適用于局域網(wǎng)(LAN)與廣域網(wǎng)(WAN)的互聯(lián)、不同類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)以及會(huì)議電視等圖像業(yè)務(wù)的傳輸，同時(shí)，可為分組交換網(wǎng)用戶(hù)提供接入分組交換網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸通道。

20.6ATM通信網(wǎng)

ATM通信網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)高速、寬帶傳輸多種通信業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的一種重要網(wǎng)絡(luò)。在目前的通信網(wǎng)中普遍采用電路交換和分組交換技術(shù)，電路交換時(shí)延小，非常適合于如語(yǔ)音通信等對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的通信業(yè)務(wù)；分組交換則非常適合于數(shù)據(jù)通信。從業(yè)務(wù)處理能力來(lái)分析，ATM具有兩種交換技術(shù)的功能，既可以承載語(yǔ)音等實(shí)時(shí)性要求高的業(yè)務(wù)，又可以承載數(shù)據(jù)和其他多媒體寬帶業(yè)務(wù)。20.6.1ATM的基本原理

1.ATM傳送模式

異步傳輸模式(AsychronousTransferMode,ATM)技術(shù)是以分組傳送模式為基礎(chǔ)并融合了電路傳送模式高速化的優(yōu)點(diǎn)發(fā)展而成的一種高速分組傳送模式，它將語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和圖像等所有的數(shù)字信息分割為長(zhǎng)度固定的數(shù)據(jù)塊，并在各數(shù)據(jù)塊前增加信元頭以形成完整的信元。

ATM采用統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用的方式，將來(lái)自不同信息源的信元匯集在一起，在一個(gè)緩沖器內(nèi)排隊(duì)，然后按照先進(jìn)先出(FIFO)的原則將隊(duì)列中的信元從第一個(gè)字節(jié)開(kāi)始順序逐個(gè)輸出到線(xiàn)路，從而在線(xiàn)路上形成首尾相接的信元流。在每個(gè)信元的信頭中含有虛通路標(biāo)識(shí)/虛信道標(biāo)識(shí)符(VPI/VPI)作為地址標(biāo)志，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)信頭中的地址標(biāo)志來(lái)選擇信元的輸出端口轉(zhuǎn)移信元。

ATM采用統(tǒng)計(jì)復(fù)用，使得任何業(yè)務(wù)都能按實(shí)際需要來(lái)占用資源，對(duì)某個(gè)業(yè)務(wù)而言，傳送速率會(huì)隨信息到達(dá)的速率而變化，因此，網(wǎng)絡(luò)資源得到最大限度的利用。此外，ATM網(wǎng)絡(luò)可以適用于任何業(yè)務(wù)，不論傳輸速率高低、突發(fā)性大小、質(zhì)量和實(shí)時(shí)性要求如何，網(wǎng)絡(luò)都按同樣的模式進(jìn)行處理，真正做到了完全的業(yè)務(wù)綜合。

2.ATM信元

ATM信元由53字節(jié)(8位)的固定長(zhǎng)度數(shù)據(jù)塊組成，如圖20.6.1所示。前5字節(jié)是信頭，標(biāo)示了信元發(fā)送目的地的邏輯地址、優(yōu)先等級(jí)等控制信息；后48字節(jié)是與用戶(hù)數(shù)據(jù)相關(guān)的信息段，用來(lái)承載來(lái)自不同用戶(hù)、不同業(yè)務(wù)的信息。圖20.6.1ATM信元結(jié)構(gòu)信元從第1個(gè)字節(jié)開(kāi)始順序向下發(fā)送，在同一字節(jié)中從

第8位開(kāi)始發(fā)送。信元內(nèi)所有的信息段都以首先發(fā)送的位為

最高位。

ATM信元有兩種類(lèi)型：一種是用于ATM網(wǎng)和用戶(hù)終端之間接口(UNI)的信元；另一種是用于ATM網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部交換機(jī)之間接口(NNI)的信元。這兩種信元的區(qū)別是信頭的差別，如圖20.6.2所示。圖20.6.2UNI和NNI信元信元中各字段的含義如下：

GFC：一般流量控制，4位，用于UNI中，NNI中沒(méi)有GFC。

VPI：虛通路標(biāo)識(shí)，UNI為8位，NNI為12位。

VCI：虛信道標(biāo)識(shí)，16位。

PT：凈信息載荷類(lèi)型，3位，可以指示8種凈信息載荷類(lèi)型，其中4種為用戶(hù)數(shù)據(jù)信息類(lèi)型，3種為網(wǎng)絡(luò)管理信息，余下1種目前尚未定義。

CLP：信元丟失優(yōu)先級(jí)，當(dāng)傳送網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞時(shí)，首先丟棄CLP=1的信元。

HEC：信頭差錯(cuò)控制碼，它是一個(gè)多項(xiàng)式，用來(lái)檢驗(yàn)信頭的錯(cuò)誤。

3.ATM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

ATM是以光纖線(xiàn)路為傳輸媒質(zhì)的，因此具有傳輸質(zhì)量高、傳輸容量的特點(diǎn)。在ATM網(wǎng)中，信息被分割為固定長(zhǎng)度的信元，由ATM交換機(jī)對(duì)信元進(jìn)行處理，將交換和傳輸綜合在一起用來(lái)通信。ATM是一種面向連接的通信方式，在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置兩個(gè)層次的虛連接，即虛通路(VirtualPath,VP)和虛信道(VirtualChannel,VC)。當(dāng)虛連接通過(guò)呼叫建立后，信元沿著確定的虛連接進(jìn)行傳送。ATM網(wǎng)絡(luò)由ATM復(fù)用設(shè)備、ATM傳輸信道和ATM交換機(jī)組成，如圖20.6.3所示。圖20.6.3ATM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)收發(fā)端ATM復(fù)用設(shè)備是將用戶(hù)終端（語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像終端）接入到ATM網(wǎng)中，將用戶(hù)端產(chǎn)生的各類(lèi)信息（電話(huà)、數(shù)據(jù)、圖像等各類(lèi)業(yè)務(wù))變換成ATM信元的形式，并以統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用的方式按用戶(hù)終端的實(shí)際需要?jiǎng)討B(tài)地分配帶寬，從而提高線(xiàn)路的利用率。ATM復(fù)用設(shè)備和ATM交換機(jī)之間的接口稱(chēng)為公用用戶(hù)—網(wǎng)絡(luò)接口(PublicUNI)。通過(guò)ATM集線(xiàn)器(Hub)、ATM路由器(Router)和ATM網(wǎng)橋(Bridge)等可實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)（如電話(huà)網(wǎng)、DDN、以太網(wǎng)、FDDI、FRN等）與公用ATM網(wǎng)的互聯(lián)。公用ATM網(wǎng)內(nèi)各公用ATM交換機(jī)之間的傳輸線(xiàn)路均采用光纖，傳輸速率為

155Mb/s、622Mb/s，甚至可達(dá)2.4Gb/s。公用UNI一般也使用光纖作為傳輸媒體。對(duì)于專(zhuān)用UNI，在距離較近時(shí)，可以使用無(wú)屏蔽雙絞線(xiàn)或屏蔽雙絞線(xiàn)；當(dāng)距離較遠(yuǎn)時(shí)，可以使用同軸電纜或光纖連接。20.6.2ATM協(xié)議參考模型

ATM技術(shù)是B-ISDN的核心技術(shù)，B-ISDN的協(xié)議參考模型如圖20.6.4所示。B-ISDN的協(xié)議參考模型包括三個(gè)平面：用戶(hù)平面、控制平面和管理平面。用戶(hù)平面采用分層結(jié)構(gòu)，主要用于用戶(hù)信息傳送、流量控制和恢復(fù)操作；控制平面也采用分層結(jié)構(gòu)，主要用于信令信息，負(fù)責(zé)建立網(wǎng)絡(luò)連接和管理連接以及連接的釋放；管理平面用于維護(hù)網(wǎng)絡(luò)和執(zhí)行操作，包括層管理和面管理。其中層管理采用分層結(jié)構(gòu)，負(fù)責(zé)各層中的實(shí)體，并執(zhí)行操作維護(hù)管理(OAM)功能；面管理不分層，負(fù)責(zé)所有平面的協(xié)調(diào)。圖20.6.4ATM與B-ISDN協(xié)議參考模型

1.物理層

物理層利用通信線(xiàn)路的比特流傳送功能實(shí)現(xiàn)傳送ATM信元，這種傳送的比特流是不可靠的，通過(guò)物理層傳送的ATM信元可能丟失，其信息域部分也可能發(fā)生錯(cuò)誤。但是在順序傳送多個(gè)AIM信元時(shí)，傳送過(guò)程中不會(huì)發(fā)生順序的顛倒。物理層分為兩部分，即物理媒體子層和傳輸會(huì)聚子層。物理媒體子層負(fù)責(zé)發(fā)送和接收連續(xù)的比特流，傳輸會(huì)聚子層實(shí)現(xiàn)信元定界、信元信頭差錯(cuò)控制、空信元的插入和刪除以及根據(jù)物理媒體類(lèi)型實(shí)現(xiàn)由信元組成幀或完成其逆過(guò)程。

2.ATM層

ATM層用物理層提供的信元傳送功能，向外部提供傳送ATM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元的功能。ATM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元(ATM-SDU)是任意48字節(jié)長(zhǎng)的數(shù)據(jù)段，它在ATM層中成為ATM信元的信息部分。

ATM層具有以下四種主要功能：

（1）信元復(fù)用和解復(fù)用：在源端點(diǎn)負(fù)責(zé)對(duì)來(lái)自各個(gè)虛連接的信元進(jìn)行復(fù)用，在目的端點(diǎn)對(duì)接收的信元流進(jìn)行解復(fù)用。（2）VPI/VCI處理：負(fù)責(zé)在每個(gè)ATM節(jié)點(diǎn)對(duì)信頭進(jìn)行標(biāo)記/識(shí)別，ATM虛連接是通過(guò)VPI和VCI來(lái)識(shí)別的。

（3）信頭處理：在信源終端產(chǎn)生信頭，在目的端點(diǎn)翻譯信頭。

（4）一般流量控制：在源端點(diǎn)負(fù)責(zé)產(chǎn)生ATM信頭中的一般流量控制域，在接收點(diǎn)則依靠它來(lái)實(shí)現(xiàn)流量控制。

ATM層的主要工作是產(chǎn)生和處理ATM信元的信頭部分，ATM信頭的主要部分是VPI和VCI，而ATM交換設(shè)備和交叉連接設(shè)備都是依據(jù)VPI或VCI來(lái)進(jìn)行虛連接的。

3.AAL和高層

由于ATM層提供的只是針對(duì)信元的一種基本的數(shù)據(jù)傳送能力，而AAL在此基礎(chǔ)上提供更適合于各種不同電信業(yè)務(wù)要求的通信能力。如果一種電信業(yè)務(wù)需求不能在ATM層得到滿(mǎn)足，那么它可以使用AAL的功能。AAL增強(qiáng)了ATM提供的業(yè)務(wù)，以適應(yīng)高層應(yīng)用的需要。

AAL的功能是將高層信息適配成ATM信元，它是為ATM網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)不同類(lèi)型業(yè)務(wù)的特殊需要而設(shè)定的。ATM網(wǎng)絡(luò)要滿(mǎn)足寬帶業(yè)務(wù)的需求，使業(yè)務(wù)種類(lèi)與信息傳遞方式、通信速率與通信網(wǎng)設(shè)備無(wú)關(guān)，就要通過(guò)AAL層完成適配功能，將不同特性的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)化為相同格式的信元。

AAL可分為兩個(gè)子層，即分段與重組子層和會(huì)聚子層。分段與重組子層可劃分成為拆裝子層，其主要功能是將高層信息進(jìn)行分割，以裝入ATM信元的信息域，或者反之。會(huì)聚子層的主要功能是在AAL業(yè)務(wù)接入點(diǎn)(AAL-SAP)對(duì)高層提供AAL服務(wù)，其具體功能與業(yè)務(wù)類(lèi)型有關(guān)。分段與重組子層和會(huì)聚子層的組合不同，得到的業(yè)務(wù)適配功能也不同。目前各種不同的用戶(hù)業(yè)務(wù)按其所需的通信能力不同大致可分為四種類(lèi)型，如表20.6.1所示。

為了適配四類(lèi)不同的業(yè)務(wù)，定義了五種不同的AAL層規(guī)程，分別記為AAL1、AAL2、AAL3、AAL4和AAL5，用來(lái)提供不同的通信能力。

AAL1用于適配A類(lèi)業(yè)務(wù)，它的功能包括用戶(hù)信息分段與重組、丟失和誤插信元的處理、信元到達(dá)時(shí)間的處理以及在接收端恢復(fù)源時(shí)鐘頻率。

AAL2與AAL1的區(qū)別僅在于它是供傳送變速率數(shù)據(jù)使用的，因此用于適配B類(lèi)業(yè)務(wù)。

AAL3和AAL4統(tǒng)稱(chēng)為AAL3/4，具有可變長(zhǎng)度用戶(hù)數(shù)據(jù)的分段與重組和誤碼處理等功能，用于適配C類(lèi)、D類(lèi)業(yè)務(wù)。AAL5主要用于適配C類(lèi)、D類(lèi)業(yè)務(wù)和ATM信令，類(lèi)似于簡(jiǎn)化的AAL3/4。20.6.3ATM交換技術(shù)

1.虛路徑(VP)與虛信道(VC)

ATM是面向連接的，ATM的連接與電路交換的連接不同，電路交換中的一個(gè)連接是收發(fā)雙方在一個(gè)固定的時(shí)隙內(nèi)進(jìn)行通信。當(dāng)該連接沒(méi)有信息發(fā)送時(shí)也不釋放該時(shí)隙，其他的連接無(wú)法占用該時(shí)隙。

ATM是采用虛連接的方式進(jìn)行通信的。在連接建立時(shí)，ATM向網(wǎng)絡(luò)提出流量描述和服務(wù)質(zhì)量要求，而網(wǎng)絡(luò)只對(duì)連接進(jìn)行資源預(yù)分配，只有當(dāng)真正發(fā)送信元時(shí)，連接才占用資源，網(wǎng)絡(luò)的資源是由各連接統(tǒng)計(jì)復(fù)用的。

ATM的傳輸路徑可分割成若干個(gè)邏輯子信道，為便于應(yīng)用和管理，邏輯子信道可劃分為VP和VC兩個(gè)等級(jí)。ATM中傳輸路徑與VP和VC之間的關(guān)系如圖20.6.5所示。圖20.6.5ATM中傳輸路徑與VP及VC的關(guān)系由圖20.6.5可見(jiàn)，一個(gè)物理傳輸通道（傳輸路徑）中可以包含一定數(shù)量的VP，VP的數(shù)量由信頭中的VPI值決定，由于VPI由8個(gè)比特或12個(gè)比特組成，因此VPI的數(shù)量應(yīng)為28~212，即在256~4096之間。在1條VP中可以包含一定數(shù)量的VC，VC的數(shù)量由信頭中的VCI值決定，由于VCI由2個(gè)字節(jié)組成，因此其最大值為216=65536