一基本概念電路交換：傳輸中將整條電路都交給一個連接，而不管它是否有信息要傳送。分組交換：把用戶要傳送的信息分成若干個小的數(shù)據(jù)塊，即分組(packet)，這些分組長度較短，并具有統(tǒng)一的格式，每個分組有一個分組頭，包含用于控制和選路的有關(guān)信息。這些分組以“存儲一轉(zhuǎn)發(fā)”的方式在網(wǎng)內(nèi)傳輸，即每個交換節(jié)點首先對收到的分組進行暫時存儲，分析該分組頭中有關(guān)選路的信息，進行路由選擇，并在選擇的路由上進行排隊，等到有空閑信道時轉(zhuǎn)發(fā)給下一個交換節(jié)點或用戶終端。體系結(jié)構(gòu)二、鏈路層LAPB1、功能(1)在DTE和DCE之間有效地傳輸數(shù)據(jù)；(2)確保接收器和發(fā)送器之間信息的同步；(3)監(jiān)測和糾正傳輸中產(chǎn)生的差錯;(4)識別并向高層協(xié)議報告規(guī)程性錯誤；(5)向分組層通知鏈路層的狀態(tài)。(1)標(biāo)志F：為幀標(biāo)志，編碼為01111110。F為幀的限定符，所有的幀都應(yīng)以F開始和結(jié)束。(2)地址字段A：由一個8比特組組成，表示鏈路層的地址。(3)信息字段I：為傳輸用戶信息而設(shè)置的，用來裝載分組層的數(shù)據(jù)分組，其長度可變。在X.25中，長度限額一般為一個分組長度，即128字節(jié)或256字節(jié)。(4)幀校驗序列FCS：包含在每個幀的尾部，長度為16比特，用來檢測幀的傳送過程中是否有錯。FCS采用循環(huán)冗余碼，可以用移位寄存器實現(xiàn)。(5)控制字段C：由一個8比特組組成，主要作用是指示幀的類型。在X.25中共定義了三類幀。

2.幀結(jié)構(gòu)FACIFCSF①I幀：用于傳輸高層的信息，即在分組層之間交換的分組，分組包含在I幀的信息字段中。I幀的C字段的第1個比特為“0”，這是識別I幀的惟一標(biāo)志，第2—8比特用于提供I幀的控制信息，其中包括發(fā)送順序號N(S)，接收順序號N(R)，探尋位P，這些字段用于鏈路層差錯控制和流量控制。②S幀：沒有信息字段，其作用是用來保護I幀的正確傳送。監(jiān)視幀的標(biāo)志是C字段的第2、1位為“01"。監(jiān)視幀有3種：接收準(zhǔn)備好(RR)，接收未準(zhǔn)備好(RNR)和拒絕幀(REJ)。RR用于在沒有I幀發(fā)送時向?qū)Χ税l(fā)送肯定證實信息：REJ用于重發(fā)請求：RNR用于流量控制，通知對端暫停發(fā)送I幀。③U幀：其作用不是用于實現(xiàn)信息傳輸?shù)目刂?，而是用于實現(xiàn)對鏈路的建立和斷開過程的控制。識別無編號幀的標(biāo)志是C字段的第2、1位為“11”。無編號幀包括：置異步平衡方式(SABM)，斷鏈(DISC)，已斷鏈方式(DM)，無編號確認(rèn)(UA)，幀拒絕(FRMR)等。其中，SABM、DISC分別用于建立鏈路和斷開鏈路，UA和DM分別為SABM、DISC進行肯定和否定的響應(yīng)，F(xiàn)RMR表示接收到語法正確但語義不正確的幀，它將引起鏈路的復(fù)原。分類名稱縮寫作用信息幀I傳輸用戶數(shù)據(jù)監(jiān)視幀接收準(zhǔn)備好RR向?qū)Ψ奖硎疽褱?zhǔn)備好收下一幀接收未準(zhǔn)備好RNR向?qū)Ψ奖硎久芙^幀REJ要求對方重發(fā)從N（R）開始的I無編號幀置異步平衡模式SABM建立兩方向的鏈接斷鏈DISC通知對方端開鏈接已斷鏈方式DM本方已斷鏈，對SABM否定應(yīng)答無編號確認(rèn)UA對SABM和DISC的肯定應(yīng)答幀拒絕FRMR報告對方出現(xiàn)了用重發(fā)不能恢復(fù)的錯誤，引起鏈路復(fù)員3、幀類型幀的意義和作用幀類別命令響應(yīng)編碼12345678II

0N（S）P/FN（R）SRRRR

10

0

0P/FN（R）RNRRNR

1

01

0P/FN（R）REJREJ

1

0

0

1P/FN（R）USABM

1

1

1

1P

1

0

0DISC

1

1

0

0P

0

1

0

DM

1

1

1

1F

0

0

0

UA

1

1

0

0F

1

1

0

FRMR

1

1

1

0F

0

0

1幀的表示方法4、數(shù)據(jù)鏈路建立與拆除通信區(qū)全過程1、兩個DTE之間的虛電路：2個LCN，LCN短，只有本地意義，兩個不同的（DTE—DCE）的鏈路可用相同的LCN；2、DTE—DCE之間的物理鏈路上可建立多條至不同目的地的虛電路；3、通信全過程本地DTE—DCE鏈路，遠端DCE—DTE鏈路；本地DTE——遠端DTE虛電路；

DTE之間數(shù)據(jù)傳送；虛電路釋放；鏈路釋放。三X.25虛電路4、X.25虛電路占用四、X.25接口分層X.25鏈路層幀與網(wǎng)絡(luò)層分組的結(jié)構(gòu)和關(guān)系X21：G—信號地線/公共回線

Ga—DTE公共回線

T—DTE數(shù)據(jù)/控制信息發(fā)

R—DTE收DCE的數(shù)據(jù)和控制信息

C—DTE通信前置通，結(jié)束置斷

I—DCE可傳指示

S—DCE—DTE傳送的碼元定時

B—字節(jié)同步公用數(shù)據(jù)網(wǎng)接口標(biāo)準(zhǔn)：X系列接口標(biāo)準(zhǔn)X20、X.21:V系列接口標(biāo)準(zhǔn)：X20bis、X21bisX20、X20bis適應(yīng)于異步工作方式。X.21、X21bis適應(yīng)于同步工作方式GFI：GeneralFormatIdentifier

Q=0用戶數(shù)據(jù)分組,Q=1控制分組

D=0本地DCE確認(rèn)；D=1遠端DTE確認(rèn)

SS=01：模8；SS=10：模128LCGN/LCN：

LogicalChannelGroupNumberLogicalChannelNumberPTI：PacketTypeIdentifier五、X.25分組結(jié)構(gòu)與類型GFILCGNLCNPTI1、虛電路控制分組DTE—DCEDCE—DTE編碼呼叫請求呼叫到來000010呼叫接受呼叫連通000011清除請求清除指示000100清除確認(rèn)清除確認(rèn)000101中斷中斷001000重置請求重置指示000110重置確認(rèn)重置確認(rèn)000111重啟請求重啟指示111110重啟確認(rèn)重啟確認(rèn)111111注冊請求111100

注冊確認(rèn)111101包類型控制包2、數(shù)據(jù)分組：分組類型標(biāo)識最低位為0M

：PTI高一半的最低位。說明該分組后是否還有同一報文的后續(xù)分組。M=1：后一分組同一報文；M=0：報文的最后分組。3、監(jiān)視分組分組類型標(biāo)識最低2位為01控制分組例：

11000010呼叫請求/到來分組控制分組例：呼叫請求/到來分組CFILCGNLCN0xxxxxxxxCFILCGNLCN000101111001100010001100000001100011001100001000000000000000001010001100000001100011001100001000000000000000001xxxx例題1：設(shè)數(shù)據(jù)長度L=170字節(jié)，分組長度20字節(jié)，其中頭部開銷長度為3字節(jié)，源節(jié)點到目的節(jié)點之間的鏈路數(shù)為4，每段鏈路上的延遲時間為20ms，數(shù)據(jù)傳輸率Rb=8kbps，電路交換和虛電路建立連接的時間都為30ms，在分組交換方式下各中間節(jié)點對每個分組產(chǎn)生4位的延遲時間，則傳送所有數(shù)據(jù)，電路交換需時間為多少秒，虛電路分組交換所需時間為多少秒？解：電路交換：Tc＝S+hD+L/Rb30+4

20+170

8/8000bps=30+80+170=280ms虛電路：Tp=S+[(h-1)d/Rb+hD+P/Rb]*[L/(P-H)]=30+[3

4/8000bps+80+20

8/8000bps][170/(20-3)=30+[1.5+80+1]10=30+82.5

10=855ms例2：下圖是一個由三個路由器互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)，若采用C類地址，RIP協(xié)議，試填寫路由表收斂后的所有路由條目。

R1路由表R2路由表R3路由表目的主機網(wǎng)絡(luò)號下一跳R距離目的主機網(wǎng)絡(luò)號下一跳R距離目的主機網(wǎng)絡(luò)號下一跳R距離10.0.020.0.030.0.020.0.030.0.040.0.030.0.010.0.020.0.040.0.040.0.010.0.0解：各個R的路由表如下：分組類型第三字節(jié)適應(yīng)業(yè)務(wù)DTE—DCEDCE—DTE87654321SVCPVCDG呼叫建立與清除

呼叫請求呼叫指示00001011Y

呼叫接受呼叫連通00001111Y

清除請求清除指示00010011Y

DTE清除確認(rèn)DCE清除確認(rèn)00010111Y

數(shù)據(jù)與中斷

DTE數(shù)據(jù)DCE數(shù)據(jù)P（R）MP（S）0YY

DTE中斷請求DCE中斷請求00100011YY

DTE中斷確認(rèn)DCE中斷確認(rèn)00100111YY

數(shù)據(jù)報

DTE數(shù)據(jù)報DCE數(shù)據(jù)報P（R）0P（S）0

Y

數(shù)據(jù)報業(yè)務(wù)信號P（R）0P（S）0

Y流控與重置

RRRRP（R）00001YYYRNRRNRP（R）00101YYYREJ

P（R）01001YYY重置請求重置請求00011011YYY重置確認(rèn)重置確認(rèn)00011111YYY再啟動分組

再啟動請求再啟動指示11111011YYY再啟動確認(rèn)再啟動確認(rèn)11111111YYY診斷分組

診斷11110001YYY3、分組類型與功能虛電路的LCN雙向互逆；鏈路占用出大、入??；回送接受時接受與指示同LCN，并置LCN于數(shù)傳狀態(tài)。六交換原理1、接續(xù)規(guī)則2、虛電路建立

？？？？A20C78建立LCN/20建立LCN/78接受LCN/78接受LCN/20842、分組轉(zhuǎn)發(fā)１、三層虛信道三層復(fù)用２、隨路信令呼叫建立與用戶數(shù)據(jù)同一虛信道七流量控制作用：1、網(wǎng)絡(luò)過載引起吞吐量下降、擁塞、延時增加；

2、網(wǎng)絡(luò)鎖死、網(wǎng)絡(luò)與用戶速率匹配。方法：窗口機制（主叫UNI）；緩沖區(qū)預(yù)約（端局之間）；許可證法（主叫UNI）。分級控制：七流量控制4：端級：DTE之間流控保護目的端，高層執(zhí)行。1、段級：相鄰節(jié)點之間流控，防止局部節(jié)點緩沖區(qū)擁塞或鎖死，分為鏈路段級(總流控)或虛電路(單流控)段級；2、沿級：端節(jié)點之間流控，防終節(jié)點緩沖區(qū)擁塞，分組層執(zhí)行；3、接入級：DTE到本地節(jié)點之間，防進入流量超載，鏈路層執(zhí)行；窗口：DTE或DCE被授權(quán)傳送未得到確認(rèn)的順序編號的分組的最大數(shù)目。窗口尺寸在1和7之間的一個常數(shù)，由用戶在預(yù)訂時與網(wǎng)絡(luò)管理機構(gòu)達成協(xié)定。發(fā)送窗口下緣：即最后一次收到的幀中的P(R)值。隨著分組的發(fā)送和P(R)的返回，低端和高端窗口邊緣同步轉(zhuǎn)動。七流量控制七流量控制窗口操作例：k=3，在一個給定時刻最多允許有3個已發(fā)未確認(rèn)的分組。發(fā)送窗：窗口下緣，最早已發(fā)為得到確認(rèn)的分組P(S)值；窗口尺寸：暫時未得到確認(rèn)的最大可發(fā)送分組個數(shù)；k=3，窗口上緣ku=Nr(R)+k-1=6+3-1=0;第一個尚未授權(quán)發(fā)送的分組的序號應(yīng)為1。隨著分組的發(fā)送和P(R)的返回，下緣和上緣同步轉(zhuǎn)動。七流量控制I幀或S幀中的N(R)表示編號為N（R）-1及以前的幀均已正確接收；本方發(fā)送幀中的N(R)等于本方最后正確接收的一幀的N(R)加1。發(fā)送窗口用于保存已發(fā)送但未被確認(rèn)的幀的個數(shù)，在發(fā)送一幀的同時，將該幀存入緩沖區(qū)，當(dāng)收到相應(yīng)的確認(rèn)后，再從緩沖區(qū)清楚。每發(fā)一幀緩沖區(qū)保存一幀，緩沖區(qū)滿，發(fā)送端不能繼續(xù)發(fā)送，在接收到確認(rèn)信號后，已證實的幀從緩沖區(qū)清楚?；瑒哟翱诎l(fā)送方和接收方通過滑動窗口機制實現(xiàn)流量控制。發(fā)送窗口：用來對發(fā)送端進行流量控制，它的大小代表在沒有收到對方的確認(rèn)幀的情況下發(fā)送端最多可以發(fā)送的數(shù)據(jù)幀數(shù)。

定義接收窗口：用來控制接收端可以接收但未給對方回送確認(rèn)的哪些數(shù)據(jù)幀。只有發(fā)送序號落入接收窗口內(nèi)的數(shù)據(jù)幀才可以收下。1最后收到幀中的N（R）=2窗口打開2a未發(fā)送但又收到一幀中的N（R）=3窗口滑動一格2b發(fā)送一幀N（S）=2窗口不變但可發(fā)幀個數(shù)減11最后收到幀中的N（R）=2窗口打開2發(fā)送一幀N（S）=2窗口不變但可發(fā)幀個數(shù)減13發(fā)送一幀N（S）=3窗口不變但可發(fā)幀個數(shù)減13發(fā)送一幀N（S）=3窗口不變但可發(fā)幀個數(shù)減14a發(fā)送一幀N（S）=4窗口不變但不能再發(fā)送4b收到一個幀的N（R）=3窗口滑動但可發(fā)幀個數(shù)不變3發(fā)送一幀N（S）=3窗口不變但可發(fā)幀個數(shù)減1發(fā)送窗K=3隨著收到Nr

（R）的證實，窗口開至最大K，下緣為最后收到幀中的Nr(R)值上緣為Nr(R)+K-1；隨著發(fā)送幀的個數(shù)增多，窗口內(nèi)可發(fā)幀個數(shù)逐漸減小，當(dāng)發(fā)送幀序號N(S)=Nr(R)+K-1時，窗口內(nèi)可發(fā)幀個數(shù)為0。

八擁塞控制作用：保證分組有效傳送方法:1、擁塞節(jié)點向一些或所有源節(jié)點發(fā)送控制分組，停止或延緩發(fā)送，限制總流。增加了額外負(fù)荷；2、利用路由選擇算法向其他節(jié)點發(fā)送鏈路時延信息，控制流量。調(diào)整較慢；3、端到端探測分組攜帶時間戳，增加了額外負(fù)荷；4、經(jīng)過擁塞節(jié)點的分組添加擁塞信息，前向和后向。九分組交換相關(guān)協(xié)議1、X.121ChinaPAC編號采用ITU—TX.121建議，長度15位。X0X1X2X3

X4

X5X6

X7X8

X9X10X11X12

X13X14前綴國家代碼網(wǎng)號公用分組網(wǎng)編號區(qū)同一編號區(qū)所屬節(jié)點機號同一節(jié)點機內(nèi)不同端口號子地址DTE內(nèi)部進一步尋址X0=0X1X2X3=460X4=3總部局A局B局C分局1分局2分局n局K分局n分局2分局3DNA：x.121中的區(qū)號局A：04局B：05局C：19添加機關(guān)局A的callroute表AddcrAddcrnpi/x121Addcrnpi/x121dna/460304routingid25,moduleid1003一分局：Addcrnpi/x121dna/4603043651routingid25,moduleid1251二分局：Addcrnpi/x121dna/4603043652routingid25,moduleid1252總部addCRNpi/x121Dna/460350setCRNpi/x121Dna/460350routingId1,moduleId0局BaddCRNpi/x121Dna/460305setCRNpi/x121Dna/460305routingId27,moduleId0局CaddCRNpi/x121Dna/460319setCRNpi/x121Dna/460319routingId26,moduleId02、3X十分組交換網(wǎng)

轉(zhuǎn)接、傳送接入網(wǎng)絡(luò)的各類計算機和終端信息，開通電子郵箱、可視圖文、智能用戶電報、傳真、數(shù)據(jù)庫檢索等業(yè)務(wù)。由PS、PCE、NMC、PT和數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備和相關(guān)協(xié)議組成。PS：根據(jù)用戶業(yè)務(wù)量和資源利用率支持交換虛電路、永久虛電路業(yè)務(wù)；選擇路由，生成轉(zhuǎn)發(fā)表，可靠傳送；實現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換；維護管理計費；故障處理。NMC：故障處理、網(wǎng)絡(luò)配置拓?fù)涔芾?、收集流量流向速率路徑信息，協(xié)調(diào)運行、計費管理、安全管理。TE：PT:具有X.25接口的計算機、規(guī)程轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)終端等。NPT:無X.25接口，不具備分組處理能力，必須經(jīng)PAD轉(zhuǎn)換方可接入。十分組交換網(wǎng)PCE：(PacketConcentrateEquipment)對大樓小區(qū)大量用戶集中，經(jīng)少量高速中繼線鏈節(jié)點，具有多種接口，3X建議，X.3PAD功能及控制參數(shù)、X.28PAD到本地字符終端的協(xié)議、X.29描述PAD到遠端PT或PAD之間的協(xié)議。傳輸線路：中繼線：模擬信道MODEM轉(zhuǎn)換、PCM數(shù)字信道。用戶線：有數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)電路和模擬電話線MODEM轉(zhuǎn)換。相關(guān)協(xié)議：X.25\X.75十分組交換網(wǎng)優(yōu)點動態(tài)統(tǒng)計時分復(fù)用，傳送分組，線路利用率較高；(2)異種終端通信。存儲—轉(zhuǎn)發(fā)方式，不需建立端到端物理連接，分組交換中可以實現(xiàn)不同類型的數(shù)據(jù)終端設(shè)備(不同的傳輸速率、不同的代碼、不同的通信控制規(guī)程等)之間的通信。(3)傳輸質(zhì)量好、可靠性高。逐段獨立差錯控制和流量控制，誤碼率在10-11以下，網(wǎng)內(nèi)還具有路由選擇、擁塞控制等功能，當(dāng)網(wǎng)內(nèi)線路或設(shè)備產(chǎn)生故障后，可自動為分組選擇一條迂回路由，避開故障點，不會引起通信中斷。

(4)負(fù)荷控制。逐段的流量控制，可以及時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)有無過負(fù)荷。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中通信量非常大時，將拒絕接受更多的連接請求，以使網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷逐漸減輕。

(5)經(jīng)濟性好。分組為單元存儲和轉(zhuǎn)發(fā)，有利于降低網(wǎng)內(nèi)設(shè)備的費用，可準(zhǔn)確計算用戶的通信量，通信費用可按通信量和時長相結(jié)合的方法計算，與通信距離無關(guān)。

分組交換技術(shù)在降低通信成本，提高通信可靠性等方面取得了巨大成功，20世紀(jì)70年代中期以后的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)幾乎都采用了這一技術(shù)。30多年來，分組交換技術(shù)得到了較大發(fā)展。十一分組交換優(yōu)缺點缺點

(1)信息傳送時延大。存儲—轉(zhuǎn)發(fā)方式處理分組，分組在每個節(jié)點機內(nèi)都要經(jīng)歷存儲、排隊、轉(zhuǎn)發(fā)的過程，穿過網(wǎng)絡(luò)的平均時延可達幾百毫秒。目前各公用分組交換網(wǎng)的平均時延一般都在數(shù)百毫秒，各個分組的時延具有離散性。(2)增加了開銷，適宜于計算機通信等突發(fā)性或斷續(xù)性業(yè)務(wù)的需求，不適合于在實時性要求高、信息量大的環(huán)境。(3)協(xié)議和控制復(fù)雜，逐段鏈路的流量控制，差錯控制，代碼、速率的變換方法和接口，網(wǎng)絡(luò)的管理和控制的智能化等。以協(xié)議復(fù)雜換取高可靠性，交換機處理負(fù)擔(dān)重，吞吐量和中繼線速率限。(4)不適應(yīng)語音通信和高速數(shù)據(jù)通信(2.048Mb／s以上)，難以滿足對實時性要求。模擬通信傳數(shù)據(jù)，速率一般不大于9.6kb／s，誤碼率為10-4—10-5，不能滿足數(shù)據(jù)通信的要求。通過進行復(fù)雜的控制，信道多路復(fù)用，誤碼率達到小于10-11，滿足絕大多數(shù)數(shù)據(jù)通信的要求。隨著分組交換技術(shù)的發(fā)展，其性能在不斷地提高，功能在不斷地完善。分組交換機的分組處理能力由初期的100個分組每秒發(fā)展到今天的幾萬個分組每秒，數(shù)據(jù)分組通過交換機的時延從幾十毫秒縮短到不到1毫秒，分組交換機之間的中繼線速率由9.6kb／s提高到2.048Mb／s。

20世紀(jì)90年代，用戶對數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的速率提出了更高的要求，而采用現(xiàn)有分組交換技術(shù)的分組交換系統(tǒng)幾乎達到了極限，因此人們又開始研究新的分組交換技術(shù)。

為了進一步提高分組交換網(wǎng)的分組吞吐能力和傳輸速率，一方面要提高信道的傳輸能力，另一方面要發(fā)展新的分組交換技術(shù)。光纖通信技術(shù)的發(fā)展為分組交換技術(shù)的發(fā)展開辟了新的道路。光纖通信具有容量大(高速)、質(zhì)量高(低誤碼率)等特點，光纖的數(shù)字傳輸誤碼率小于10-9，光纖數(shù)字傳輸能提供40Gb／s的速率，通常提供2Mb／s和34Mb／s信道。在這種通信信道條件下，分組交換中逐段的差錯控制、流量控制就顯得沒有必要，因此快速分組交換FPS(FastPacketSwitching)技術(shù)迅速地發(fā)展起來。

快速分組交換:盡量簡化協(xié)議，只具有核心的網(wǎng)絡(luò)功能，可提供高速、高吞吐量、低時延服務(wù)的交換方式。幀中繼作為快速分組交換FPS的一種，是在分組交換的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它對其復(fù)雜的協(xié)議進行了簡化，可以更好地適應(yīng)數(shù)字傳輸?shù)奶攸c，能夠給用戶提供高速率、低時延的業(yè)務(wù)，所以近年來得到了迅速的發(fā)展。小結(jié)1、分組交換的主要特點基于略質(zhì)傳媒、低能終端條件下，保障可靠性，適應(yīng)突發(fā)的數(shù)據(jù)交換技術(shù)，采用存儲—轉(zhuǎn)發(fā)，逐段轉(zhuǎn)發(fā)，逐段確認(rèn)，后向糾錯，流量控制機制，用強有力的機制技術(shù)補償了媒體性能的不足。采用動態(tài)復(fù)用，信道利用率高。2、鏈路層地址規(guī)則，命令地址和響應(yīng)地址；3、LAPB&LAPD的主要區(qū)別？4、一次通信全過程：建立主叫端口鏈路，建立到被叫端局虛信道，建立被叫端口鏈路，建立端到端虛信