NET05第2章：数据通信技术基础b

图2-30数据交换示意图2.6数据交换技术1广域网中的数据交换技术电路交换（circuitexchanging）

报文（messageexchanging）报文分组交换（packetexchanging）

22.6.1电路交换方式电路交换是面向连接的服务；两台计算机通过通信子网进行数据交换之前，首先要在通信子网中建立一个实际的物理线路连接；电路交换在数据传输过程中要经过建立连接、数据传输与释放连接的三个阶段；电路交换方式的优点是：通信实时性强，适用于交互式会话类通信；电路交换方式的缺点是：对突发性通信不适应，系统效率低，系统不具有存储数据的能力，不能平滑通信量。3电路交换过程示意图4存储转发交换方式存储转发交换方式与电路交换方式的主要区别：发送的数据与目的地址、源地址、控制信息按照一定格式组成一个数据单元（报文或报文分组）进入通信子网；通信子网中的结点是通信控制处理机，它负责完成数据单元的接收、差错校验、存储、路选和转发功能。

5存储转发方式的优点由于通信子网中的通信控制处理机可以存储分组，多个分组可以共享通信信道，线路利用率高；通信子网中通信控制处理机具有路由选择功能，可以动态选择报文分组通过通信子网的最佳路径；分组在通过通信子网中的每个通信控制处理机时，均要进行差错检查与纠错处理，因此可以减少传输错误，提高系统可靠性；通过通信控制处理机可以对不同通信速率的线路进行转换，也可以对不同的数据代码格式进行变换。

62.6.2报文交换与分组交换数据通过通信子网传输时可以有报文（message）与分组（packet）两种方式；报文传输：不管发送数据的长度是多少，都把它当作一个逻辑单元发送；分组传输：限制一次传输数据的最大长度，如果传输数据超过规定的最大长度，发送结点就将它分成多个报文分组发送。7报文和报文分组结构

由于分组长度较短，在传输出错时，检错容易并且重发花费的时间较少；限定分组最大数据长度，有利于提高存储转发结点的存储空间利用率与传输效率；公用数据网采用的是分组交换技术。8(a)电路交换(b)报文交换图2-31电路交换和报文交换92.6.3分组交换

1.虚电路分组交换原理与特点

虚电路方式试图将数据报方式与线路交换方式结合起来，处分发挥两种方法的优点，以达到最佳的数据交换效果;数据报方式在分组发送之前，发送方与接收方之间不需要预先建立连接。虚电路方式在分组发送之前，需要在发送方和接收方建立一条逻辑连接的虚电路;虚电路方式与线路交换方式相同，整个通信过程分为以下三个阶段：虚电路建立、数据传输与虚电路释放阶段。

10虚电路方式原理示意图11虚电路的特点在每次分组发送之前，必须在发送方与接收方之间建立一条逻辑连接。这是因为不需要真正去建立一条物理链路，连接发送方与接收方的物理链路已经存在；一次通信的所有分组都通过这条虚电路顺序传送，因此报文分组不必带目的地址、源地址等辅助信息。分组到达目的结点时不会出现丢失、重复与乱序的现象；分组通过虚电路上的每个结点时，结点只需要做差错检测，而不需要做路径选择；通信子网中每个结点可以和任何结点建立多条虚电路连接。12虚电路方式与电路交换方式的不同之处虚电路是在传输分组时建立起的逻辑连接，称为“虚电路”是因为这种电路不是专用的。每个结点到其它结点间可能有无数条虚电路存在；一个结点可以同时与多个结点之间具有虚电路；每条虚电路支持特定的两个结点之间的数据传输。

132.数据报分组交换原理与特点

数据报是分组存储转发的一种形式；在数据报方式中，分组传送之间不需要预先在源主机与目的主机之间建立“线路连接”；源主机所发送的每一个分组都可以独立地选择一条传输路径；每个分组在通信子网中可能是通过不同的传输路径到达目的主机。14数据报方式的工作原理示意图

15数据报工作方式的特点同一报文的不同分组可以由不同的传输路径通过通信子网；同一报文的不同分组到达目的结点时可能出现乱序、重复与丢失现象；每一个分组在传输过程中都必须带有目的地址与源地址；数据报方式报文传输延迟较大，适用于突发性通信，不适用于长报文、会话式通信。

16(a)虚电路交换(b)数据报交换图2-32报文分组交换172.6.4各种数据交换技术的比较广域网分组交换技术电路交换（circuitexchanging）线路交换在数据传输过程中要经过三个阶段建立连接、数据传输、释放连接存储转发交换（store-and-forwardexchanging）报文交换（messageexchanging）报文分组交换（packetexchanging）数据报方式分组传送之前，不需要预先在源主机与目的主机之间建立“线路连接”

虚电路方式（分组交换与线路交换的结合）分组发送之前，需要在发送方和接收方建立一条逻辑连接的虚电路;分三个阶段：虚电路建立、数据传输、虚电路释放182.7同步光纤网SONET和

同步数字系列SDH旧的数字传输系统存在着许多缺点。其中最主要的是以下两个方面：

速率标准不统一。北美和日本是T1：1.544Mbps（24个话路）欧洲是E1：2.048Mbps（30个话路）如果不对高次群的数字传输速率进行标准化，国际范围的高速数据传输就很难实现。

不是同步传输。在过去相当长的时间，为了节约经费，各国的数字网主要是采用准同步方式。

19同步光纤网SONET美国1988年提出了名为同步光纤网SONET

(SynchronousOpticalNetwork)

的标准，同步光纤网的各级时钟都来自一个非常精确的主时钟，并且以51.84Mb/s为基础定义了同步传输的线路速率等级。第1级同步传送信号STS-1(SynchronousTransportSignal)的传输速率是51.84Mb/s（使用的帧称为STS-1帧）。更高的等级是用N个STS-1帧组成STS-N帧。与第1级同步传输信号对应的光信号则称为第1级光载波OC-1，OC表示OpticalCarrier。20

同步数字系列SDHITU-T（国际电信联盟的电信标准化部门）以美国标准SONET为基础，制订出国际标准同步数字系列SDH

(SynchronousDigitalHierarchy)。一般可认为SDH与SONET是同义词。SDH的基本速率为155.52Mb/s，称为第1级同步传递模块(SynchronousTransferModule)，即

STM-1，相当于SONET体系中的OC-3速率。更高的等级是用N个STM-1组成STM-N。21常用SONET/SDH数据传输率SONET信号比特率(Mbps)SDH信号表示线路速率的常用近似值STS–1/OC–151.840STM–0STS–3/OC–3155.520STM–1155MbpsSTS–12/OC–12622.080STM–4622MbpsSTS–48/OC–482,488.320STM–162.5GbpsSTS–192/OC–1929,953.280STM–6410GbpsSTS-768/OC-76839,813,120STM–25640Gbps22其它说明SONET速率标准是以STS-1速率51.840Mbps为基础的，而SDH速率标准是