资源描述
课程地位,交换是现代信息网络的灵魂，“交换”的发展决定了“整个通信网络的发展”。由此确定了现代交换原理课程在工科院校中的重要地位，是通信信息类专业的重要专业课程。,1.1交换与通信网,第1章概论,1.2交换技术的分类,1.3课程介绍,1.1交换与通信网,1.1.1将交换引入通信系统的必要性,通信的目的？,任意终端对之间实现信息的传递,点对点的通信系统,图1.1点对点通信,如何实现多个用户之间的通信？最简单、最直接的方式就是两两互相连接。,图1.2全互连通信网,全互连通信系统分析,对于N=8的全互连系统，需要多少对连线和多少个线路接口？,问题？,全互连方式存在什么问题：N2问题,连线数:N(N-1)/2接口数：N(N-1)长途线路费用高终端异构时情况将更加复杂,N2问题变成了N条用户线,开关设备,最终解决方案,-引入交换节点设备,将交换节点引入通信网的优点？,（1）统一标准接口（2）集中共享通信网中的资源、提供各种业务（3）方便构筑大型异构通信系统,由多台交换机组成的通信网,用户交换机,市话交换机,汇接交换机,用户线,中继线,1.1.2交换机的组合,终端传输线路交换设备,1.1.3组成通信网的三个基本要素,交换设备是通信网的核心,交换的基本概念,1.2交换技术的分类,在本课程中，“交换”的广义概念指信息从通信设备的一个端口（无论物理或逻辑的）输入到另一个端口输出的过程。“交换”实际完成的功能是：业务的汇聚、转接、分配。,交换技术的分类,按交换器所接续的信号分类：模拟交换与数字交换窄带交换与宽带交换电交换与光交换等等,按交换器所承载的业务分类：话音交换数据交换图像交换及多媒体信息交换等,按交换器所应用的场合分类：电信网络-电信交换计算机网络-IP交换,按交换对信息的处理方式分类：电路交换报文交换分组交换帧中继ATM交换IP交换,1.2.1电路交换,电路交换的过程,三个阶段：呼叫建立、信息传输（通话）、呼叫释放,电路交换的优点,1、时延小（时延固定）2、对数据不进行存储、分析和处理；透明传输3、编码方式不受网络限制（一般在终端完成）,1、呼叫建立时间长2、无论是否有信息传输，电路始终被通信双方独占，网络利用率（电路利用率）低。3、通信要使用相同的协议、格式、同步方式等，限制不同终端互连4、有呼损,电路交换的缺点,1、为了克服电路交换中各种不同类型和特性的用户终端之间不能互通，通信电路利用率低以及有呼损等方面的缺点，提出了报文交换的思想。2、报文交换基本原理是“存储转发”，不需要提供通信双方的物理连接，而是将所接收的报文暂时存储。,1.2.2报文交换(messageswitching),报文交换,H2H4,1、实现不同类型终端之间的相互通信2、通信线路利用率高3、用户不需要叫通对方就可发送报文，无呼损,报文交换优点,报文交换缺点,1、时延大（且不固定），不满足实时性2、要求交换机具有高速处理能力和大的存储容量。,1.2.3分组交换（packetswitching）,类似于报文交换技术，将报文分成若干个报文组（packet)，每个报文组要加上地址、编号、校验码，然后以报文组为单位进行存储转发，到达目的地再按编号组装成原报文。,分组的形式与格式,分组交换基本工作原理示意图,分组交换2种工作模式（方式）,1、数据报(datagram)以分组为基本单位逐节点转发，且不同分组可沿不同的路径传输，类似报文交换。2、虚电路(virtualcircuit)首先网络在通信两端建立逻辑连接，然后用户数据以分组为单位沿该路径顺序传送到达终点（逐节点转发）。类似于电路交换，但通路不是一直占用。,数据报方式,虚电路方式,分组交换除了具有报文的优点外，与报文交换相比有以下优缺点：优点：1、加速了数据在网络中的传输2、减少了出错几率和重发数据量3、由于分组短小，更适合于采用优先级策略,缺点：1、仍存在存储转发时延2、当分组交换采用数据报时，可能出现失序;且在终端交换机，需要对数据排序，增加交换机复杂度3、当分组交换采用虚电路时，传送方式与电路交换类似,链路建立及释放占用时间。,1.2.3课程介绍,本课程主要围绕以下内容进行讲解：1.绪论2.交换单元与交换网络3.电路交换技术及接口电路4.存储程序控制原理5.分组交换与帧中继技术6.信令系统7.ATM技术,小结,电路交换和分组交换是通信网最基本的交换技术。帧中继、ATM以及IP交换则是基于这两种技术的综合或改进。,交换技术的发展趋势：信道利用率越来越高，支持可变速率和多媒体业务，并具有复杂的协议体系来保证服务质量。,习题与思考题,1.1为什么通信网不直接采用全互联方式？1.2在通信网中引入交换机的优点是什么？1.3比较电路交换、分组交换的异同。,
展开阅读全文