9.1.2【知识点】广域网交换方式

广域网链路分成两种：一种是专线连接，另一种是交换连接。专线是一直的点到点的服务。交换连接可以分成三种：电路交换、包交换和信元交换。交换是一种集中和转接。交换线路的组成如下图所示：

图9-5  交换线路与交换过程

电路交换

综合业务数字网（ISDN）、DDR就是一种采用电路交换技术的广域网技术。电路交换的主要特点：

（1）电路交换是一种实时交换，适用于实时要求高的话音通信。

（2）在通信前要通过呼叫为主、被叫用户建立一条物理连接。如果呼叫请求数超过交换网的连接能力（过负荷），用户会听到忙音。衡量电话交换服务质量指标之一：呼叫损失率。

（3）电路交换是预分配带宽，话路接通后，即使无信息传送也白白占电路，据统计，传送话音时电路利用率仅为36%.

（4）在传送信息时，没有任何差错控制措施，不利于传输可靠性要求高的突发性数据业务。

（5）电路交换网的交换设备可选用程控电话交换机 （数字化）。电话网的设计对象是话音通信，在电话网的数据传输，是电话网的增值业务。

（6）计算机在电路交换网上通信：点到点，遵循ITU-T的V系列建议。

（7）要求通信双方主机设置一致，如异步串行通信：数据速率、数据位、停止位、校验方式（E、O、N）。

在电路交换方式中，根据采用的交换技术，可以分为两种类型：

（1）空分交换：以机电方式或计算机控制的交叉点开/关来控制信息的转接。交换规模与交叉矩阵大小相关。

（2）时分交换：计算机控制分时读写公共总线或存储器，实现信息的转接。交换规模与交换时延、传输速率相关。

报文交换

报文交换技术的示意图如下：

图9-6  报文交换

报文交换的时延特性：报文从用户电报终端到交换节点，或交换节点间的存储转发过程包括四方面的时延：

报文交换特点：

（1） 交换节点采用存储-转发方式对每份报文完整地加以处理。

（2） 每份报文中含有报头，包含收、发双方的地址，以便交换节点进行路由选择，可以一对多地传送报文。

（3） 报文交换可进行速率、码型的变换，具有差错控制措施。

（4） 存储-转发时延大，随机性也大，过负荷时将会导致报文延迟。

分组交换

分组交换是一种存储转发的交换方式。它是将需要传送的信息以分组为单位进行存储转发。每个分组信息都加载了接收地址和发送地址的标识，在传送数据分组之前，要先建立虚电路（即在数据网络中能模拟实际连接的功能在数据站之间传送数据的设施），然后按次序传送。

根据网络接口和网络中继节点对分组的路由选择和转发方式不同，网络层为连接在网络上的主机所提供的分组交换服务可以有两大类：无连接的网络服务（数据报服务）、面向连接的网络服务（虚电路服务）。

图9-7  数据报与虚电路服务

数据报：

数据报是分组交换网向用户提供的一种无连接的网络服务方式。通信前不需要先在源和目的节点之间建立一个连接，分组在网络中是采用逐段链路进行存储-转发处理，每个分组都作为一个独立的报文来处理。每个分组独立地进行路由选择，一个报文的多个分组可能通过不同的路径传送，分组到达目的结点的顺序可能与发送顺序不同。

虚电路：

虚电路是分组交换网向用户提供的一种面向连接（Connection Oriented:CO）的网络服务方式。通信前需要先在源和目的节点之间建立一个连接，分组在网络中是沿着该连接，逐段链路进行存储-转发处理，因此每段的处理由分组型终端或分组交换机基于线路传输能力的按需动态分配原则来确定一个逻辑信道。一条虚电路实际上是由多段分配的逻辑信道链接而成的。

数据报服务和虚电路服务优缺点的归纳：

表9.3  虚电路与数据报比较

信元交换

什么是"信元"?把已经数字化的语音、数据和图像等信息分割成许多固定长度的分组，这个分组就叫信元。每个信元的固定长度是53个字节，分成信头和信息域两个部分。信头的长度是5个字节，在信元的前面部分，内容是各种控制信息，主要是去向地址等；信息域的长度是48个字节，是在信头的后面，内容是用户要传送的信息。各种要传送的信息不论是语音、数据还是图像，都要先分割成信元。所有用户发出的信元都汇集到一个缓冲存储器中，在这里排队等候传送。传送是采用"统计复用"、"见空就传"的方式。不论是哪个用户发的信息，都同样排队输入，使任何业务都能按实际需要使用信道资源，最大限度地利用信道资源，并能真正实现业务的综合。

ATM就是一种信元交换的方式。异步转移模式，也有人称之为异步传递方式，简称ATM.ATM的基本特征是信息的传输、复用和交换都是以"信元"为基本单位。有关ATM信元交换知识点，我们将在后面详细讲述。

返回目录：网络工程师考试教材网工知识点全析第9章

编辑推荐：网工知识点全析第5章标准化与知识产权知识

网络工程师考试教材网工知识点全析第8章