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分組交換原理

       分組交換采用“存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)”的方式，把報(bào)文截成若干個(gè)比較短的、規(guī)格化了的“分組"（或稱包）進(jìn)行交換和傳輸。由于分組長(zhǎng)度較短，具有統(tǒng)一的格式，便于在交換機(jī)中存儲(chǔ)和處理，“分組”進(jìn)入交換機(jī)后只在主存儲(chǔ)器中停留很短時(shí)間，進(jìn)行排隊(duì)和處理，一旦確定了新的路由，就很快傳輸?shù)较乱粋€(gè)交換機(jī)或用戶終端。

       分組是由分組頭和其后的用戶數(shù)據(jù)部分組成的。分組頭包含接收地址和控制信息。分組交換的工作原理如圖1所示。假設(shè)分組交換網(wǎng)有3個(gè)交換節(jié)點(diǎn)，圖1中為分組交換機(jī)1,2,3,還有A,B,C,D4個(gè)數(shù)據(jù)用戶終端，其中，B和C為分組型終端，A和D為—般終端。

       分組型終端以分組的形式發(fā)送和接收信息，一般終端發(fā)送和接收的是報(bào)文，可由分組拆裝設(shè)備PAD完成拆包或組裝的功能。圖1中非分組型終端A發(fā)出帶有接收端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)器并進(jìn)行路由選擇，決定將分組匝直接傳給分組交換機(jī)2,將分組團(tuán)先傳給分組交換機(jī)3,再由交換機(jī)3傳給分組交換機(jī)2。最后由分組交換機(jī)2將兩個(gè)分組排序后送給接收終端C。分組型終端B發(fā)送的3個(gè)數(shù)據(jù)分組，在交換機(jī)3中不必經(jīng)過(guò)PAD。到達(dá)交換機(jī)2,再由PAD將3個(gè)分組組裝成報(bào)文送給一般終端C。 

 

    

圖1   分組交換的工作原理

2.分組的復(fù)用和傳輸方式

      （1）分組的復(fù)用

       正如4.2.1節(jié)和4.2.2節(jié)所介紹的，在分組交換技術(shù)中使用的是統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用信號(hào)，其子信道被稱為邏輯信道.邏輯信道號(hào)作為傳輸線路的一種資源。邏輯信道為用戶提供了獨(dú)立的數(shù)據(jù)流通路，對(duì)同一個(gè)用戶，每次通信可分配不同的邏輯信道號(hào)。這樣，分組交換技術(shù)可以提高線路傳輸?shù)睦寐?，適合于突發(fā)性或斷續(xù)性的數(shù)據(jù)傳輸。

      （2）分組的傳輸方式

       ①數(shù)據(jù)報(bào)方式

       數(shù)據(jù)報(bào)方式即4.2.4節(jié)中的無(wú)連接方式。數(shù)據(jù)報(bào)中每一個(gè)分組都帶有完整的目的站地址，獨(dú)立地進(jìn)行路由選擇，同一終端送出的不同分組可以沿著不同的路徑到達(dá)終點(diǎn)。在網(wǎng)絡(luò)終點(diǎn)，分組的順序可能不同于發(fā)端，需要重新排序。它的差錯(cuò)控制和流量控制由主機(jī)完成。

數(shù)據(jù)報(bào)有以下特點(diǎn)：

      • 傳送協(xié)議簡(jiǎn)單；

      • 傳送不需建立連接；

      • 分組到達(dá)終點(diǎn)的順序可能不同于發(fā)端，需重新排序；

      • 各分組的傳輸時(shí)延差別可能較大。

       ②虛電路方式

       虛電路方式即4.2.4節(jié)中的邏輯連接方式，是兩個(gè)用戶終端設(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（稱為虛電路），一旦這種連接建立以后，用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)（以分組為單位）將通過(guò)該路徑按順序通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到終點(diǎn)。當(dāng)通信完成之后，用戶發(fā)出拆鏈請(qǐng)求，網(wǎng)絡(luò)拆除連接。

       虛電路的特點(diǎn)如下：

       •  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；

       •  收發(fā)之間的路由在數(shù)據(jù)傳送之前已被決定，不必為每個(gè)分組選擇路由，分組只根據(jù)虛電路號(hào)就可在網(wǎng)中傳 輸； 

       •  分組按次序到達(dá)接收端,終點(diǎn)不需對(duì)分組重新排序；

       •  差錯(cuò)控制與流量控制由網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)。