分组交换网详述.pdf
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1、文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.1 分组交换网 分组交换的概念 分组交换也称为包交换。分组交换机将用户要传送的数据按一定长度分割成若干个数据段,这些数据段叫做“分组”(或称包)。传输过程中,需在每个分组前加上控制信息和地址标识(即分组头),然后在网络中以“存储一转发”的方式进行传送。到了目的地,交换机将分组头去掉,将分割的数据段按顺序装好,还原成发端的文件交给收端用户,这一过程称为分组交换。进行分组交换的通信网称为分组交换网。这一过程类似于我们平常的邮寄信件,如图 1 所示。人们把写好的信用信封包装起来,然后在信封上写上接收人的地址和姓名,就相当于分组头中的路由
2、控制信息;信封好后投入邮筒,由邮局进行分拣,发往不同的地点,最后送到接收人的手中;接收人打开信件阅读,如同分组中的拆包。这整个过程如同分组交换过程,只不过分组交换为了把信息准确地、可靠地、高速地传到对方,技术上要复杂得多。图 1 分组交换过程示意 分组交换的特点 信息传输质量高 分组交换方式具有很强的差错控制功能,它不仅在节点交换机之间传输分组时采取差错校验与重发功能,而且对于某些具有装拆分组功能的终端,在用户线上也同样可以进行差错控制,因而使分组在网内传送中出错率大大降低。在传输电路的误码率在 1x10-5的情况下,分组网内全程的误码率在 1x10-10 以下,由此可见分组交换可使传输质量大
3、大提高。网络可靠性高 在分组交换网中,“分组”在网络中传送时的路由选择是采取动态路由算法,即每个分组可以自由选择传送途径,由交换机计算出一个最佳路径。由于分组交换机至少与另外两个交换机相连接,因此,当网内某一交换机或中继线发生故障时,分组能自动避开故障地点,选择另一条迂回路由传输,不会造成通信中断。方便于不同类型终端间的相互通信 分组交换网对传送的数据能够进行存储转发,使不同速率的终端可以互相通信。由于分组网以.25 协议向用户提供标准接口,因此凡是不符合此协议的设备进网,网络都提供协议转换功能,使不同码型、不同协议的终端能互相通信。信息传输时延小 文档来源为:从网络收集整理.word 版本可
4、编辑.欢迎下载支持.2 由于以分组为单位在网络中进行存储转发,比以报文为单位进行存储转发的报文交换时延要小得多,因此能满足会话型通信对实时性的要求。线路利用率高 在分组交换中,由于采用了“虚电路”技术,使得在一条物理线路上可同时提供多条信息通路,即实现了线路的统计时分复用,这是其它网络所无法做到的。经济性能好 分组交换的传输费用与距离无关,不论用户是在同城使用,还是跨省使用,均按同一个单价来计算。所需费用仅与使用的时间及传输的信息量有关。因此,分组网为用户提供了经济实惠的信息传输手段。分组网的应用 分组网可以为用户提供多种联网应用,为社会各行各业提供先进的通信手段。对各行各业的集团(单位)用户
5、、个人用户,分组网都可以提供良好的通信应用环境,这里简单介绍如下。利用分组网组建本系统的管理信息网 随着科学技术的发展,计算机在机关、企事业单位也越来越普及,如何将这些计算机联成网络,使数据能准确、高速、可靠地在网内传输,达到资源共享。过去传送数据只能采取租用模拟专线或在电话线上装配调制解调器的方法来解决,但传输质量和速度都不能令人满意。分组交换网的出现为数据传输提供了新的途径,特别是它成本低、组网灵活、易于实施、适合不同机型、不同速率的客户通信等显著优点,而为许多部门所接受。如某银行总行利用公用分组交换网组建了自上而下的管理信息系统,通过分组网把总行机关大楼局域网、各分支行局域网连成一个广域
6、网,使总行能在规定的时间内采集到全部分支行的经营管理信息。同时,还利用虚拟专用网对全行计算机广域网进行监控,对监控中得到和各种信息进行人工干预,及时解决有关故障,确保了整个通信网络系统的正常运行。利用分组网进行数据库查询,开展信息服务 随着我国市场经济和电信网络的发展,我国的信息服务业得到了很大的发展。新华社、国家经济信息中心、物价局、国家统计局等许多部门以及许多专业信息服务公司,都已经或希望向公众提供各类信息服务,邮电部门也已利用 160、168 向用户提供话音信息服务。但是广大客户已不满足于简单的话音或单向式信息服务,而需要一个技术先进、使用方便、兼容性强的计算机综合信息服务系统。分组交换
7、数据网正好为广大客户提供了通信平台,信息提供者可以把各种信息库接到分组网上来,客户则可以通过分组网查询到自己希望得到的信息。随着客户需求的不断增加,信息服务将逐步深入到电子图书馆、电子商业、旅游等各个领域,客户将从数据网中感受到资源共享的无限乐趣。利用分组网进行本系统的实时业务处理 文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.3 国民经济各部门都有自己不同的计算机应用系统,如金融系统的通存通兑、电子汇兑、资金清算、自动取款机业务(ATM)、销售点业务(POS)等,证券公司的行情发布;税务局的增值税发票信息传送;气象部门的卫星云传送;水利部门的防灾减灾;交通铁路、民航系统的订
8、票服务;公安部门的户籍、身份证管理、案例管理.这许许多多的应用都可以在分组网上开展。目前已有许多部门利用分组网开展了上述业务,并收到了较好的效益。如某公交长途运输公司利用分组网建立售票网,使遍布各地的网点能实时进行信息传输,春运期间,开展了预售 20 天车票的业务,使客运量比往年上升了 10%。公司因此尝到了分组网带来的效益,决定进一步扩大他们售票网。像这样的例子还有很多。从这里可以看到:分组网在提高工作效率的同时,将带来极大的经济效益。利用分组网接入 CHINANET 众所周知,Internet是当今世界上最大的计算机网络,它连接了90多个国家的45000多个网络,网上计算机约有 380 多
9、万台,用户数达 3500 多万个,并且这些数字还正以惊人的速度在继续增加,有人曾预言,不出 5 年,全球将有上亿台主机连入 Internet。如此多的网络,如此多的主机连在一起,其中所包含的内容将远远超过人们最大胆的想象,它包含了政治、经济、商业、文艺、体育、旅游等多种信息,一旦您步入 Internet,您就会变得更加“耳聪目明”。为此,邮电部于 1995 年初建成中国 Internet 骨干网CHINANET,并正式对社会开放业务。但由于目前 CHINANET 的网点并不很多,而分组网的覆盖面却很广,那么全国各地的用户只要在当地接入分组交换网,再申请一个Internet 帐号和密码,就可以轻
10、松、方便地进入 Internet,因此分组网也是接入 Internet的重要手段。利用分组网接入 CHINAMAIL 增值业务网 电子信息系统(CHINAMAIL)越来越受广大客户的青睐,它对加速办公自动化的进程、提高工作效率起着很好的推动作用,特别是它的同文多址发送、公告栏等功能将引起客户,尤其是政府部门、企事业单位用户的极大兴趣。某银行的信用卡止付系统,原来用人工方式需 4 个人工作 4 天,而使用电子信箱后,只需 1 个人 1 个小时就可以完成,大大提高了工作效率。基本业务功能 基本业务功能是指分组网向所有网上的客户提供的基本服务功能。基本功能也就是要求网络能在客户之间“透明地”传送信息
11、。要想传送信息,就必须建立信息通路,在分组网上称这种通路为“虚电路”。虚电路有两种方式:交换虚电路(SVC)和永久虚电路(PVC)交换虚电路(SVC)交换虚电路的建立像打电话一样,按主叫用户的要求临时在两个(主、被叫)客户之间建立虚电路。使用这种方式通信的客户,一次完整的通信过程分为 3 个阶段:呼叫建立、数据传送和拆线阶段。它适用于数据传送量小、随机性强的场合。永久虚电路(PVC)文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.4 这种方式如同租用专线一样,在两个客户之间建立固定的通路。它的建立由网络管理中心预先根据客户需求而设定,因此在客户使用中,只有数据传送阶段,而无呼叫
12、建立和拆线阶段。它适合于两个用户的通信比较频繁、通信量较大的场合。图 2 是用于X.25 规程时的通信过程。用户任选业务功能 用户任选业务功能是为了满足客户的特殊要求,而向客户提供的特殊业务功能。是否使用任选业务功能,由客户自己决定。这里首先介绍一下这些任选业务功能的类型,然后对一些常用的任选业务功能作一下简单的描述。图 2 用于 X.25 规程时的通信过程 任选业务功能类型 用户选用任选业务功能有两种方法:一种是预先登记在合同期内使用。客户在登记的合同期内的每次呼叫,由所连接的交换机核实,然后向该客户提供所需的任选业务功能;另一种是在每次呼叫时提出要求,则在该次呼叫中提供所选的业务功能。这两
13、种方式分别在表 1 和表 2 中列出。表 1 用户与网络预先商定的合同期内可提供的业务功能 任选的业务的功能 用户业务类别 CHINAPAC 同步 异步 SVC PVC SVC PVC 同步 异步 1、扩展的帧序列编号 A A 支持 2、多链路规程 A A 支持 3、在线设施登记 A FSS 不 不 4、扩展的分组序列编号(模)A A 不 、比特修改 A A FS 支持 不、分组重发 A A 不 7、入呼叫封阻 E A 支持 支持 8、出呼叫封阻 E A 支持 支持 9、单向出逻辑信道 E 支持 10、单向入逻辑信道 A 支持 11、非标准缺省的分组长度 A A FS FS 支持 支持 12、
14、非标准缺省的窗口大小 A A 支持 13、缺省的吞吐量等级分配 A A FS FS 支持 支持 14、流量控制参数协商 E FS 支持 支持 文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.5 15、吞吐量等级协商 E FS 支持 支持 16、闭合用户群 E E 支持 支持 17、具有输出通路的闭合用户群 A A 支持 支持 18、具有输入通路的闭合用户群 A A 支持 支持 19、闭合用户群呼入受阻 A A 支持 支持 20、闭合用户群呼出受阻 A A 支持 支持 21、双边闭合用户群组 A A 不 不 22、具有输出通路的双边闭合用户群 A A 不 不 23、快速选择接受
15、E FS 支持 不 24、反向计费接受 A A 支持 支持 25、阻止本地计费 A FS 支持 支持 26、NUI 预约 A A 支持 支持 27、NUI 优先取代 A 不 28、计费信息 A A 支持 不 29、RPOA 预约 A A 支持 支持 30、寻线群 A A 支持 支持 31、呼叫转移 A FS 支持 支持 32、呼叫改发预约 A 不 33、TDA/NPI 地址预约 FS FS 不 不 34、直接呼叫 FS A 支持 支持 表 2 用户在每次呼叫时可选的业务功能 任选的业务的功能 用户业务类别 CHINAPAC 同步 异步 SVC PVC SVC PVC 同步 异步 1、流量控制参
16、数协商 E 支持 2、吞吐量等级协商 E 支持 3、闭合用户群选择 E 支持 支持 4、具有输出通路的闭合用户群选择 A A 支持 支持 5、双边闭合用户群选择 A FS 不 不 6、反向计费 A A 支持 支持 7、快速选择 E FS 支持 支持 8、NUI 选择 A A 支持 支持 9、计费信息 A A 支持 不 10、RPOA 选择 A A 支持 支持 11、呼叫改发预约选择 A 不 文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.6 12、呼叫重定向或呼叫改发通知 A FS 支持 支持 13、被叫线路地址改变通知 A FS 支持 14、转接延迟选择和指示 E 支持 15
17、、缩址呼叫 FS A 支持 支持 注:此表中的业务功能必须事先向网络预约才可使用。表中:“”:不适用“”:在国际上可以使用的基本业务或功能“”:在某些数据网或国际上可以使用的附加用户业务或功能“”:有待进一步研究“同步”:指使用 X.25 或 X.32 协议的终端“异步”:指使用 X.28 协议的终端 除以上任选业务功能外,CHINAPAC 还提供以下功能供客户选用。优先级分组 多网络地址 忽略检查本地地址 计费转移 助记符编址 虚拟专用网(VPN)分组多址广播 帧中继(Frame Relay)BM SNA 网络环境 令牌环局域网智能桥 异步轮询接口(API)常用任选业务功能描述 任选业务功能
18、很多,下面对客户常用的任选业务功能作一简要介绍。非标准分组长度缺省值 在分组交换网中,用户数据以分组为单位传输,由于客户设备不一,对每一组数据中所包含的 8bit 最多个数要求不同,因此,分组网通常提供 32、64、128、256、512、1024、2048 个 8bit 的分组长度供客户选择,其中 128 字节为标准值,它适合于分组型终端使用。非标准窗口尺寸的缺省值(W)窗口尺寸是指在未收到对方收妥认可分组时所允许发送分组的最多个数。这个值在传输的两个方向上是一致的,其标准值为“2”。若客户需要,可选择一个非标准的值,该值的范围为 17(模 8 时)或 1127(模 128 时)。它适合于分
19、组型终端。吞吐量等级的缺省值 吞吐量等级表明电路上传输数据的最高速率,它不应该大于物理线路上的实际传输速率,但各个虚电路的吞吐量等级的总和可能超过线路的数据传输速率。表 3 表示出了吞吐量等级缺省值。文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.7 表 3 吞吐量等级缺省值 缺省值 通过量等级 bit/s 缺省值 通过量等级 bit/s 3 75 8 2400 4 150 9 4800 5 300 10 9600 6 600 11 19200 7 1200 13 64000 吞吐量等级协商 在用户发起的每一次呼叫过程中,若未指明吞吐量等级,则网络按中缺省值予以分配;若用户使用
20、了吞吐量等级这一功能,则网络为此次呼叫分配网内资源。它适用于分组型终端在交换型虚电路的情况。流量控制参数协商 此参数是指数据分组的长度和窗口尺寸的大小。用户在每次呼叫开始时,根据终端处理器当前的负载能力,向网络指明此次呼叫过程中所期望使用的分组长度和窗口尺寸,由此决定终端与网络间的数据流量大小。闭合用户群(CUG)闭合用户群是由若干客户组成的封闭通信群体,群内的各个客户间可相互通信,但一般不能呼叫本群外的用户,反之,群外的客户也不能与群内客户互相通信。这项功能为要求通信保密的客户提供方便。在一个分组网内,可有多个 CUG,一个客户也可以同属多个 CUG。如图 3 所示。具有输入呼叫能力的闭合用
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