IMS与软交换的比较 １．软交换概念 软交换（Soft-Switch）的基本含义就是把呼叫控制功能从媒体网关中分离出来，通过服务器上的软件实现基本呼叫控制功能，包括呼叫选路、管理控制、连接控制（建立会话、拆除会话）和信令互通（如从SS7到IP），其结果就是把呼叫传输与呼叫控制分离，为控制、交换和软件可编程建立分离的平面，使业务提供者可以自由的将传输业务与控制协议结合起来，实现业务转移。软交换采用了开放式应用程序接口（API），允许在交换机制中灵活引入新业务，主要提供连接控制、翻译和选路、网关管理、呼叫控制、带宽管理、信令、安全性和呼叫详细记录的生成等功能。 2.IMS概念 IMS（IPMultimediaSubsystem）即IP多媒体子系统，由3GPP标准组织在R5版本基础上提出，是在基于IP的网络上提供多媒体业务的通用网络架构，R5版本主要定义了IMS的核心结构、网元功能、接口和流程等内容；R6版本对IMS 进行了完善，增加了部分IMS业务特性、IMS与其他网络的互通规范和WLAN 接入等特性；R7加强了对固定、移动融合的标准化制定，要求IMS支持xDSL、cable等固定接入方式。 3.IMS与软交换的比较 3.1 IMS网络与软交换网络的联系 需要从固定软交换和移动软交换网络两方面分别加以分析：对于固定网络中的软交换，两者是一个互通和演进的关系；对移动网络中的软交换，是一个业务互补、网络互通、融合替代的关系。 固定软交换已经具备了基于SIP的智能终端接入能力和SIP的会话控制能力，首先通过将用户数据从软交换中提取出来，建设独立的用户数据库并通过标准的信令进行访问，再将软交换的业务逻辑从交换中提取出来，实现业务与控制的分离，这样软交换网络己具备IMS的核心特征。在网络的演进过程中，会形成S一CSCF、P一CSCF、I一CSCF的分布。 而移动软交换的CS域和IMS域不是平滑演进的关系，而是一个业务互补、网络互通、融合替代的关系。CS域是一个以提供话音业务为主要目标的网络，其引入软交换技术只实现了核心网的承载IP化，并没有解决多媒体业务的提供问题。IMS域具备了多媒体业务的提供能力，因此，IMS在3G网络中的引入，应该是以CS为互补。 3.2软交换与IMS的区别
光交换方式与光交换网络
光交换方式与光交换网络 光交换方式 由于光通信传输技术的传输速率达到了Tb/s 的数量级，大大提高了通信传输的质量和可靠性，但是在第一代光网络中，节点具有的电子速率的极限使得不断增长的传输速率受到限制。此时，为了实现光信号的直接交换，摆脱光电转换所受的限制，光子技术被引入到节点的交换系统，以期实现全光网络。因此，光交换的实现成为第二代光网络的基础。 光交换是指不经过任何光/电转换，将输入端光信号直接交换到任意的光输出端。光交换的实现可以简单归结为如何实现交换回路和控制部件的光子化，目前由于实用的光逻辑器件还相当缺乏，光交换系统的交换路径是全光的，控制部件则由电子电路完成，也称电控光交换。光交换方式、器件以及网络的组建是光交换的研究重点。和普通的电交换技术相似，光交换分为光路（通道）交换和光分组交换两种方式。光路交换是通过在主叫和被叫两个终端之间建立一个光连接通道。该通道可能是一根光纤，也可能是采用复用技术构建的存在于光复用线路中的一个信道。这条通道在一个呼叫的通信期间将一直保持到通信结束。光分组交换是一种信息包的交换。通过某种光调制方式将用户信息形成光信号序列，然后分割成一个个分组，并被附加上各自的光分组头（描述其源地址、目的地址和分组序号等）。它们独立经过光分组网的节点，节点解读分组头获得路由信息然后进行选路，然后将它们发送到目的地。 以下是原理图： 光路交换中一个通信业务独占一条通路或信道，而分组交换允许多个通信业务动态地、分时段共享某一通道，因此它对网络的利用比光路交换更充分和灵活。通常实时性要求高、业务量平稳的通信会使用光路交换，突发性明显的通信使用分组交换。 光交换按照光信号信道复用方式可划分为空分光交换、时分光交换、波/频 A B 8 7 6 5 4 3 2 1 8 7 6 5 4 3 2 1 7 5 4 7 5 4 6 3 1 8 2 8 2 8 2 A B Figure 光路交换 Figure 光分组交换
比较虚电路交换和数据报交换 张丁3140105614 Datagram Switching:数据报交换 Virtual Circuit Switching：虚电路交换 首先虚电路是分组交换网向用户提供的一种面向连接的网络服务方式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 二者对比： 有了上面的预备知识，就能很轻易的回答老师的问题了。下面我将从几个方面对二者优缺点进行分析： 问题一、数据报比虚电路好的地方： 1、在传输效率上，网络上的报文，大多情况下长度都很短；数据报即迅速又经 济，如果用虚电路，为了传输一个分组而建立虚电路和释放虚电路太浪费网络资源。 2、数据报更具有可靠性，因为当某个节点出现故障，后续的分组可以另选路由，
而虚电路必须重新建立另外一条虚电路 3、数据报服务很适合将一个分组发到多个地址 4、在平衡网络流量方面，数据报在传输过程中，中继结点可为数据报选择一条流量较小的路由，而避开流量较高的路由，因此数据报服务既平衡网络中的信息流量，又可使数据报得以更迅速地传输。而在虚电路服务中，一旦虚电路建立后，中继结点是不能根据流量情况来改变分组的传送路径的。 问题二、虚电路比数据报好的地方： 1、在路由选择上，使用数据报的时候，每个分组必须携带完整的地址信息；但 是虚电路不需要，而只是需要简单的虚电路号码，这就使得分组的控制信息部分比特数减少，减少了额外开销 2、数据报服务决定分组的去向过程很复杂，对于每个分组都有分析时间的开销 3、虚电路服务因连接的资源可以预留下来，一旦分组到达，所需的带宽和节点交换机容量就已经具有，拥有一些避免拥塞的优势 4、在路由选择方面，虚电路服务沿途各结点只在呼叫请求分组在网中传输时，进行路径选择，以后便不需要了。可是在数据报服务时，每个数据每经过一个网络结点都要进行一次路由选择。当有一个很长的报文需要传输时，必须先把它分成若干个具有定长的分组，若采用数据报服务，势必增加网络开销。 5、在分组顺序上，对于虚电路服务，由于从源主机发出的所有分组都是通过事先建立好的一条虚电路进行传输，所以能保证分组按发送顺序到达目的主机。但是，当把一份长报文分成若干个短的数据报时，由于它们被独立传送，可能各自
第!"卷第#期#$$%年&月西安建筑科技大学学报’自然科学版()*+,-./0/,1234567829:;782’<.=>6.?@7,;/7;A B ,=,3/(C 3?2!"<32#D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D )>/2#$$% E F G 代数交换性的算子凸函数特征庞永锋H I 杨威# ’H 2西安建筑科技大学理学院I 陕西西安"H $$%%J #2西安电子科技大学理学院I 陕西西安"H $$"H ( 摘要K 考虑了E F G 代数L 交换性的凸函数特征2构造了在E F G 代数L 上是凸函数I 但是在M #上却不是算子凸的函数2并由算子凸函数的性质证明了非线性型的@=6,/;N O 6,/P 定理I 即E F G 代数L 是可交换的的充要条件是存在一个非二阶矩阵凸函数是L 上的算子凸函数2 关键词K 算子凸函数J 矩阵凸函数J 正定矩阵 中图分类号K $H ""2H 文献标识码K 5文章编号K H $$&Q "R !$’#$$%($#Q $#S H Q $T U V WX Y Z [Z X \][^_Z \^‘W a ‘b X ‘c c d W \Z \^e ^\f ‘b g F G Z h i ]j [Z a k L lmn o p q Q r s p q H I n L lmts u # ’H 2@7833?34@7,;/7;I +,v ./0/,123456782./B:;782I +,v ./"H $$%%I w 8,/. 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Different communication networks support different business characteristics,exchange ways adopted by Switching equipment are in different ways too.According to the content, I make a detailed summary of the characteristics of various kinds of exchange ways. Key words:exchange ways;characteristics;summary 1. 引言 目前在通信网中所采用的交换方式主要有以下几种：电路交换、多速率电路交换、快速电路交换、分组交换、帧交换、帧中继、ATM交换、IP交换、光交换和软交换。 按照信息传送模式分类的话，电路交换、多速率电路交换、快速电路交换都属于电路传送模式；分组交换、帧交换、帧中继都属于分组传送模式；ATM交换、IP交换、光交换和软交换都属于异步传送模式。 为了方便比较各种交换方式的特点，根据书本所学以及最新的交换技术，对以上交换方式做以下总结。 不唯上、不唯书、只唯实，交换、比较、反复 （一九九○年一月二十四日） 陈云 【字号大中小】【留言】【论坛】【打印】【关闭】 在延安的时候，我曾经仔细研究过毛主席起草的文件、电报。当我全部读了毛主席起草的文件、电报之后，感到里面贯穿着一个基本指导思想，就是实事求是。那末，怎样才能做到实事求是？当时我的体会就是十五个字：不唯上、不唯书、只唯实，交换、比较、反复。 不唯上，并不是上面的话不要听。不唯书，也不是说文件、书都不要读。只唯实，就是只有从实际出发，实事求是地研究处理问题，这是最靠得住的。交换，就是互相交换意见，比方说看这个茶杯，你看这边有把没有花，他看那边有花没有把，两人各看到一面，都是片面的，如果互相交换一下意见，那末，对茶杯这个事物我们就会得到一个全面的符合实际的了解。过去我们犯过不少错误，究其原因，最重要的一点；就是看问题有片面性，把片面的实际当成了全面的实际。作为一个领导干部，经常注意同别人交换意见，尤其是多倾听反面的意见，只有好处，没有坏处。比较，就是上下、左右进行比较。抗日战争时期，毛主席《论持久战》就是采用这种方法。他把敌我之间互相矛盾着的强弱、大小、进步退步、多助寡助等几个基本特点，作了比较研究，批驳了“抗战必亡”的亡国论和台儿庄一战〔297〕胜利后滋长起来的速胜论。毛主席说，亡国论和速胜论看问题的方法都是主观的和片面的，抗日战争只能是持久战。历史的发展证明了这个结论是完全正确的。由此可见，所有正确的结论，都是经过比较的。反复，就是决定问题不要太匆忙，要留一个反复考虑的时间。这也是毛主席的办法。他决定问题时，往往先放一放，比如放一个礼拜、两个礼拜，再反复考虑一下，听一听不同的意见。如果没有不同的意见，也要假设一个对立面。吸收正确的，驳倒错误的，使自己的意见更加完整。并且在实践过程中，还要继续修正。因为人们对事物的认识，往往不是一次就能完成的。这里所说的反复，不是反复无常、朝令夕改的意思。 这十五个字，前九个字是唯物论，后六个字是辩证法，总起来就是唯物辩证法。 还有，搞调查研究有两种方法：一种是亲自率工作组或派工作组下乡、下厂，这当然是十分必要的；另一种是每个高中级领导干部都有敢讲真话的知心朋友和身边工作人员，通过他们可以经常听到基层干部、群众的呼声，后一种调查研究，有“真、快、广”的特点。所谓真，就是他们敢于反映真实情况，敢讲心里话。因为他们信得过你，知道你不会整他们。我就有这样一些朋友。所谓快，就是当问题处于萌芽状态时，就能够及时发现。所谓广，就是全国各省市各行各业，都有许多高中级干部（包括离休、退休的）。在某种意义上讲，后一种调查研究比前一种调查研究更重要一些。两种调查研究都有必要，缺一不可。 一九六一年六七月间，我在青浦县小蒸公社搞调查，住了半个月。这里是我一九二七年搞过农民运动的地方，解放后也常有联系，当地的干部、群众能够同我讲真话。当时在养猪问题上已经确定实行“公私并举、私养为主”的方针，但对母猪是公养还是私养，并没有明确规定，而这是关系到养猪事业能否迅速恢复和发展的一个重要问题。小蒸公社当时有十五个养猪场，我去看了十个，还看了农民私养的猪，并召开了几次座谈会之后，感到私养母猪比公养母猪养得好，私养母猪喂食喂得好，有的甚至喂泥鳅，猪圈也干净，产苗猪多，苗猪成活率高。公养母猪喂食不分大小、强弱，像开“大锅饭”，猪圈脏得很，母猪流产多，苗猪成活率低。通过这次调查，得出一个结论，就是大部分母猪也应该下放给农民私养。 总之，后一种调查研究，你们浙江可以试一试。你们要在各行各业广交知心朋友，军队也可以这样做。 比较电路交换和包交换 摘要：通过网络链路和交换机移动数据有两种基本方法：电路交换和包交换。在电路交换网络中，沿着端系统通信路径，为端系统之间通信所提供的资源（缓存，链路传输速率）在通信会话期间会被预留。在分组网络中，这些资源则不被预留。无处不在的电话网络是电路交换网络的例子，而今天的因特网是包交换的典范。包交换和电路交换在今天的电信网络中都是普遍采用的方式，但是电路交换电话网络正在向包交换网络迁移[1]。随着技术的发展，提出了融合电路交换与分组交换的基于TCP交换[2]的新方法。 关键词：电路交换，包交换 Comparison of Circuit Switching and Packet Switching Abstract:There are two fundamental approaches towards building a network core: circuit switching and packet switching.In circuit-switched networks, the resources needed along a path (buffers, link bandwidth) to provide for communication between the end systems are reserved for the duration of the session.In packet-switched networks, these resources are not reserved.The ubiquitous telephone networks are examples of circuit-switched networks.Today's Internet is a quintessential packet-switched network.Although packet switching and circuit switching are both very prevalent in today's telecommunication networks,circuit switched telephone networks are slowly migrating towards packet switching[1].With the development of technology,come up with a new method--integration of Circuit switching and Packet switching based on TCP Switching[2]. Key words: Circuit switching , Packet switching 1 引言 电路交换是在发端和收端之间建立电路连接，并保持到通信结束的一种交换方式。当两台主机要通信时，该网络在两台主机之间创建一条专用的端到端的连接。如果每条链路有n条电路，则每个端到端的连接在连接期间获得该链路带宽的1/n的部分。链路中的电路采用频分复用（FDM），码分复用（CDM），或者时分复用（TDM）实现。包交换是以分组为单位进行传输和交换的，它是一种存储-转发交换方式，即将到达交换机的分组先送到存储器暂时存储和处理，等到相应的输出电路有空闲时再送出。源主机中的报文被划分成包，在源和目的地之间，这些包通过通信链路和分组交换机传送，并以该链路的最大传输速率在通信链路上传输。 2 电路交换的特点 电路交换的基本特点是采用面向连接的方式，在双方进行通信之前，需要为通信双方分配一条具有固定带宽的通信电路，通信双方在通信过程中将一直占用所分配的资源，直到通信结束，并且在电路的建立和释放过程中都需要利用相关的信令协议。这种方式的优点是在通信过程中可以保证为用户提供足够的带宽，并且实时性强，时延小，交换设备成本较低，但同时带来的缺点是网络的带宽利用率不高，一旦电路被建立不管通信双方是否处于通话状态，分配的电路都一直被占用。电路交换时，数据直达，不同类型、不同规格、不同速率的终端很难相互进行通信，也难以在通信过程中进行差错控制。 变量交换的几种常见方法 前几天发现了一个问题：有人告诉我，要进行变量交换，就必须引入第三变量！ 假设我们要交换a和b变量的值，如果写成 int a=5,b=10; a=b; b=a; 那么结果就是两个都是10，理由不言而喻。 所以就应该引入第三变量，在a的值被覆盖之前就把a的值保留好。int a=5,b=10,tmp; tmp=a; a=b; b=tmp; 这样，就要引入了第三个变量，然而，我们能不能不引入第三变量来实现变量交换呢？ 答案自然是肯定的，首先我们可以这样设想，如果a的值被覆盖了，那么就没法知道b应该放什么值了， 所以，我们要保留a的值，因此我们可以把a和b的值合起来，放在a里，再把合起来的值分开，分别放到b和a中： int a=5,b=10; a=a+b; //a=15,b=10 b=a-b; //a=15,b=5 a=a-b; //a=10,b=5 但是这样做有一个缺陷，假设它运行在vc6环境中，那么int的大小是4 Bytes，所以int变量所存放的最大值是2^31-1即2147483647，如果我们令a的值为2147483000，b的值为1000000000，那么a和b 相加就越界了。 事实上，从实际的运行统计上看，我们发现要交换的两个变量，是同号的概率很大，而且，他们之间相减，越界的情况也很少，因此我们可以把上面的加减法互换，这样使得程序出错的概率减少： int a=5,b=10; a-=b; //a=-5,b=10 b+=a; //a=15,b=5 a+=b; //a=10,b=5 通过以上运算，a和b中的值就进行了交换。表面上看起来很简单，但是不容易想到，尤其是在习惯引入第三变量的算法之后。 它的原理是：把a、b看做数轴上的点，围绕两点间的距离来进行计算。 具体过程：第一句“a-=b”求出ab两点的距离，并且将其保存在a 中；第二句“b+=a”求出a到原点的距离（b到原点的距离与ab两点距离之差），并且将其保存在b中；第三句“a+=b”求出b到原点 排队方式（交换）最新进展 以Crossbar为中心的交换体系由于其结构简单且严格无阻塞的特性而广泛应用于目前的各种交换机和路由器中。但Crossbar本身并不能解决交换结构的端口冲突问题。众所周知，输出队列交换机能够很好地支持QoS,然而扩展性太差，不易实现高速交换。输入队列（Input Queued,IQ）交换机解决了输出队列（Output Queued,OQ）交换机难以扩展的问题，但是很难支持QoS。近年来，交叉点缓存交换机（Combined Input and Crosspoint Queued,CICQ）被认为是一种可以解决这两个问题的理想结构。通过在交叉点加少量的缓存，各个输入端口和输出端口的调度器可以相互独立工作，简化了调度算法，这种分布式的调度机制有助于实现支持QoS的高速交换机，很多实用性架构已经被提出来。 CICQ是一种能够在Crossbar交叉点存储信元的交换结构，交叉点缓存的引入使得CICQ能够很好的解决端口冲突问题，并且能够在2倍加速比条件下模拟OQ交换结构的性能以及支持变长帧交换。CICQ的调度算法属于分布式调度，即输入调度和输出调度相互独立。 目前的各种CICQ调度算法大部分是在IQ、OQ、CIOQ交换结构调度算法的基础上发展起来的，他们大体可以分为两类：（1）无队列状态信息的调度，如RR-RR，算法的优点是简单、硬件实现容易。缺点是在均匀的业务流下性能良好，但在非均匀的业务流下性能无法令人满意。（2）基于队列状态信息的调度，如LQF-RR、OCF-OCF，算法性能优于以上调度，但复杂度较高。 1.RR-RR算法 CICQ采用该算法，即是在输入端和输出端都采用RR轮转的调度策略。在RR-RR的仲裁器中，每个输入端口和输出端口都设有一个轮转仲裁器，设备启动时，轮转仲裁器的指针随意设置初始值，之后每一个时隙指针都前移，指针循环移动方向是固定的，它们的轮转周期与输入端口数或输出端口数相同。在每个时隙中，输入端口的轮转指针指向某一个V0Q，该VOQ的队头信元就被送入相应的交叉点缓存，输出端口的轮转指针指向某一个交叉点缓存，该交叉点缓存的队头信元就输出到相应的输出端。 2.LQF-RR算法 CICQ采用LQF-RR算法，是指在输入端采用LQF调度算法，输出端采用RR算法。在输入调度时,在每一个输入端口i，输入仲裁器都选择最长的虚拟输出队列，如果相应的交叉点缓存未满，则将该虚拟输出队列的队列头信元送入交叉点缓存。在输出调度过程中,输出调度器同样根据RR调度算法为每一个输出端口j选择一个非空的缓存点，将交叉点缓存队列中的队头信元输出。 3.OCF-OCF算法 CICQ采用OCF-OCF算法，是指在输入端和输出端均采用OCF调度算法。 数据交换的方式 一、数据交换方式概述： 在计算机网络中，传输系统的设备费用常常要占整个计算机网络费用的一半左右，所以当通信用户较多而传输的距离较远时，通常采用交换技术。交换又称为转换，这种交换是通过某些交换中心将数据进行集中和传送，使传输线路为各个用户所共用，从而大大节省通信线路，提高传输设备的利用率，降低系统费用。当前的数据交换技术有三种最基本的方式：电路交换、报文交换、分组交换。一个数据通信网的有效性，可靠性和经济性直接受网络所采用的交换方式影响。 二、数据交换的三种方式： 1、电路交换 1.1电路交换的基本工作原理：在数据传输期间，源结点与目的结点之间有一条由中间结点构成的专用物理连接线路，在数据传输结束之前，这条线路一直保持。如果两个相邻结点之间的信道容量很大时，这两个相邻结点之间可以同时有多个物理电路。 1.2电路交换技术实现通信的3个过程： ①电路建立 在传输任何数据之前，必须建立端到端的连接。整个阶段通过源站点请求完成交换网中对应的逐个结点连接过程，以建立起一条由源站到目的站的传输通道。 ②数据传输 源站和目的站沿已建立的传输通道，进行数据或信号传输。这种传输在经过中间结点时几乎没有延迟，并且没有阻塞问题，除非有意外的线路或结点故障而导致电路中断。 ③电路拆除 在完成数据或信号的传输后，就要结束连接。通常是由源站或目标站提出终止通信，各结点相应拆除该电路的对应连接，释放由该电路占用的结点和信道资源。 1.3电路交换的优缺点： 优点： （1）由于通信线路为通信双方用户专用，数据直达，所以传输数据的时延非常小。 （2）通信双方之间的物理通路一旦建立，双方可以随时通信，实时性强。（3）双方通信时按发送顺序传送数据，不存在时序问题。 （4）电路交换既适用于传输模拟信号，也适用于传输数字信号。 （5）电路交换的交换的交换设备（交换机等）及控制均较简单。 缺点： （1）电路交换的平均连接建立时间对计算机通信来说偏长。 （2）电路交换连接建立后，物理通路被通信双方独占，即使通信线路空闲，也不能供其他用户使用，因而信道利用率低。 （3）电路交换时，数据直达，不同类型、不同规格、不同速率的终端很难相互进行通信，也难以在通信过程中进行差错控制。 2.报文交换 2.1报文交换的基本工作原理：无需在两个站点之间建立一条专用通路，其数据传输的单位是报文，长度不限且可变。传送过程采用存储-转发方式，即发送站在发送一个报文时把目的地址附加在报文上，途经的网络结点根据报文上的目的地址信息，把报文发送到下一个结点，通过逐个结点转送，直到目的站点。每个结点在收下整个报文后，暂存报文并检查有无错误，然后利用路由信息找到下一个结点的地址，再把整个报文传送到下一个结点。在同一时间段内，报文的传输只占用两个结点之间的一段线路。而在两个通信用户间的其他线路段，可传输其他用户的报文，不像电路交换那样必须占用端到端的全部信道。在电路交换网络中，每个结点是一个电子设备或是机电结合的交换设备，这种设备发送和接收的速度一样快。报文交换结点通常是一台小型计算机，它具有足够的存储空间来缓冲收到的报文。 2.2报文交换的优缺点： 优点： （1）报文交换不需要为通信双方预先建立一条专用的通信线路，不存在连接建立时延，用户可随时发送报文。 第二章数据通信的交换方式 两个异地终端之间若要进行数据通信时，我们可以建立专用线路把两终端连接起来即可。如果一个终端要与多个终端进行通信，终端间都照此办理，那末进出一个终端的线路将会太多。如图2-1所示的六个终端间进行数据通信，就需要15条线路（全连方式）。这样的结果，一是线路利用率太低。因为终端之间通信的业务量总是不均匀的，一天内只有部分时间较忙，其余时间将会闲着不用；二是不经济，终端与终端都需线路直接连接，线路数量多，投资大。 图2-1 六个终端之间的连接（全连接方式） 图2-2 信息交换示意图 解决的办法是将各地的终端连至一个交换设备上，该交换设备能按用户的要求将需要进行数据通信的终端连接起来完成信息的交换任务，如图2-2所示。 在信息传输方面，由于数据通信网与电话通信网相比，有它自己的特点（实 时性要求不如电话通信网那样高），因而，在数据通信网中引入一些特殊的交 换方式。 目前，数据通信网中可采用的信息的交换方式有以下三类： ●分组交换方式(Packet Switching) ●电路交换方式( Circuit Switching) ●报文交换方式(Message Switching) 2.1 电路交换 电路交换方式能为任一个入网的数据通信用户提供一条临时的专用的物理信 道（又称电路），这条物理信道是由通路上各节点内部在空间(布线接续)或时 间上(时隙互换)完成信道接续而构成的，这为信源的DTE与信宿的DTE之间 建立一条信道。在信息传输期间，该信道为一对DTE用户所占用，通信结束 才释放该信道。 实现电路交换的主要设备是具有电路交换功能的交换机，它由电路交换部分 和控制部分组成。电路交换部分实现主、被叫用户的连接，构成数据传输信 道；控制部分的主要功能是根据主叫用户的选线信号控制交换网络完成接续。 具有电路交换功能的交换机可采用布线逻辑控制和存储程序控制两种方式完 成接续功能。存储程序控制方式采用计算机技术，把完成控制功能的逻辑操 作，以“程序”的形式预先存储在存储装置的。计算机的中央处理装置根据 储存的程序，执行加减、比较、转移、逻辑变换等基本运算来实现控制功能。 由于在这种方式中，规定控制功能是程序而不是硬件，所以，可以用改写程 序的方法来变更或扩充功能。可以看出，这种方式具有很大的灵活性。布线 逻辑控制方式是把开关接点和电子元器件等通过布线连接起来，完成要求的 逻辑动作。采用这种方式，要变更功能必须变更布线，因而灵活性较差。 图2-3是存储程序控制交换机的构成示意图。其中，固定存储器存放规定交换 机动作的程序和各种数据；随机存储器存储交换网络的忙闲状态、外部各装 置的动作状态、逻辑运算的中间结果等；扫描电路则监视用户线和中继线的 核心骨干交换机系列 RG-S9600 z超高密度多业务IPv6核心路由交换机； z10槽（4.8Tbps/2.4Tbps/1786Mpps）/20槽（9.6Tbps/4.8Tbps/3571Mpps），其中2个作为主控； z MAC地址表768K；路由表1500K； z支持丰富的IPv4、IPv6的单播、组播路由协议； z支持IPv6隧道功能； z不支持MPLS； RG-S8600 z高密度多业务IPv6核心路由交换机； z14槽（4.8Tbps/2.4Tbps/1786Mpps）/10槽（3.2Tbps/1.6Tbps/1190Mpps）/6槽（1.6Tbps/800Gbps/595Mpps），其中2个作为主控； z MAC地址表512K；路由表1000K； z支持丰富的IPv4、IPv6的单播、组播路由协议； z支持IPv6隧道功能； z支持MPLS，包括L2、L3的VPN； z支持快速以太网环保护协议； RG-S7600 z多业务IPv6核心路由交换机； z10槽（2.4Tbps/864Gbps）/6槽（1.6Tbps/864Gbps）/4槽（1Tbps/432Gbps），其中2个作为主控； z支持丰富的IPv4、IPv6的单播、组播路由协议； z支持IPv6隧道功能； RG-S6800E z多业务万兆核心路由交换机； z NP+ASIC架构； z10槽（1.6Tbps、2.4Tbps/800Gbps、1.2Tbps/572Mpps、857Mpps）/6槽（800Gbps、 1.2Tbps/400Gbps、600Gbps/286Mpps、428Mpps），其中2个作为主控； z路由地址表256K； z支持丰富的IPv4单播、组播路由协议； z通过第三代高性能引擎可支持IPv6、策略路由，并可扩展支持MPLS、VPN、NAT、Firewall、IDS等； 光交换方式与光交换网络 光交换方式 由于光通信传输技术的传输速率达到了Tb/s 的数量级，大大提高了通信传输的质量和可靠性，但是在第一代光网络中，节点具有的电子速率的极限使得不断增长的传输速率受到限制。此时，为了实现光信号的直接交换，摆脱光电转换所受的限制，光子技术被引入到节点的交换系统，以期实现全光网络。因此，光交换的实现成为第二代光网络的基础。 光交换是指不经过任何光/电转换，将输入端光信号直接交换到任意的光输出端。光交换的实现可以简单归结为如何实现交换回路和控制部件的光子化，目前由于实用的光逻辑器件还相当缺乏，光交换系统的交换路径是全光的，控制部件则由电子电路完成，也称电控光交换。光交换方式、器件以及网络的组建是光交换的研究重点。和普通的电交换技术相似，光交换分为光路（通道）交换和光分组交换两种方式。光路交换是通过在主叫和被叫两个终端之间建立一个光连接通道。该通道可能是一根光纤，也可能是采用复用技术构建的存在于光复用线路中的一个信道。这条通道在一个呼叫的通信期间将一直保持到通信结束。光分组交换是一种信息包的交换。通过某种光调制方式将用户信息形成光信号序列，然后分割成一个个分组，并被附加上各自的光分组头（描述其源地址、目的地址和分组序号等）。它们独立经过光分组网的节点，节点解读分组头获得路由信息然后进行选路，然后将它们发送到目的地。 以下是原理图： 光路交换中一个通信业务独占一条通路或信道，而分组交换允许多个通信业务动态地、分时段共享某一通道，因此它对网络的利用比光路交换更充分和灵活。通常实时性要求高、业务量平稳的通信会使用光路交换，突发性明显的通信使用分组交换。 光交换按照光信号信道复用方式可划分为空分光交换、时分光交换、波/频A B 8 7 6 5 4 3 2 1 8 7 6 5 4 3 2 1 7 5 4 7 5 4 6 3 1 8 2 8 2 8 2 A B Figure 光路交换 Figure 光分组交换 1-03、试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点？ 答： （1）电路交换：由于电路交换在通信之前要在通信双方之间建立一条被双方独占的物理通路（由通信双方之间的交换设备和链路逐段连接而成），因而有以下优缺点。 优点：①由于通信线路为通信双方用户专用，数据直达，所以传输数据的时延非常小。②通信 双方之间的物理通路一旦建立，双方可以随时通信，实时性强。③双方通信时按发送顺序传送数据， 不存在失序问题。④电路交换既适用于传输模拟信号，也适用于传输数字信号。⑤电路交换的交 换的交换设备（交换机等）及控制均较简单。 缺点：①电路交换的平均连接建立时间对计算机通信来说嫌长。②电路交换连接建立后，物理通 路被通信双方独占，即使通信线路空闲，也不能供其他用户使用，因而信道利用低。③电路交换时， 数据直达，不同类型、不同规格、不同速率的终端很难相互进行通信，也难以在通信过程中进行差错控制。 （2）报文交换：报文交换是以报文为数据交换的单位，报文携带有目标地址、源地址等信息，在交换结点采用存储转发的传输方式，因而有以下优缺点： 优点：①报文交换不需要为通信双方预先建立一条专用的通信线路，不存在连接建立时延，用户可随时发送报文。②由于采用存储转发的传输方式，使之具有下列优点：a.在报文交换中便于设置代码检验和数据重发设施，加之交换结点还具有路径选择，就可以做到某条传输路径发生故障时，重新选择另一条路径传输数据，提高了传输的可靠性；b.在存储转发中容易实现代码转换和速率匹配，甚至收发双方可以不同时处于可用状态。这样就便于类型、规格和速度不同的计算机之间进行通信；c.提供多目标服务，即一个报文可以同时发送到多个目的地址，这在电路交换中是很难实现的；d.允许建立数据传输的优先级，使优先级高的报文优先转换。③通信双方不是固定占有一条通信线路，而是在不同的时间一段一段地部分占有这条物理通路，因而大大提高了通信线路的利用率。 缺点：①由于数据进入交换结点后要经历存储、转发这一过程，从而引起转发时延（包括接收报文、检验正确性、排队、发送时间等），而且网络的通信量愈大，造成的时延就愈大，因此报文交换的实时性差，不适合传送实时或交互式业务的数据。②报文交换只适用于数字信号。③由于报文长度没有限制，而每个中间结点都要完整地接收传来的整个报文，当输出线路不空闲时，还可能要存储几个完整报文等待转发，要求网络中每个结点有较大的缓冲区。为了降低成本，减少结点的缓冲存储器的容量，有时要把等待转发的报文存在磁盘上，进一步增加了传送时延。 3）分组交换：分组交换仍采用存储转发传输方式，但将一个长报文先分割为若干个较短的分组，然后把这些分组（携带源、目的地址和编号信息）逐个地发送出去，因此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。因为分组是逐个传输，可以使后一个分组的存储操作与前一个分组的转发操作并行，这种流水线式传输方式减少了报文的传输时间。此外，传输一个分组所需的缓冲交换排序
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(完整版)试从多个方面比较电路交换、报文交换和分组交换的主要优缺点
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