常见光交换方式
关键词：光通信 光交换 系统 结构
引言
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。
基本概念 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。8 2 Figure 光分组交换
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/频分光交换和码分光交换等。下图为光交换方式的分类：
Figure光交换方式
光交换的特点：1、由于光交换不涉及到电信号，所以不会受到电子器件处理速度的制约，与高速的光纤传输速率匹配，可以实现网络的高速率。2、光交换根据波长来对信号进行路由和选路，与通信采用的协议、数据格式和传输速率无关，可以实现透明的数据传输。3、光交换可以保证网络的稳定性，提供灵活的信息路由手段。
交换方式
1.空分光交换
空分光交换（Space Division Optical Switching）就是在空间域上对光信号进行交换。其基本原理是将光交换元件组成门阵列开关，并适当控制门阵列开关，即可在任一路输入光纤和任一输出光纤之间构成通路。
空分光交换可以在媒质空间和自由空间中完成，因此又被细分为波导空分光交换和自由空间光交换。自由空间光交换在电交换中没有对应的结束，它基于自由空间的光波传播规律，在2维或者3维空间实现光互连和光交换，具有更大的容量，建立没有物理接触的光互连，子信道间不存在串扰，系统性能优于波导空分交换。空分光交换的基本结构图如下所示：
自由空间光交换
波导空分光交换
码分光交换
波/频分光交换
输出
Figure 空分光交换基本结构图
2.时分光交换
时分光交换（Time Division Optical Switching）是以常见的时分复用为基础，把时间划分为若干可大可小互不重叠的时隙，由不同的时隙建立对应的子信道，通过时隙交换网络完成不同用户信息的交换。
根据时隙信号的组成，子信道可分为位置子信道和标志子信道。前者的子通道以时隙位置不同区别，后者以各自特殊的标志区别。位置子通道光交换常用于同步传输，标志子通道可用于同步传输和异步传输。
时分光交换节点的基本结构由光（时隙）分路器、光缓存器、光（时隙）合路器及其控制部件组成。原理图如下：
Figure 时分光原理图
3.波分/频分光交换
波分光交换（Wavelength Division Optical Switching）技术是以波分复用原理为基础，结合空分光交换技术，通过波长选择或波长变换的方法实现交换功能。波分光交换与频分光交换没有本质区别，仅仅是他们的子通道间隔有差别，前者大，后者小。这种交换利用了波长资源和光频宽带性，其光信号具有透明性，与时分光交换相比，其特点在于各波长子通道的比特率是独立的，便于实现不同速率的宽带信号交换，交换硬件较少，对控制部件要求不高，是当前研究热点之一。波/频分光交换节点由波长/频率复用和解复用器、波长变换器、光滤波器及控制部件等组成。其中波长变换器和滤波器有两种组合方式：固定波长变换器和可变波长滤波器、可变波长变换器和固定波长滤波器。载有N个用户信息的WDM信号首先被驳分解复用器分成N路，根据波长交换要求控制每个波长子通道上的波长
变换器，将入射波长λi转换为所要求的波长λj，然后经光滤波器滤波，再由波
分复用器将N路新波长信号复用起来，送到输出光纤总线，通过改变承载信息的子通道波长就实现了用户的信息交换。
波长变换技术是波/频分光交换系统的一项关键技术。目前已研究的多种波长变换分为一光一电方式和全光方式两类。后者分别基于广播的非线性效应。
波分光交换原理如下图所示：
Figure 波分交换原理图
4.码分光交换
码分光交换（Code Division OpticalSwitching）的原理就是将某个正交码上的光信号交换至另一个正交码上，实现不同码字之间的交换。在光码分复用多址(OCDMA)网络中，每个用户都分配有一个惟一的地址码，可以用来进行地址的识别、路由的选择，即可利用用户的地址码实现全光自路由和光交换。码分光交换与光时分交换相比不需要同步，下图中OCDM编码主要完成的功能是用不同的正交码来对光比特或光分组进行填充，星型耦合器将信息送到所有的输出端口。
Figure 光码分交换原理图
5.光分组交换
光分组交换（Optical Packet Switching）从信源到信宿的过程中数据包的净荷部分都保持在光域中，而依据交换/控制的技术不同，数据包的控制部分(开销)可以在中间交换节点处经过或不经过O/E/O变换。换句话说，数据包的传输在光域中进行，而路由在电域或光域中进行。它包括ATM光交换、 IP包光交换、光突发交换。光分组交换具有大容量、数据率和格式的透明性、可配置性等特点光分组交换把大量的交换业务转移到光域实现，能实现交换容量与WDM的传输容量相匹配。分组技术与OXC、MPLS等新兴技术的结合，实现网络的优化与资源的合理利用。
采用光分组作为交换颗粒，使得OPS网络更适合承载突发性高且分布非对称的IP等数据业务。通过对波长通道实施统计复用，OPS网络的带宽分配灵活，资源利用率很高。操作光分组可以实现优先级服务。OPS网络不仅能实现非连接和面向连接的服务，还可以承载语音业务，因此，OPS网络被认为是下一代网络（NGN）的理想承载平台。
6.复合光交换
通过组合两种和两种以上的光交换方式就是复合光交换。这种复合光交换通过合理组合，能够尽可能发挥每一种光交换方式的优势，并兼顾系统容量、速率和成本等要求。目前已提出多种复合光交换方案，包括有空分+时分、空分+波分、空分+时分+波分等。
如下图所示的空分+时分的复合光交换系统
Figure空分+时分的复合光交换系统
小结
在现代通信网中，全光网是未来宽带通信的发展方向。光交换作为光网的核心技术，必然会承受更大的压力和关注，这有助于其快速健康的发展。未来，基于电路交换的电信网必然要升级到以数据为重心以分组为基础的新型通信网，而光分组交换网能以更细的粒度快速分配光信道，支持ATM和IP的光分组交换，是下一代全光网络技术，其应用前景广阔。光分组交换网的实用化，取决于一些关键技术的进步，如光标记交换、微电子机械系统MEMS 、光器件技术等。光器件技术中固态光交换技术已开始迅速发展，在芯片上实现光交换一直是人们的梦想。利用固态交换技术，交换速度可以在纳秒的范围之内，这样高的速度主要用于光的分组交换。
第一章 1.全互连式网络有何特点？为什么通信网不直接采用这种方式？ 全互连式网络把所有终端两两相连；这种方式的缺点是：1）所需线路数量大且效率低。所需线路对数与通话用户数间的关系是：N(N-1)/2。2）选择困难。每一个用户和N-1个用户之间用线路连接，由电话机来选择需要通话的用户连线比较困难。3）安装维护困难。每个用户使用的电话机的通话导线上要焊接N-1对线，困难。 2.在通信网中引入交换机的目的是什么？ 完成需要通信的用户间的信息转接，克服全互连式连接存在的问题。 3.无连接网络和面向连接网络各有何特点？ a）面向连接网络用户的通信总要经过建立连接、信息传送、释放连接三个阶段；无连接网络不为用户的的通信过程建立和拆除连接。b）面向连接网络中的每一个节点为每一个呼叫选路，节点中需要有维持连接的状态表；无连接网络中的每一个节点为每一个传送的信息选路，节点中不需要维持连接的状态表。c）用户信息较长时，采用面向连接的通信方式的效率高；反之，使用无连接的方式要好一些。4.OSI参考模型分为几层？各层的功能是什么？ 分为7层：物理层：提供用于建立、保持和断开物理接口的条件，以保证比特流的透明传输。数据链路层：数据链路的建立、维持和拆除；分组信息成帧；差错控制功能；流量控制功能。网络层：寻址、路由选择、数据包的分段和重组以及拥塞控制。运输层：1）建立、拆除和管理端系统的会话连接2）进行端到端的差错纠正和流量控制。会
话层：1）会话连接的建立与拆除；2）确定会话类型（两个方向同时进行，交替进行，或单向进行）3）差错恢复控制。表示层：数据转换：编码、字符集和加密转换；格式转换：数据格式修改及文本压缩；语法选择：语法的定义及不同语言之间的翻译。应用层：提供网络完整透明性，用户资源的配置，应用管理和系统管理，分布式信息服务及分布式数据库管理等。 5.网络分层模型的意义是什么?各层设计对交换机有什么益处？ 意义是为异种计算机互联提供一个共同的基础和标准框架，并为保持相关标准的一致性和兼容性提供共同的参考连。 6.已出现的交换方式有哪些？各有何特点？ 电路交换、分组交换、ATM交换。电路交换基于同步时分复接，其要点是面向连接。分组交换是数据通信的一种交换方式。它利用存储—转发的方式进行交换。基于异步时分复接。ATM即异步传送模式，ATM 基于异步时分复接。其要点是面向连接且分组长度固定(信元)。 7.交换方式的选择应考虑哪些因素？ 业务信息相关程度不同，时延要求不同，信息突发率不同 9.交换机应具有哪些基本功能？实现交换的基本成分是什么？ 基本功能： (1) 接入功能：完成用户业务的集中和接入，通常由各类用户接口和中继接口完成。(2) 交换功能：指信息从通信设备的一个端口进入，从另一个端口输出。这一功能通常由交换模块或交换网络完成。(3) 信令功能：负责呼叫控制及连接的建立、监视、释放等。 (4) 其它控制功能：包括路由信息的更新和维护、计费、话务统计、
从传输技术来说，电话网是采用电路交换方式，即电话通信的电路一旦接通后，电话用户就占用了一个信道，无论用户是否在讲话，只要用户不挂断，信道就一直被占用着。一般情况下，通话双方总是一方在讲话、另一方在听，听的一方没有讲话也占用着信道，而且讲话过程中也总会有停顿的时间。因此用电路交换方式时线路利用率很低，至少有50%以上的时间被浪费掉。而因特网的信息传送是采用分组交换方式，所谓分组交换，是把数字化的信息，按一定的长度“分组”、打“包”，每个“包”加上地址标识和控制信息，在网络中以“存储—转发“的方式传送，即遇到电路有空就传送，并不占用固定的电路或信道，因此被称为是“无连接”的方式。这种方式可以在一个信道上提供多条信息通路；此外在因特网上传送信息通常还采用数据压缩技术，被压缩的语音信息分组在到达目的地后再复原、合成为原来的语音信号送到接收端用户。因此，利用因特网传送语音信息要比电话网传送语音的线路利用率提高许多倍，这也是电话费用大大降低的重要原因。 请简述电路交换和分组交换(包交换)的基本原理与区别 电路交换 每部电话都连接到交换机上，而交换机使用交换的方法，让电话用户之间可以很方便地通信。一百多年来，电话交换机虽然经过了多次更新换代，但交换的方式一直都是电路交换。当电话机数量增多，就使用彼此连接起来的交换机来完成全网的交换工作。注意，是这种交换机采用了电路交换的方式，后来的分组交换也是采用了一样的电信网，只是不一样类型的交换机（当然协议也不同）。 从通信资源的分配角度来看，“交换”就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。 在使用电路交换打电话之前，先拨号建立连接：当拨号的信令通过许多交换机到达被叫用户所连接的交换机时，该交换机就向用户的电话机振铃；在被叫用户摘机且摘机信号传送回到主叫用户所连接的交换机后，呼叫即完成，这时从主叫端到被叫端就建立了一条连接。通话过程。通话结束挂机后，挂机信令告诉这些交换机，使交换机释放刚才这条物理通路。这种必须经过“建立连接--通信--释放连接”三个步骤的连网方式称为面向连接的。电路交换必定是面向连接的。 用户到交换机之间的叫用户线，归电话用户专用。交换机之间、许多用户共享的叫中继线，拥有大量的话路，正在通话的用户只占用其中的一个话路，在通话的全部时间里，通话的两个用户始终占用端到端的固定传输带宽。 以电路联接为目的的交换方式是电路交换方式。电话网中就是采用电路交换方式。我们可以打一次电话来体验这种交换方式。打电话时，首先是摘下话机拨号。拨号完毕，交换机就知道了要和谁通话，并为双方建立连接，等一方挂机后，交换机就把双方的线路断开，为双方各自开始一次新的通话做好准备。因此，我们可以体会到，电路交换的动作，就是
数据交换过程详解 前言： 本文主要介绍数据交换过程中常用的数据交换方法和方式以及数据交换在新技术下所面对的“挑战”，方便大家深入理解数据交换过程。普元实施数据交换项目已有多年成功经验，本文也将分享大数据时代数据交换所遇到的问题和应对策略。 目录： 1、为什么要进行数据交换 2、数据交换存在的问题 3、数据交换面临的挑战 4、数据交换破解“数据孤岛” 5、总结 1.为什么要进行数据交换 企业大量的IT投资建立了众多的信息系统，但是随着信息系统的增加，各自孤立工作的信息系统将会造成大量的冗余数据和业务人员的重复劳动。企业急需通过建立底层数据集成平台来联系横贯整个企业的异构系统、应用、数据源等，完成在企业内部的ERP、CRM、SCM、数据库、数据仓库，以及其它重要的内部系统之间无缝的共享和交换数据。 数据是在流通、应用中创造价值的，这就涉及“数据共享”和“数据交换”。在实施数据交换的过程中，不同的数据内容、数据格式和数据质量千差万别，有时甚至会遇到数据格式不能转换或数据转换格式后丢失信息等棘手问题，严重阻碍了数据在各部门和各应用系统中的流动与共享。因此，对企业内各系统异构底层数据进行有效的整合已成为增强企业商业
竞争力的必然选择。 2.数据交换存在的问题 企业对数据服务的需求日趋迫切，如何有效的管理数据、高效的提供数据服务是目前企业对所面临的关键挑战。目前集团层面客户信息分散，各子公司之间的客户信息无共享。内部系统获取客户数据来源系统分散，方式多样难以管理，且获取客户数据时效性较低，供数标准不统一，缺乏统一的客户数据服务平台。 1.数据平台中数据内容繁多，难以全面掌控。 通过多年的信息化建设和运营，企业已经建立了完善的业务应用系统，有效的支撑了核心业务的创新和发展，但随着应用系统的增多，数据量和数据应用环境增大，在对这些数据进行使用的过程中逐渐存在不合理、不统一的问题。 2.数据平台中数据的流转和逻辑过程复杂，难以追溯数据来源。 许多企业目前没有统一的数据资产标准，各业务系统中数据质量参差不齐，存在信息孤岛现象，不同部门同一名称数据可能有不同的含义，同一个数据可能又有不同的命名，数据有效交互和共享存在问题。存在部分系统数据更新不及时的问题，核心业务数据无法朔源，数据的准确性和及时性较低，现有报表在建模时几乎每个报表都要重复建模，人为参与工作过多且层次复杂，无法高效的对流程及指标进行精确监控及分析，数据的利用效率和模型重复使用率较低。 3.业务部门对数据结构和质量无法管控 目前数据管控的发展方向和需求是由业务部门提出，但业务人员对公司复杂的系统无法进行全面深入掌握，特别是技术层面。为了使业务部门从数据结构到数据质量上更好的管控，梳理业务系统与数据库结构关系，成为目前急需解决的问题之一。
线路交换特点： 优点：线路建立后，所有数据直接传输。因此数据传输可靠、迅速、有序（按原来的次序）。缺点：线路接通后即为专用信道，因此线路利用率低。例如，线路空闲时，信道容量被浪费。 线路建立时间较长，造成有效时间的浪费。例如，只有少量数据要传送时，也要花不少时间用于建立和拆除电路。 报文交换特点： 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。 分组交换特点： 优点：①加速了数据在网络中的传输。 ②简化了存储管理。 ③减少了出错机率和重发数据量。 ④由于分组短小，更适用于采用优先级策略，便于及时传送一些紧急数据。 缺点：①尽管分组交换比报文交换的传输时延少，但仍存在存储转发时延，而且其结点交换机必须具有更强的处理能力。 ②分组交换与报文交换一样，每个分组都要加上源、目的地址和分组编号等信息，使传送的 信息量大约增大5%～10%，一定程度上降低了通信效率，增加了处理的时间，使控制复杂，时延增加。 ③当分组交换采用数据报服务时，可能出现失序、丢失或重复分组，分组到达目的结点时， 要对分组按编号进行排序等工作，增加了麻烦。若采用虚电路服务，虽无失序问题，但有呼叫建立、数据传输和虚电路释放三个过程。
交换原理作业 姓名：唐昊 班级：通信131班 学号：
基于分组交换网络——ATM 唐昊1 （1.青岛理工大学通信与电子工程学院，山东青岛 266033） 摘要：介绍了分组交换技术的产生和发展,描述了分组交换技术的最新发展,即快速分组交换技术,重点讨论了异步传输模式ATM技术。最后,本文简单展望了分组交换技术的发展和应用前景。 关键词：分组交换计算机网络分组交换网帧中继异步传输模式 1分组交换技术和X.25协议的产生和发展 分组交换技术和X.25协议的产生和发展分组交换技术是伴随着计算机网络的发展而发展的,另一方面,分组交换技术的发展与成熟又反过来进一步促进了计算机网络的发展。分组交换的概念最初是在1964年8月由Baran在美国Rand 公司的“论分布式通信”的研究报告中提出来的。但直到1969年12月,美国国防部高级研究计划局DARPA(Defense Advanced Research Plan Agency)资助的4结点分组交换网ARPANET投入运行,分组交换技术才真正第一次被应用到计算机网络中。 分组交换也称为包交换,本质是将数据流分割成一系列具有固定大小的数据单位(即分组),然后这些数据分组就在通信子网中进行存储—转发,直到最后将数据分组递交到目的主机,并将数据分组重新组装ACCESS面向对象的程序设计思想完全体现在对象和事件的概念上,在ACCESS中Table、Query、Form、Report、Macro、Module都是对象,而用户维护的每一个信息又都可以用Form上的图形控件实现,因此每一个图形控件都有其属性和允许该图形控件发生的事件列表,这些事件ACCESS预先已经定义,每个图形控件都有不同的事件,例如:窗体Form有28种可能发生的事件,它们是:On Current、Before Insert、After In-sert、Before Update、After Update……等等;而TextBox则有16种可能发生的事件。一个事件是能被一个对象识别的动作,例如刷新记录,关闭数据库等等;另外,系统也可以产生事件,例如一个定时事件。无论什么时候,当一个事件被当前对象识别后,ACCESS就执行与该事件对应的函数,或者说,使某一个事件发生的办法就是编写函数或者是编写宏,在函数或者宏中实现对象功能,使应用程序中的对象对事件作出反应。在事件过程结束后,应用程序返回一个空状态。ACCESS以缺省方式处理任何事件。如果对某一缺省设置满意的话,不用编写代码。 ARPANET网的成功向人们展示了分组交换技术的实用性,自70年代初以来,各大公司纷纷投入人力物力研制各自的网络体系结构。由于当时各大公司网络体系结构很不一致,给不同网络的互连造成了极大不便。为了解决这一问题,国际电报电话咨询委员会(CCITT)根据美国Telenet、Tymnet和加拿大的Data-pac分组交换网的经验和它们使用的协议,于1974年颁布了X.25的初稿,并经1976、1978、1980、1984、1988年多次修改形成了如今的X.25协议。X.25协议定义了数据终端设备(DTE)和数据电路终接设备(DCE)之间的接口规程即分组交换数据网PSDN(Packet Switching Data Network)向用户提供服务的接口协议。X.25
1引言 国内外对分离技术的发展十分重视，但由于应用领域十分广泛，原料、产品和对分离操作的要求多种多样，决定了分离技术的多样性。按机理划分，可大致分为五类：生成新相以进行分离(如蒸馏、结晶)；加入新相进行分离(如萃取、吸收)；用隔离物进行分离(如膜分离)；用固体试剂进行分离(如吸附、离子交换)和用外力场或梯度进行分离(如离心萃取分离、电泳)等。现在运用较多且有很大发展前景的新型分离技术有超临界流体萃取技术、分子蒸馏技术和膜分离技术。 2超临界流体萃取技术及其应用 超临界流体萃取是_种以超临界流体代替常规有机溶剂对目标组分进行萃取和分离的新型技术。其原理是利用流体(溶剂)在临界点附近区域(超临界区)内与待分离混合物中的溶质具有异常相平衡行为和传递性能，且对溶质的溶解能力随压力和温度的改变而在相当宽的范围内变动来实现分离的。由于二氧化碳具有无毒、不易燃易爆、廉价、临界压力低、易于安全地从混合物中分离出来，所以是最常用的超临界流体。相对于传统提取分离方法(煎煮、醇沉、蒸发浓缩等)具 作者简介：周芙蓉，女，中北大学化工与环境学院研究生有以下优点：萃取效率高、传递速度快、选择性高、提取物较干净、省时、减少有机溶剂及环境污染、适合于挥发油等脂溶性成分的提取分离。 超临界流体萃取技术特点 ⑴由于在临界点附近，流体温度或压力的微小变化会引起溶解能力的极大变化，使萃取后溶剂与溶质容易分离。 ⑵由于超临界流体具有与液体接近的溶解能力，同时又保持了气体所具有的传递性，有利于高效分离的实现。 (3)利用超临界流体可在较低温度下溶解或选择性地提取出相应难挥发的物质，更好地保护热敏性物质。 (4)萃取效率高，萃取时间短。可以省却清除溶剂的程序，彻底解决了工艺繁杂、纯度不够且易残留有害物质等问题。 (5)萃取剂只需再经压缩便可循环使用，可大大降低成本。 (6)超临界流体萃取能耗低，集萃取、蒸馏、分离于_体，工艺简单，操作方便。 (7)超临界流体萃取能与多种分析技术，包括气相色谱、高效液相色谱、质谱等联用，省去了传统方法中蒸馏、浓缩溶剂的步骤。避免样品的损失、降解或污染，因而可以实现自动化。
数据交换技术 教学目标： （1）了解三种数据交换技术及用途； （2）能比较三种数据交换技术的优缺点； （3）理解IP电话的工作原理； （4）培养学生分析、比较问题的能力。 教学重点：三种数据交换技术 教学难点：比较三种数据交换技术的优缺点 教学用时：1课时 教学过程设计： 一、创设情境，引入问题。 （数据交换技术是一个比较抽象的内容，学生不易理解，以学生相对较熟悉的生活例子作为铺垫，通过情境设计，先培养学生分析问题的思维方法，通过知识的类比、迁移，使学生对所学知识能有更深刻的认识。） 1、问题提出 问题：假设有一火箭需通过铁路从制造厂运到发射场，现有三种方案：专列专线、专列非专线、非专列非专线，现要求大家一起讨论这三种方案的优劣。 前提条件：假设使用每一线路所需费用 均相等。 2、问题分析 （在讲这部分时，应该引导学生对速度、 对火车头的依赖、铁路利用率（即费用）进 行比较，培养学生分析问题的能力，为后面 的实践题打下基础。） 甲线：专门使用一列火车来运输火箭， 并使用专线，其他车次不得占用。 乙线：专门使用一列火车来运输火箭，但不使用专线，该火车按照正常的火车时刻表，服从铁路部门的调度。如：现按照正常的车次进入第一个站点停靠，听候调度，有合适的火车头和线路才能继续往下一站点，如此循环，直至将火箭运到目的地。 与甲线相比，使用乙线的优点、缺点有哪些？大家一起来分析（速度：比甲线慢；费用：由于与其他火车共用一条线，可降低费用；对火车头的依赖：火箭整体总量较大，需要较大功率的火车头才能推动，所以对火车头的依赖较大。） 丙线：不使用专门的火车来运输，而是将火箭进行拆分，拆分之后火箭与普通货物一样进行运输。可见这是在乙线运输方案的基础上进行的改进，由于火箭拆分之后可看成与普通货物同等对待，对火车头的依赖较小，可挂靠在任一火车头上。一来可以有效地提高运输速度，二来可以提高铁路的利用率，与其他货物均担费用，降低了运输火箭的费用。由此可见，相对于乙线，丙线的方式更加灵活。但相比之下它也有个缺点：运输前后需要对火箭进行拆分和组装。 下面我们通过表格来比较这三种运输方式的优劣。
《现代交换技术》复习题 一、填空题 1．长途区号的首位为“2”时，区号长度为______位。2 2．举出三种用户线上常见的音信号，，等。拨号音，忙音，回铃音3．列出软交换所使用的主要协议的3种：________、________和________。H.323，SIP，MGCP 4．程控交换机的系统设计主要包括__________、系统配置、和__________等。电话网结构，入网方式，编号计划 5．程控交换机控制系统的控制方式主要有______控制方式和______控制方式。集中，分散 6．通信网中的交换方式主要有__________、报文交换、__________和A TM交换等，其中电话通信属于______交换。电路交换，分组交换，电路交换 7．时间（T）接线器主要由________和________组成，空间（S）接线器主要由________和________组成。话音存储器（SM），控制存储器（CM），交叉点矩阵，控制存储器（CM） 8．N o.7信令按功能分为________________功能级、信令链路功能级、________________功能级和________________四级。信令数据链路，信令网，用户部分 9．按信令信道与话音信道的关系划分，中国1号信令是信令，No.7号信令是信令。随路信令（CAS），公共信道信令（CCS） 10．程控交换机的工程设计主要包括__________、系统设计、和__________。设备选型，机房设计，电源设计 11．在电话交换中，发起呼叫请求的用户称为________，接收呼叫的用户称为________。 主叫，被叫 12．在交换系统中为提高系统的可靠性，采用双处理机结构，双处理机的备用工作方式主要有三种，分别为________、________和主/备用工作方式。微同步方式，负荷分担方式 13．我国目前使用的随路信令为_________信令，我国目前使用的公共信道信令为_________信令；构成信令网的三大要素是信令点、信令转接点和。No.1，No.7，信令链路 14．信令系统主要用来在用户终端设备与交换机之间、交换机和交换机之间传送有关的________信息，信令按照其传送区域可划分为用户线信令和_________信令。控制，局间 15．电话交换机的发展经历了三个阶段：交换机、交换机和程控电话交换
电路交换、报文交换、分组交换方式及优缺点 目录 1 电路交换 (2) 1.1 电路交换过程 (2) 1.2 电路交换优缺点 (3) 2 报文交换 (3) 2.1 电路交换过程 (3) 2.2 报文交换优缺点 (4) 3 分组交换 (4) 3.1分组交换过程 (4) 3.2 分组交换优缺点 (5) 3.3.分组交换网与电路交换网比较 (6)
“交换”(switching)的含义就是转接——把一条线路转接到另一条线路，使它们连通来。从通信资源的分配角度来看，“交换”就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。在计算机网络及通信系统中常谈到的交换方式有电路交换（CS: Circuit Switching）、报文交换(MS: Message switching)、分组交换（PS: Packet Switching）等。本文先介绍这三种交换方式。 1 电路交换 1.1 电路交换过程 电路交换是通信网中最早出现的一种交换方式，也是应用最普遍的一种交换方式，主要应用于电话通信网中如图（1），完成电话交换，已有100多年的历史。电路交换过程包括(1)建立连接、(2)通信、（3）释放连接。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）、电路交换一旦建立，就占用一条中继线路，即使我们不传送信息，别人也不能使用。 电路交换举例 图(1) 电路交换
电路交换优点:(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。 电路交换缺点：(1)电路交换的平均连接建立时间对计算机通信来说比较长。 (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 2.1 电路交换过程 报文交换是一种以报文为数据传送单位，采用存储转发的信息传递方式。报文交换不要求在两个通信结点之间建立专用通路。结点把要发送的信息组织成一个数据包--报文，该报文中含有目标地址、源地址等信息完整的报文在网络中一站一站地向前传送。交换结点对各个方向上收到的报文排队，对找下一个转结点，然后再转发出去，这些都带来了排队等待延迟。每一个结点接收整个报文，检查目标结点地址，然后根据网络中的交通情况在适当的时候转发到下一个结点。经过多次的存储——转发，最后到达目标，因而这样的网络叫存储——转发网络。其中的交换结点要有足够大的存储空间（一般是磁盘），用以缓冲收到的长报文。报文交换的优点是不建立专用链路，线路利用率较高，这是由通信中的等待时延换来的。电子邮件系统（E-mail）适合采用报文交换方式。
报文交换 这种方式不要求在两个通信结点之间建立专用通路。结点把要发送的信息组织成一个数据包——报文，该报文中含有目标结点的地址，完整的报文在网络中一站一站地向前传送。每一个结点接收整个报文，检查目标结点地址，然后根据网络中的交通情况在适当的时候转发到下一个结点。经过多次的存储——转发，最后到达目标，因而这样的网络叫存储——转发网络。其中的交换结点要有足够大的存储空间（一般是磁盘），用以缓冲收到的长报文。 交换结点对各个方向上收到的报文排队，对找下一个转结点，然后再转发出去，这些都带来了排队等待延迟。报文交换的优点是不建立专用链路，线路利用率较高，这是由通信中的等待时延换来的。 电子邮件系统（E-mail）适合采用报文交换方式。 路、报文、分组交换的区别（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
一填空题 1. 电话通信网的基本组成设备是终端设备、传输设备、交换设备。2．电话机的基本组成部分有通话设备、信令设备和转换设备。3．交换机的硬件系统由用户电路、中继器、交换网络、信令设备和控制设备这几部分组成。 4．我国目前的两级长途网由省级交换中心（DC1）和本地网长途交换中心（DC2）两级组成。 5．按照信令传送通路与话路之间的关系来划分，信令可分为随路信令和公共信道信令两大类。 6．S1240交换机由数字交换单元和终端控制单元，辅助控制单元组成。7．程控数字交换机的硬件结构大致可分为分级控制方式、全分散控制方式和基于容量分担的分布方式三种。 8．基于容量分担的分散控制方式的交换机主要由交换模块、通信模块和管理模块三部分组成 9．语音信号的数字化要经过抽样、量化和编码三个步骤。10．话音信号的PCM编码每秒抽样8000 次，每个抽样值编码为8 比特，每一路PCM话音的传输速率是64 Kbit/s 。 11．数字交换网络的基本功能是完成不同复用线之间不同时隙的交换。12．T接线器的基本功能是完成在同一复用线（母线）上不同时隙间的交换。13. T接线器的输入控制方式是指T接线器的话音存储器按照控制写入，顺序读出方式工作。 14．T接线器采用输入控制方式时，如果要将T接线器的输入复用线时隙7的内容A交换到输出复用线的时隙20，则A应写入话音存储器的20 号单元，控制存储器的7号单元的内容是20 。控制存储器的内容在呼叫建立时由计算机控制写入的。 15．空间（S）接线器的作用是将某条输入复用线上某个时隙的内容交换到指定的输出复用线的同一时隙。 16．S接线器主要由一个连接n*n的电子接点矩阵和控制存贮器组以及一些相关的接口逻辑电路组成。 17．T接线器主要由话音存贮器SM 、控制存贮器CM ，以及必要的接口电路（如串/并，并/串转换等）组成。 18．T接线器的话音存贮器SM用来存贮话音信号的PCM编码，每个单元的位元数至少为8 位，控制存贮器CM用来存贮处理机的控制命令字，控制命令字的主要内容是用来指示写入或读出的话音存贮器的地址。设控制存储器的位元数为i，复用线的复用度为j，则i和j的关系应满足2i≥j 。 19．设S接线器有8条输入复用线和8条输出复用线，复用线的复用度为256。则该S接线器的控制存贮器有8 组，每组控制存储器的存储单元数有256 个。20．设S接线器在输入控制方式下工作，如果要将S接线器的输入复用线HW1的时隙46的内容A交换到输出复用线HW2的同一时隙，则计算机应将控制存储器组CM1 的46 号单元的内容置为 2 。 21．通过多个T单元的复接，可以扩展T接线器的容量。利用 4 个256×256的T 接线器可以得到一个512×512的T接线器。 22.设某个中继群的完成话务量为5，每条中继线的平均占用时间为120秒，则该中继群的 平均同时占用数为 5 ，该中继群的各中继线在一小时时间中占用时间
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Ｘ.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
假设：我们要到上海海洋馆参观，那我们就要借助一些交通工具，比如先做长途汽车到达中兴路汽车站，然后在火车站座地铁，到达海洋馆附近的地铁站点，最后步行到达海洋馆，其间我们要通过若干个中转点才能到达目的地。计算机世界中也是如此，发送方和接收方通信也是如此，必须经过若干个中间节点的转接，这就是今天我们要学的数据交换技术。 一、数据交换技术 数据交换技术主要有三种类型：电路交换、报文交换和分组交换 1、电路交换技术 【实例】：打电话 2、报文交换技术 【实例】：发电报 3、分组交换技术 【实例】：IP电话 二、几种交换技术的比较 (1)电路交换。 在数据传送开始之前必须先设置一条专用的通路。在线路释放之前，该通路由一对用户完全占用。 (2)报文交换。 报文从源点传送到目的地采用"存储一转发"的方式,在传送报文时，一个时刻仅占用一段通道。在交换节点中需要缓冲存储,报文需要排队,故报文交换不能满足实时通信的要求。 (3)分组交换。
交换方式和报文交换方式类似，但报文被分成分组传送,在数据报分组交换中，目的地需要重新组装报文，分组交换技术是计算机网络中使用最广泛的一种交换技术。 假设：我们要到上海海洋馆参观，那我们就要借助一些交通工具，比如先做长途汽车到达中兴路汽车站，然后在火车站座地铁，到达海洋馆附近的地铁站点，最后步行到达海洋馆，其间我们要通过若干个中转点才能到达目的地。计算机世界中也是如此，发送方和接收方通信也是如此，必须经过若干个中间节点的转接，这就是今天我们要学的数据交换技术。 一、数据交换技术 数据交换技术主要有三种类型：电路交换、报文交换和分组交换 1、电路交换技术 【实例】：打电话 2、报文交换技术 【实例】：发电报
交换机 : 交换方式 目前交换机在传送源和目的端口的数据包时通常采用直通式交换、存储转发式和碎片隔离方式三种数据包交换方式。目前的存储转发式是交换机的主流交换方式。 1、直通交换方式（Cut-through） 采用直通交换方式的以太网交换机可以理解为在各端口间是纵横交叉的线路矩阵电话交换机。它在输入端口检测到一个数据包时，检查该包的包头，获取包的目的地址，启动内部的动态查找表转换成相应的输出端口，在输入与输出交叉处接通，把数据包直通到相应的端口，实现交换功能。由于它只检查数据包的包头（通常只检查14个字节），不需要存储，所以切入方式具有延迟小，交换速度快的优点。所谓延迟（Latency）是指数据包进入一个网络设备到离开该设备所花的时间。 它的缺点主要有三个方面：一是因为数据包内容并没有被以太网交换机保存下来，所以无法检查所传送的数据包是否有误，不能提供错误检测能力；第二，由于没有缓存，不能将具有不同速率的输入／输出端口直接接通，而且容易丢包。如果要连到高速网络上，如提供快速以太网（100BASE－T）、FDDI或ATM连接，就不能简单地将输入／输出端口“接通”，因为输入／输出端口间有速度上的差异，必须提供缓存；第三，当以太网交换机的端口增加时，交换矩阵变得越来越复杂，实现起来就越困难。 2、存储转发方式（Store-and-Forward） 存储转发（Store and Forward）是计算机网络领域使用得最为广泛的技术之一，以太网交换机的控制器先将输入端口到来的数据包缓存起来，先检查数据包是否正确，并过滤掉冲突包错误。确定包正确后，取出目的地址，通过查找表找到想要发送的输出端口地址，然后将该包发送出去。正因如此，存储转发方式在数据处理时延时大，这是它的不足，但是它可以对进入交换机的数据包进行错误检测，并且能支持不同速度的输入／输出端口间的交换，可有效地改善网络性能。它的另一优点就是这种交换方式支持不同速度端口间的转换，保持高速端口和低速端口间协同工作。实现的办法是将10Mbps低速包存储起来，再通过100Mbps速率转发到端口上。 3、碎片隔离式（Fragment Free） 这是介于直通式和存储转发式之间的一种解决方案。它在转发前先检查数据包的长度是否够64个字节（512 bit），如果小于64字节，说明是假包（或称残帧），则丢弃该包；如果大于64字节，则发送该包。该方式的数据处理速度比存储转发方式快，但比直通式慢，但由于能够避免残帧的转发，所以被广泛应用于低档交换机中。 使用这类交换技术的交换机一般是使用了一种特殊的缓存。这种缓存是一种先进先出的FIFO（First In First Out），比特从一端进入然后再以同样的顺序从另一端出来。当帧被接收时，它被保存在FIFO中。如果帧以小于512比特的长度结束，那么FIFO中的内容（残帧）就会被丢弃。因此，不存在普通直通转发交换机存在的残帧转发问题，是一个非常好的解决方案。数据包在转发之前将被缓存保存下来，
电路交换和分组交换.txt爱情是彩色气球，无论颜色如何严厉，经不起针尖轻轻一刺。一流的爱人，既能让女人爱一辈子，又能一辈子爱一个女人！电路交换和分组交换 电路交换技术很少用于数据业务网络，主要是因为其资源利用效率和可靠性低。分组交换技术通过统计复用方式，提高了资源利用效率。而且当出现线路故障时，分组交换技术可通过重新选路重传，提高了可靠性。但是现实情况是：许多线路资源由于缺少交换能力而未被使用，使用的线路资源利用率往往不到百分之十，路由器平均一年的宕机时间不到5秒，发生故障的概率很小。因此上述原因对于当今选择交换技术没有意义。 而另一个方面，分组交换是非面向连接的，对于一些实时性业务有着先天的缺陷，虽然有资源预留等一系列缓解之道，但并不足以解决根本问题。因此这些业务的QoS问题较为复杂。而电路交换技术是面向连接的，很适合用于实时业务，其QoS问题要简单得多。同时，与分组交换技术相比，电路交换技术实现简单且价格低廉，易于用硬件高速实现。且由于其不需要缓冲区，而光缓冲技术似乎还比较遥远，因此它更易于与光技术融合。当然，电路交换技术的用户与WDM之间的流量粒度不匹配问题也有待进一步解决。如果抛开现有的设施，从头组网的话，相信大家选择电路交换技术的可能性要大得多。这里可以举出一个例子对电路交换技术和分组交换技术做一个比较。假设一个服务器通过一条1Mbit/s的链路与100个用户连接，其结果如表1所示。 表1 1Mbit/s链路与100个用户连接结果表： 电路交换分组交换 带宽 1Mbit/s 10Kbit/s 平均时延 50s 100s 最大时延 100s 100s 电路交换 每部电话都连接到交换机上，而交换机使用交换的方法，让电话用户之间可以很方便地通信。一百多年来，电话交换机虽然经过了多次更新换代，但交换的方式一直都是电路交换。当电话机数量增多，就使用彼此连接起来的交换机来完成全网的交换工作。注意，是这种交换机采用了电路交换的方式，后来的分组交换也是采用了一样的电信网，只是不一样类型的交换机（当然协议也不同）。 从通信资源的分配角度来看，“交换”就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。 在使用电路交换打电话之前，先拨号建立连接：当拨号的信令通过许多交换机到达被叫用户所连接的交换机时，该交换机就向用户的电话机振铃；在被叫用户摘机且摘机信号传送回到主叫用户所连接的交换机后，呼叫即完成，这时从主叫端到被叫端就建立了一条连接。通话过程。通话结束挂机后，挂机信令告诉这些交换机，使交换机释放刚才这条物理通路。这种必须经过“建立连接--通信--释放连接”三个步骤的连网方式称为面向连接的。电路交换必定是面向连接的。 用户到交换机之间的叫用户线，归电话用户专用。交换机之间、许多用户共享的叫中继线，
分组交换网络 姓名：学号：专业班级： 简介： 分组交换数据网络(PSDN)技术起源于20世纪60年代末，技术成熟，规程完备，在世界各国得到广泛应用。我国公用分组交换数据网骨干网于1993年9月正式开通业务，它是原邮电部建立的第一个公用数据通信网络。骨干网建网初期端口容量有5800个，网络覆盖31个省会和直辖市。随后，各省相继建立了省内的分组交换数据通信网。该网业务发展速度迅猛，到1998年9月，用户已超过10万。从网络开通业务至今，分组交换网络端口从5800个发展到近30万个，网络覆盖面从31个城市扩大到通达全国2278个县级以上的城市,与23个国家和地区的分组数据网相连，网络规模和技术水平已进入世界先进行列。ChinaPAC的开通，大大方便了金融、政府、跨国企业等客户计算机联网，实现了国内数据通信与国际的接轨，提高国内企业的综合竞争力，满足了改革开放对数据通信的需求。 分组交换： 分组交换网是继电路交换网和报文交换网之后一种新型交换网络，它主要用于数据通信。分组交换是一种存储转发的交换方式，它将用户的报文划分成一定长度的分组，以分组为存储转发，因此，它比电路交换的利用率高，比报文交换的时延要小，而具有实时通信的能力。分组交换利用统计时分复用原理，将一条数据链路复用成多个逻辑信道，最终构成一条主叫、被叫用户之间的信息传送通路，称之为虚电路(V.C)实现数据的分组传送。分组交换数据网是由分组交换机、网路管理中心、远程集中器、分组装拆设备以及传输设备等组成。(1)分组交换机实现数据终端与交换机之间的接口协议(X·25)，交换机之间的信令协议(如X·75或内部协议)，并以分组方式的存储转发、提供分组网服务的支持，与网路管理中心协同完成路由选择、监测、计费、控制等。根据分组交换机在网络中的地位，分为转接交换机和本地交换机两种；(2)网路管理中心(NMC)与分组交换机共同协作保证网路正常运行。其主要功能有网路管理、用户管理、测量管理、计费管理、运行及维护管理、路由管理、搜集网路统计信息以及必要的控制功能等等，是全网管理的核心；(3)分组装拆设备(PAD)的主要功能是把普通字符终端的非分组格式转换成分组格式，并把各终端的数据流组成分组，在集合信道上以分组交织复用，对方再将收到的分组格式作相反方向的转换。(4)远程集中器的功能类似于分组交换机，通常含有PAD的功能，它只与一个分组交换机相连，无路由功能，使用在用户比较集中的地区，一般装在电信部门。
计算机网络原理X.25分组交换网（公共分组交换网） 公共分组交换网是一个以数据通信为目标的公共数据网（PDN，Public Data Network），它是在一个国家或全世界范围内提供公共电信服务的数据通信网络，CCITT于1974年提出了访问分组交换网的协议标准，即X.25建议，后来又进行了多次修订。这个标准分为三个协议层，即物理层、数据链路层和网络层，分别对应于ISO/OSI参考模型的低三层。如图12-2所示。 图12-2 X.25建议与OSI模型的对比 物理层规定用户主机或终端和网络之间的物理接口，这一层协议采用X.21标准。链接访问层处理数据传输、寻址、差错检测和纠正、流量控制和帧组合等，即用来提供可靠的数据传输链路。数据包协议层提供外部虚电路服务，用来负责数据包交换、帧序列的有序通信，并保证虚拟连接的可靠性，这一层是X.25建议的核心，它又被特别称为X.25PLP（Packet Layer Protocol）协议。 X.25可以使用三种模式之一来传输数据，这三种模式是交换式虚拟电路、永久型虚拟电路和数据报。交换式虚拟电路是通过一个X.25交换机在节点之间建立一个双向通道，是一种只在数据传输期间建立的逻辑电路，当传输完成后，其他节点可以使用这个通道。永久型虚拟电路是一个始终保持连接状态的逻辑通信通道，即使数据传输已经结束，该通道仍保持连接状态。交换式虚拟电路和永久型虚拟电路都是数据包交换技术的范例。数据包是无须建立通信通道就可以发送的打包数据。利用一种消息交换技术，数据报可以到达其目标地址。按照指定的目标地址对数据包进行编址，由于选择的路径不同，数据包到达目标地址的时间可能不同。在国际网络上并不使用数据报，不过在适用于Internet的ITU-T规范中却包含有数据报。X.25 Internet数据报将IP层封装在X.25数据包中，这样X.25设备就无法识别IP组件，IP地址只能映射到X.25目标地址上。 X.25的通信连接是利用用户设备（通常称为数据终端设备（DTE），如路由器、网桥、主机等）、PDN设备（通常称为数据电路终端设备（DCE），如Modem、交换机节点）和数据包汇编器/解汇编器（PAD）设备来完成的。每个DTE都江堰市是通过PAD与DEC连接的。PAD有多个端口，这样就可以为每个与其连接的计算机系统建立不同的虚拟电路。DTE首先将数据发送到PAD，PAD将数据格式化成X.25格式，并添加X.25地址信息，然后通过由DEC 控制的数据包交换电路将处理过的数据发送出去。DEC连接到供应商的PSE上（数据包交换机，是X.25广域网中的一种交换机，位于供应商的站点），然后PSE将X.25格式的数据包路由到X.25广域网中的另一台交换机或目标网络上。 X.25网动态地对用户传输的信息流分配带宽，有效地解决了突发性、大信息流的传输问题。同时它也可以对传输的信息进行加密和有效的差错控制。虽然各种错误检测和相互之间的确认应答浪费了一些带宽，增加了报文传输延迟，但对早期可靠性较差的物理传输线路来说，不失为一种提高报文传输可靠性的有效手段。但随着光纤越来越普遍地作为传输媒体，