数字调度交换机的工作原理

《FAS基本原理及数字调度通信系统》讲座提纲前言FAS和数调是同一设备，只是在不同的使用场合，配置有所不同，称谓也就不同，在GSM-R 网络中称为FAS,所谓FAS即固定用户接入交换机的英文：Fixed users Access Switching的缩略语。

在非GSM-R网络中称为数调，所谓数调即数字调度通信系统的简称。

本讲座内容分两部分：第一部分FAS基本原理，第二部分数字调度通信系统。

第一部分 FAS基本原理第一章概述第一节铁路调度通信为指挥列车运行，保证运输安全，铁路历来有一套完善的调度指挥系统。

铁路调度系统按机构可分为铁道部调度和铁路局调度两级，如下图所示。

铁道部调度是铁道部指挥各铁路局，协调完成全国铁路运输计划，按调度业务性质分行调、客调、军调、特调、车流、集装箱、机车、车辆、电力、工务、电务调度等。

其调度通信网络结构以铁道部为中心对各铁路局，呈一点对多点的星型复合网络，我们习惯上称之为干线调度，简称干调。

铁路局调度是铁路局指挥局内相关站段，协调完成全局铁路运输计划，铁路局调度有两种类型：一是以局运输指挥中心对全局相关站段的调度指挥，与相邻铁路局也有业务往来，同时接受铁道部的调度指挥，按调度业务性质分客调、军特调度、蓬布调度、计划调度、车流、机车、车辆、工务、电务调度，他们有的归属局总调室，有的归属相关业务处，各铁路局不尽相同，这一类调度既是干调分机，又是局线调度，仍简称局调。

其调度通信网络结构，有的用专线组成星型调度通信网络，有的用铁路自动电话拨号呼叫进行联络。

二是铁路局总调室（或业务处）调度员仅指挥一段铁路线上的各车站（段、所、点），按业务性质分列车调度、货运调度、电力牵引调度（供电调度）、红外线调度等，列调、货调隶属于局总调室，电调、红外线调度隶属于相关业务处，对这一类调度，我们习惯上称之为区段调度。

其通信结构取决于业务性质和地理位置，基本上以共线型为主的调度通信网络。

此外，还有以站段为中心组成的调度系统，在大型车站及站场内车站调度员对各值班员之间调度通信，称之为站调。

数播交换机串联原理
数播、交换机、串联的工作原理如下：
数播的工作原理是通过网线将电力和网络信号同时传输到远程设备。

当设备连接到网络时，电源供应单元将检测到网络信号，并开始向远程设备供电。

这种技术不需要对现有的网络布线进行大的改动，因此非常适合在已安装有网络的场所进行设备升级。

交换机是组成现代计算机网络的重要组件之一，用于连接多台计算机和网络设备，实现快速数据传输。

交换机具有多个网络端口，每个端口可以连接一台计算机或其它网络设备。

交换机的串联通常有两种方式：堆叠和级联。

堆叠是将多个同类型的交换机连接在一起，通过一个或多个堆叠端口互相通信。

级联是将不同型号的交换机连接在一起，使它们互相通信。

无论是堆叠还是级联，交换机串联可以扩展网络，提高其可伸缩性。

交换机的原理和作用
交换机是一种用于数据包转发的网络设备，它可以根据数据包的目的地地址进行转发，实现不同设备之间的连接和通信。

交换机的原理是通过学习和建立转发表来实现数据包的转发。

当一个数据包到达交换机时，交换机会检查数据包的目的地MAC地址，并将其与转发表中的目的地地址进行匹配。

如果匹配成功，则交换机将数据包转发到相应的端口，以便数据包到达正确的目的地。

如果匹配失败，则交换机会广播数据包到所有端口（除了发送端口），以便学习新的MAC地址和相应的转发端口。

交换机的作用主要有以下几个方面：
1. 分割冲突域：交换机可以将一个局域网（LAN）分成多个冲突域，这样可以降低网络中的冲突和碰撞，提高网络的性能和稳定性。

2. 实现广播和多播：交换机可以根据数据包的目的地址，将广播和多播数据包只转发到需要的端口，减少了网络中不必要的数据传输，提高了网络的效率。

3. 支持全双工通信：交换机的端口都是独立的通信通道，可以同时进行发送和接收，支持全双工通信，大大提高了网络的传输速度和容量。

4. 实现虚拟局域网（VLAN）：交换机可以将不同的用户或设备划分到不同的虚拟局域网中，在同一个交换机中实现不同的安全隔离和管理。

5. 支持带宽控制：交换机可以根据端口的带宽需求，对数据包进行调度和优先级的控制，以实现带宽的合理分配和管理。

Coral IPX3000数字程控调度交换系统系统简介IPX 3000数字程控交换机系统可靠，运行稳定，采用当前国际一流技术，具有统一IP组网功能，线性扩容，平台开放，性能优良，功能完整。

无论其硬件、软件、终端设备都有着相同的结构，卡板在整个Coral调度交换系统范围内均可互换。

系统具有良好的通风、防尘、防震、防腐和防静电和防电磁干扰功能。

Coral IPx 3000 设计具备适应高容量设备和高层通信设备的灵活性，高容量设备包括医院、学院、电力和需要许多话务台的洒店旅馆。

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IPX 3000系统可提供一个开放的、宽带的ISDN通信平台，丰富的接口和信令以及完善的功能。

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❖具有广播扩音接口（实现分区、多区广播）❖1块来电显示卡，支持整机模拟分机来电显示。

什么是交换机它在计算机网络中的作用是什么交换机是计算机网络中的一种核心设备，用于实现计算机之间的数据交换和通信。

它扮演着重要的角色，能够连接多台计算机和其他网络设备，协调数据的传输和转发，确保网络通信的稳定和高效。

本文将详细介绍交换机的定义、工作原理以及在计算机网络中的作用。

一、交换机的定义和分类交换机是一种基于OSI模型的第二层设备，主要用于局域网（LAN）和广域网（WAN）内部的数据交换。

它根据MAC地址（即物理地址）来决定数据的传输目的地，并实现数据包的转发。

根据其使用范围和功能特点，交换机可以分为以下几种类型：1. 传统交换机：只能支持以太网的数据交换，具有固定的端口数量和传输速率，适用于小型局域网。

2. 网络交换机：功能更为强大，支持不同类型的数据交换，如以太网、令牌环网等，具有更多的端口和更高的传输速率，适用于大型企业和数据中心。

3. PoE交换机：具备Power over Ethernet（PoE）功能，能够通过网线为网络设备提供电力供应，例如IP电话、摄像头等。

4. 无线交换机：集成了无线AP功能，可以连接无线终端设备并提供无线网络接入服务。

二、交换机的工作原理交换机的工作原理基于MAC地址转发和数据包交换技术。

当一个数据包到达交换机时，交换机会通过读取数据包中的目的MAC地址来判断数据包的去向。

它会在自己的转发表中查找该MAC地址对应的端口，并将数据包转发到相应的输出端口。

如果交换机的转发表中不存在目的MAC地址的映射条目，则会将数据包广播发送到所有连接的端口，以便学习新的MAC地址映射。

交换机的工作原理还包括以下几个重要的机制：1. 学习：交换机会学习到数据包到达的端口和对应的MAC地址，并将其记录在转发表中，以便后续的数据包转发。

2. 过滤：交换机会根据MAC地址过滤数据包，只将目标地址与源地址不同的数据包转发到其他端口，避免网络中的冲突和混乱。

3. 转发：交换机通过内部的交换矩阵或交换芯片，将数据包从一个输入端口转发到一个或多个输出端口，以实现数据的传输。

Coral 数字程控调度交换机系统介绍第一章概述在政府部门、电力、铁道、公安（包括国安、检察、司法）航空、交通运输、宾馆酒店、医院、学校等系统，为满足自身工作和特殊业务范畴的需要，必须建立一套独立的专用电话通信系统----这就是企、事业单位专用电话通信网。

企、事业单位的专用电话通信网，不限于办公行政事务通信网，还涵盖了指挥调度电话通信网的业务范围。

企、事业单位的专用电话通信网不同于公共电话通信网。

后者相当于“公共汽车”。

前者相当于企、事业单位的专用“小轿车”，是专为某一单位、某一业务系统和某一特定的业务范围提供服务的通信系统。

其应用领域涉及到这一单位、这一系统、这一特定业务范畴的办工、行政联系以及所从事的业务的调度指挥，信息反馈，通信联络，相互协调，运行操作，管理控制，日常维护，事故处理等全部实时过程。

深入到这一单位、这一系统、这一特定业务范畴的工作正常开展，系统安全运行，信息及时反馈，决策合理，指挥调度灵活快捷，规避风险，减少失误等各个业务环节之中。

因此，专用电话通信网对于政府部门、电力、铁道、公安（包括国安、检察、司法）航空、交通运输、宾馆酒店、医院、学校等特定业务系统来说是非常重要的。

表1.1）在应用领域，网络构成，功能要求等方面，对企、事业专用通信网和电信公网逐一进行了比较。

序号比较项目电信公网虚拟网企事业单位电话通信专网办公行政事务网调度通信网1 应用领域全社会（类似于“公共汽车”）企业内部通信（企业“内部用车”）专业业务调度（类似于“专用小车”）2 可靠性、稳定性满足要求。

（有一定有容忍度）满足要求。

（有一定的容忍度）很高。

3 容量大。

（单局可大于10万门）小。

（几十至几千门）很小。

（通常几十门。

中心调度机不超过1000门）4 组网功能强。

（依耐支撑网；多局向）弱。

（满足DOD1、DID、或DOD2、BID入网即可）。

强。

（丰富的接口，完备的信令系统，多局向、汇接交换）5 调度台无无必备。

交换机原理交换机是一种用于局域网中的网络设备，可以实现网络中多个节点之间的数据传递。

交换机与路由器、集线器等网络设备相比有着更高的传输速率、更低的延迟和更好的数据带宽管理能力。

本文将介绍交换机的基本原理，包括交换机的分类、工作原理、数据转发过程和QoS等相关内容。

交换机的分类按照交换机的不同工作方式，可以将其分为以下几种类型：1.转发型交换机转发型交换机是最基本的交换机类型，其主要特点是非常简单、廉价。

转发型交换机使用MAC地址来识别数据包，将数据包从一个端口直接转发到目标端口。

然而，该类型交换机并不支持QoS和其它高级功能。

2.存储转发交换机存储转发交换机将整个数据包存储在缓冲区中，先对数据包进行差错检测和改正，将数据包的内容和目标地址都检查后再进行转发。

存储转发交换机在进行数据转发时可以对不同的数据包进行区分，甚至还可以针对某些数据包进行拦截、阻断或修改。

3.自适应交换机自适应交换机是一种更为高级的交换机类型，其拥有存储转发交换机的所有功能，同时加入了 VLAN 、QoS、ACL等功能。

自适应交换机可以识别不同的应用程序，可以对不同的用户配置不同的访问权限，还可以支持远程管理和监控等功能。

交换机的工作原理交换机的工作原理是通过各种算法和机制来实现，以下是它的几个基本工作原理：1.地址学习交换机学习到每个端口上连接的MAC地址，仅当收到未知MAC地址时，交换机会记录学习到的MAC地址及其对应的端口。

2.过滤处理交换机会基于已知的MAC地址表过滤并转发帧。

3.转发处理交换机将帧从源端口转发到目标端口。

4.洪泛处理当交换机收到一个帧，但无法识别该帧所要求的目标地址，交换机会把该帧转发到每个与之相连的端口上。

交换机的数据转发过程交换机在接收到一个数据帧时，将进行以下过程：1.交换机从数据帧中提取目标 MAC 地址并在自己存储的 MAC 地址表中查找。

2.如果目标 MAC 地址在存储的 MAC 地址表中，则交换机将数据帧转发到目标端口。

交换机的工作原理交换机是计算机网络中常用的网络设备，用于连接多台计算机和其他网络设备，实现数据的传输和通信。

交换机的工作原理是通过学习和转发数据帧来实现网络设备之间的通信。

1. 数据帧的传输交换机通过物理端口接收和发送数据帧。

当一台计算机发送数据时，数据被封装成数据帧，并通过网络电缆传输到交换机的端口。

交换机接收到数据帧后，会检查帧的目的MAC地址，并将帧转发到目标端口，从而将数据传输到目标计算机。

2. MAC地址学习交换机通过学习源MAC地址和对应的端口，建立一个MAC地址表。

当交换机接收到数据帧时，会检查帧中的源MAC地址，并将其与接收到帧的端口关联起来，更新MAC地址表。

这样，交换机就能够知道每个MAC地址所对应的端口，从而在转发数据时可以准确地找到目标端口。

3. 数据帧的转发当交换机接收到数据帧时，会检查帧的目的MAC地址，并查询MAC地址表，找到目标MAC地址对应的端口。

如果目的MAC地址在MAC地址表中存在，则交换机将数据帧转发到目标端口；如果目的MAC地址在MAC地址表中不存在，则交换机会将数据帧广播到所有其他端口，以便寻找目标设备。

4. VLAN的划分交换机支持虚拟局域网（VLAN）的划分，将一个物理交换机划分成多个逻辑上独立的虚拟网络。

不同的VLAN可以实现隔离和安全性。

交换机通过将不同VLAN的端口隔离开来，实现不同VLAN之间的数据隔离和通信。

5. 网络流量控制交换机可以实现网络流量控制，通过设置端口速率限制、流量优先级和队列管理等方式，对网络流量进行管理和调度。

这样可以避免网络拥塞和冲突，提高网络的性能和可靠性。

6. 网络安全交换机可以通过MAC地址过滤、端口安全、VLAN隔离等方式，提供网络安全保护。

交换机可以限制某些MAC地址的访问，防止未经授权的设备接入网络；可以限制某些端口的访问权限，防止未经授权的用户访问网络；可以将不同VLAN隔离开来，提高网络的安全性。

总结：交换机是计算机网络中重要的网络设备，通过学习和转发数据帧来实现网络设备之间的通信。

《FAS基本原理及数字调度通信系统》讲座提纲前言FAS和数调是同一设备，只是在不同的使用场合，配置有所不同，称谓也就不同，在GSM-R 网络中称为FAS,所谓FAS即固定用户接入交换机的英文：Fixed users Access Switching的缩略语。

在非GSM-R网络中称为数调，所谓数调即数字调度通信系统的简称。

本讲座内容分两部分：第一部分FAS基本原理，第二部分数字调度通信系统。

第一部分 FAS基本原理第一章概述第一节铁路调度通信为指挥列车运行，保证运输安全，铁路历来有一套完善的调度指挥系统。

铁路调度系统按机构可分为铁道部调度和铁路局调度两级，如下图所示。

铁道部调度是铁道部指挥各铁路局，协调完成全国铁路运输计划，按调度业务性质分行调、客调、军调、特调、车流、集装箱、机车、车辆、电力、工务、电务调度等。

其调度通信网络结构以铁道部为中心对各铁路局，呈一点对多点的星型复合网络，我们习惯上称之为干线调度，简称干调。

铁路局调度是铁路局指挥局内相关站段，协调完成全局铁路运输计划，铁路局调度有两种类型：一是以局运输指挥中心对全局相关站段的调度指挥，与相邻铁路局也有业务往来，同时接受铁道部的调度指挥，按调度业务性质分客调、军特调度、蓬布调度、计划调度、车流、机车、车辆、工务、电务调度，他们有的归属局总调室，有的归属相关业务处，各铁路局不尽相同，这一类调度既是干调分机，又是局线调度，仍简称局调。

其调度通信网络结构，有的用专线组成星型调度通信网络，有的用铁路自动电话拨号呼叫进行联络。

二是铁路局总调室（或业务处）调度员仅指挥一段铁路线上的各车站（段、所、点），按业务性质分列车调度、货运调度、电力牵引调度（供电调度）、红外线调度等，列调、货调隶属于局总调室，电调、红外线调度隶属于相关业务处，对这一类调度，我们习惯上称之为区段调度。

其通信结构取决于业务性质和地理位置，基本上以共线型为主的调度通信网络。

此外，还有以站段为中心组成的调度系统，在大型车站及站场内车站调度员对各值班员之间调度通信，称之为站调。

交换机原理工作带宽交换机是网络中的关键设备，它通过转发数据帧来连接多个设备。

工作带宽是指交换机在单位时间内能够处理的数据量。

以下是关于交换机原理和工作带宽的详细介绍：交换机原理：数据链路层操作：交换机工作在OSI 模型的数据链路层，主要通过MAC 地址来识别和转发数据帧。

学习和过滤：通过学习源MAC 地址和端口的映射关系，交换机能够建立一个MAC 地址表，用于在未知目的地时定向数据帧。

过滤决策：通过查找MAC 地址表，交换机能够决定将数据帧转发到特定的端口，从而实现对网络流量的有效控制。

交换机工作带宽：端口速率：交换机通常以端口速率来衡量工作带宽，例如1Gbps、10Gbps等。

这表示每个端口在理想情况下可以传输的最大数据量。

背板带宽：除了端口速率，交换机的背板带宽也是关键因素。

背板带宽决定了交换机内部各个端口之间以及与外部网络之间的数据传输能力。

交换矩阵：高性能的交换机通常采用交换矩阵（Switching Fabric）来实现内部数据传输，其设计直接影响了交换机的整体性能和工作带宽。

存储转发和直通模式：存储转发：数据帧在被转发之前，交换机会先完全接收到达的数据帧，然后进行校验和处理，最后才转发到目标端口。

这样的模式称为存储转发，保证了数据的完整性。

直通模式：有些交换机支持直通模式，即在接收到数据帧的同时，即开始将其转发到目标端口。

这样可以减少传输时延，但可能牺牲了一些数据完整性的检查。

流控和阻塞管理：流控：为了避免网络拥塞，一些交换机支持流控机制，可以通过调整传输速率或暂时阻塞特定流量来控制数据的流动。

阻塞管理：当交换机内部的带宽资源不足时，可能会发生阻塞。

一些交换机采用排队和调度算法来管理阻塞情况，以优先级或权重来调度数据帧的传输。

综合来说，交换机通过内部的交换矩阵和高速端口等技术来提供高效的工作带宽，以满足网络中大量数据的传输需求。

这些原理和机制使得交换机在局域网和数据中心等场景中成为高性能网络设备。