交换机的工作原理
1、的
交换机拥有许多,每个端口有自己的专用,并且可以连接不同的;交换机各个端口之间的通信是同时的、并行的,这就大大提高了信息吞吐量;为了进一步提高性能,每个端口还可以只连接一个设备;
为了实现交换机之间的互连或与高档的连接,一般拥有一个或几个高速端口,如100MB以太网端口、FDDI端口或155MB ATM端口,从而保证整个网络的;
2、的
通过共享局域网的用户不仅是共享带宽,而且是竞争带宽;可能由于个别用户需要更多的带宽而导致其他用户的可用带宽相对减少,甚至被迫等待,因而也就耽误了通信和;利用交换机的网络微分段技术,可以将一个大型的共享式局域网的用户分成许多独立的网段,减少竞争带宽的用户数量,增加每个用户的可用带宽,从而缓解共享网络的拥挤状况;由于交换机可以将信息迅速而直接地送到目的地能大大提高速度和带宽,能 保护用户以前在方面的投资,并提供良好的,因此交换机不但是的理想替代物,而且是集线器的理想替代物;
与网桥和集线器相比,交换机从下面几方面改进了性能：
1通过支持并行通信,提高了交换机的信息吞吐量;
2将传统的一个大局域网上的用户分成若干,每个端口连接一台设备 或连接一个工作组,有效地解决拥挤现像;这种方法人们称之为网络微分 段Micro一segmentation技术;
3虚拟网VirtuaI LAN技术的出现,给交换机的使用和管理带来了更大
的灵活性;我们将在后面专门介绍虚拟网;
4端口密度可以与集线器相媲美,一般的都是有一个或几个服务器,而绝大部分都是普通的;客户机都需要访问服务器,这样就导致服务器的通信和事务处理能力成为整个网络性能的;
交换机就主要从提高连接服务器的端口的以及相应的帧缓冲区的,来提高整个网络的性能,从而满足用户的要求;一些高档的交换机还采用进一步提高端口的带宽;以前的都是采用半双工的工作方式,即当一台发送的时候,
现代交换技术（第⼆版）
浙江师范⼤学
《现代交换技术》
主讲：曾令国
第⼀章：交换技术概述
课程的地位和任务
本课程是本科通信⼯程专业电信交换⽅向的⼀门重要专业课。通过本课程的学习，掌握电路交换的原理和⽅法，理解程控交换的基本原理与技术、程控数字交换系统的基本构成，了解当前交换技术、通信⽹的发展现状及发展趋势，为今后管理、使⽤、维护程控交换设备打下扎实的理论基础。1.1交换的基本概念
1.1.1引⼊交换的主要作⽤
1 点到点通信→多个⽤户之间的点到点⽹状通信→具有交换
节点的多点间通信→具有汇接交换点的多点间通信。2 容量极⼤的长途通信⽹采⽤分级的⽅式构成交换⽹。
截⾄1999年初，我国的长途电话⽹仍是五级汇接辐射式长途⽹。
六⼤交换中⼼：西安北京沈阳南京武汉成都
四⼤辅助区：天津重庆⼴州上海
●⽆级动态⽹：
是指电话⽹中的各个节点交换机处于同⼀等级，不分上下级，且⽹络中的路由选择⽅式不是固定的，⽽是随⽹上话务变化状况或其他因素⽽变化1.1.2交换节点基本功能：
1 交换节点能控制的接续类型P2
解释⼀下：数字中继线，它的主要作⽤是向⽤户提供永久性和半永久性连接的数字数据传输信道，既可⽤于计算机之间的通信，也可⽤于传送数字化传真，数字话⾳，数字图像信号或其它数字化信号。2 交换节点具备P2
1.2 交换技术分类
1.2.1 模拟/数字交换
1 不同标准的分类结果不同：
●传输信号：模拟/数字
●控制⽅式：分布/程控
●传输带宽：宽带/窄带
●信道占有：电路/分组
2 数字通信：
●模拟信号数字化（另案）
●数字通信系统模型P4：信源编码和信道编码信源编码：为了减少信源输出符号序列中的剩余度、
提⾼符号的平均信息量，对信源输出的符号序列所施
⾏的变换。莫尔斯电码，差值脉冲编码，预测编码，
运动估算和运动补偿编码，变换编码，统计编码，ASCII码，哈夫曼编码，算术编码，L-Z编码。
信道编码：传输中由于各种原因，使数据流中产⽣误
码，信道编码对数码流进⾏相应的处理，使系统具有
谈谈你对现代交换与通信网技术的发展以及应用方面的理解，可以从MPLS技术，或者软件交换技术，NGN等方面论述
通信：是在信息的源和目的之间进行信息传递的过程
交换：是在通信的源和目的终端之间建立通信信道，实现通信信息传送的过程。
通信网中为什么要引入交换？
当用户终端数N较大时，采用两两互联的通信连接方式实现多个用户之间的通信所需线对数的数量很大，线路浪费大，投资大，要配置多路选择开关，操作复杂。为实现多个终端之间的通信，引入了交换节点，用户终端只需要一对线对与交换机相连，节省了线路投资，组网灵活方便。
通信网三要素：交换设备，传输设备，用户终端设备。
哪几种交换方式，分别属于哪种传送模式？
（电路交换、多速率交换、快速电路交换）电路传送模式（分组交换 、帧交换、帧中继）分组传送模式 （ATM交换）异步传送模式
电路传送模式：信息传送的最小单位是时隙，采用面向连接的工作方式，并且所建立的的连接为物理连接。
分组传送模式：信息传送的最小单位是分组，有面向逻辑连接（虚电路）和无连接（数据报）两种工作方式；采用统计时分复用方式，动态分配带宽，对所传送的信息要进行处理。异步传送模式：信息传送的最小单位是信元，采用异步时分复用方式，采用面向连接的工作方式（逻辑连接）。
同步时分复用，异步时分复用概念
同步时分复用原理：是把时间划分为等长的基本单位，一般称为帧，每个帧再划分为更小的单位叫做时隙。时隙依据其在帧中的位置编号，假设一帧分为n个时隙，编号可以顺序记为0，1，2，…,n-1。对一条同步时分复用的高速数字信道，那么这条高速的同步时分复用数字信道上就存在n条子信道，每个子信道也可以对应编号为0，1，2，…,n-1。这些子信道有一个共同特征，就是依据数字信号子在每一帧中的时间位置来确定它是第几路子信道通过时间位置来识别每条通信。异步时分复用原理：是把时间分为等长的时间片，用传递固定长度的信元。此外，异步时分复用是依据信头中的标志X,Y,Z（VPI/VCI）来区分是哪路通信的信元，而不是靠时间位置来识别。
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第一章
1、无连接网络和面向连接网络的特点：
面向连接适用于大批量、可靠数据传输业务，但网络控制较复杂；
无连接方式控制简单，适用于突发性强、数据量少的业务。
2、已经出现的交换技术有哪些？各有何特点？
电路交换、分组交换、快速分组交换、ATM交换、网络交换
A、带宽固定，电路利用率低。
实时性强。
无过失控制，不适于数据传输。
基于呼损制方式工作。
B、采用存储/转发方式，支持异种终端间的可变速率通信要求
采用统计时分复用，线路利用率高
具有过失控制功能，传输可靠性高
经济性好
C、快速分组交换进一步简化协议，只保存核心功能，以提供高速、高吞吐量、低时延的效劳
D、固定长度的信元、面向连接、异步时分〔ATD〕交换
E、交换是将第二层交换和网络流量管理能力与第三层路由功能的灵活性和可扩展性结合在一起的交换技术。
3、比拟电路交换、分组交换、ATM交换的异同
电路交换是最落后的交换方式，先要建立电路连接〔可以使虚拟电路〕，然后进展数据交换，数据交换完毕之后释放电路。这种方式交换方式比拟可靠，但是网络利用效率很低。现在一般不采用这种这种交换方式了。 分组交换是现在最常见的交换方式，它是把一个数据报分成假设干个片段，然后分别同时发送，每个数据片段所经过的线路路由可能是不一样的，每个数据片段走什么路由要根据网络的具体情况和所使用的路由协议来决定。到达目的节点之后，再把所有数据片段重新组装好。这种交换方式的线路使用效率很高。 ATM通信技术将现有的线路交换方式数字通信方式与分组通信方式加以综合。首先， ATM允许凭借信元标记定义和识别个人通信；就此而论，ATM装配普通的分组传输方式。 第二，ATM与分组方式通信严密相连，因此，它只有当有业务要传送时才利用带宽。第三， 像分组交换一样，在呼叫建立阶段，ATM支持效劳质量(QoS)协商，并通过在多种连接中共享其传输媒体而支持虚电路的利用。但是也有明显差异，因为分组方式一般利用可变长度的分组，而ATM则将固定长度分组的ATM信元作为其根本的传输媒介。此外，普通的分组方式主要是为可变比特率(VBR)、非实时数据信号创立的，而ATM同样可以很好地管理实时恒定比特率( CBR)信号。
