交换网

频分复用（FDM），是将信道带宽分为若干个互不重叠的频段，每路信号各站一个频段。通常听到的调频广播就是FDM的典型代表。 时分复用（TDM），是利用各路信号的抽样值在时间上互不重叠，从而实现多路信号的同一信道同时传输。这还是很好理解的。 码分复用（CDM）是指每个信道作为编码信道实现位传输（特定脉冲序列）的一种技术。这种编码传输方式通过传输唯一的时间系列短脉冲完成，但在较长的位时间中则采用时间片断替代。每个信道，都有各自的代码，并可以在同一光纤上进行传输以及异步解除复用。 分组交换网 分组交换网是继电路交换网和报文交换网之后的一种新型交换网络，它主要用于数据通信，如X.25，帧中继，DPT，SDH，GE和ATM都是分组交换的例子。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（可以定长和不定长），以分组为存储转发。因此，它比电路交换的利用率高，比报文交换的时延小，具有实时通信的能力。分组交换利用统计时分复用原理，将1条数据链路复用成多个逻辑信道，最终构成1条主叫、被叫用户之间的信息传送通路，称之为虚电路（即VC，两个用户终端设备在开始互相发送和接收数据之前需要通过网络建立逻辑上的连接），实现数据的分组传送。分组交换网中有的支持统计复用，有的不支持统计复用，例如SDH就不支持统计复用，其带宽是固定不变的，支持统计复用技术的主要有帧中继、ATM和IP，下面作分别介绍。 （1）帧中继 帧中继是在X.25分组交换技术基础上发展起来的一种快速分组交换传输技术，用户信息以帧（可变长）为单位进行传输，并对用户信息流进行统计复用。 （2）ATM ATM支持面向连接（非物理的逻辑连接）的业务，具有很大的灵活性，可按照多媒体业务实际需要动态分配通信资源，对于特定业务，传送速率随信息到达的速率而变化，因此，ATM具有统计复用的能力，能够适应任何类型的业务。 （3）DPT DPT（Dynamic Packet Transport）是Sisco公司独创的新一代优化动态分组的传输技术，吸收了SDH的优点而克服其缺点，将IP路由技术对宽带的高效利用以及丰富的业务融合能力，和光纤环路的高带宽及可靠的自愈功能紧密结合，由于所有节点都具有公平机制且支持带宽统计复用，可成倍提高网络可用带宽。 （4）吉位以太网 GE（Gigabit Ethernet）是以太网技术的延伸，是第3代以太网，它主要处理数据业务，广电宽带城域骨干网采用的主流技术。以太网交换机端口（RJ45）所带的用户信道使用率通常是不相同的，经常会出现有的信道很忙，有的信道处于空闲状态，即便是以太网交换机所有的端口都处于通信状态下，还会涉及到带宽的不同需求问题，而数据交换的特性在于突发性，只有通过统计复用，即带宽动态分配才能降低忙闲不一的现象，从而最大限度地利用网络带宽。

1，利用IP协议就可以使这些性能各异的网络在网络层上看起来好像是一个统一的网络。这种使用IP协议的虚拟互连网络简称为IP网。使用IP 网的好处是，当IP网上的各主机进行通信时，就好像在单个网络上通信一样，他们看不见互连的各网络的具体异构细节（如具体的编制方案，路由选择协议，等等）。2，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， 以分组为单位进行存储转发，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。　　分组交换网具有如下特点：　　（1）分组交换具有多逻辑信道的能力，故中继线的电 路利用率高；　　（2）可实现分组交换网上的不同码型、速率和规程之间的终端互通；　　（ 3）由于分组交换具有差错检测和纠正的能力，故电路传送的误码率极小；　　（4）分组 交换的网路管理功能强。　　分组交换的基本业务有交换虚电路（SVC）和永久虚电路（PVC）两种。交换虚电路 如同电话电路一样，即两个数据终端要通信时先用呼叫程序建立电路（即虚电路），然 后发送数据，通信结束后用拆线程序拆除虚电路。永久虚电路如同专线一样，在分组网 内两个终端之间申请合同期间提供永久逻辑连接，无需呼叫建立与拆线程序，在数据传 输阶段，与交换虚电路相同。　　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 换机在网路中的地位，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。3，以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准，组建于七十年代早期。Ethernet(以太网）是一种传输速率为10Mbps的常用局域网（LAN）标准。在以太网中，所有计算机被连接一条同轴电缆上，采用具有冲突检测的载波感应多处访问（CSMA/CD）方法，采用竞争机制和总线拓朴结构。基本上，以太网由共享传输媒体，如双绞线电缆或同轴电缆和多端口集线器、网桥或交换机构成。在星型或总线型配置结构中，集线器/交换机/网桥通过电缆使得计算机、打印机和工作站彼此之间相互连接。　　以太网具有的一般特征概述如下：　　共享媒体：所有网络设备依次使用同一通信媒体。　　广播域：需要传输的帧被发送到所有节点，但只有寻址到的节点才会接收到帧。　　CSMA/CD：以太网中利用载波监听多路访问/冲突检测方法（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）以防止 twp 或更多节点同时发送。　　MAC 地址：媒体访问控制层的所有 Ethernet 网络接口卡（NIC）都采用48位网络地址。这种地址全球唯一。　　Ethernet 基本网络组成：　　共享媒体和电缆：10BaseT（双绞线），10Base-2（同轴细缆），10Base-5（同轴粗缆）。　　转发器或集线器：集线器或转发器是用来接收网络设备上的大量以太网连接的一类设备。通过某个连接的接收双方获得的数据被重新使用并发送到传输双方中所有连接设备上，以获得传输型设备。　　网桥：网桥属于第二层设备，负责将网络划分为独立的冲突域获分段，达到能在同一个域/分段中维持广播及共享的目标。网桥中包括一份涵盖所有分段和转发帧的表格，以确保分段内及其周围的通信行为正常进行。　　交换机：交换机，与网桥相同，也属于第二层设备，且是一种多端口设备。交换机所支持的功能类似于网桥，但它比网桥更具有的优势是，它可以临时将任意两个端口连接在一起。交换机包括一个交换矩阵，通过它可以迅速连接端口或解除端口连接。与集线器不同，交换机只转发从一个端口到其它连接目标节点且不包含广播的端口的帧。　　以太网协议：IEEE 802.3标准中提供了以太帧结构。当前以太网支持光纤和双绞线媒体支持下的四种传输速率：　　10 Mbps - 10Base-T Ethernet（802.3）　　100 Mbps - Fast Ethernet（802.3u）　　1000 Mbps - Gigabit Ethernet（802.3z)）　　10 Gigabit Ethernet - IEEE 802.3ae　　以太网简史：　　1972年，罗伯特?梅特卡夫(Robert Metcalfe)和施乐公司帕洛阿尔托研究中心(Xerox PARC)的同事们研制出了世界上第一套实验型的以太网系统，用来实现Xerox Alto（一种具有图形用户界面的个人工作站）之间的互连，这种实验型的以太网用于Alto工作站、服务器以及激光打印机之间的互连，其数据传输率达到了2.94Mbps。　　梅特卡夫发明的这套实验型的网络当时被称为Alto Aloha网。1973年，梅特卡夫将其命名为以太网，并指出这一系统除了支持Alto工作站外，还可以支持任何类型的计算机，而且整个网络结构已经超越了Aloha系统。他选择"以太"（ether）这一名词作为描述这一网络的特征：物理介质（比如电缆）将比特流传输到各个站点，就像古老的"以太理论"（luminiferous ether）所阐述的那样，古代的"以太理论"认为"以太"通过电磁波充满了整个空间。就这样，以太网诞生了。　　最初的以太网事一种实验型的同轴电缆网，冲突检测采用CSMA/CD 。该网络的成功，引起了大家的关注。1980年，三家公司（数字设备公司、Intel公司、施乐公司）联合研发了10M以太网1.0规范。最初的IEEE802.3即基于该规范，并且与该规范非常相似。802.3工作组于1983年通过了草案，并于1985年出版了官方标准ANSI/IEEE Std 802.3-1985。从此以后，随着技术的发展，该标准进行了大量的补充与更新，以支持更多的传输介质和更高的传输速率等。　　1979年，梅特卡夫成立了3Com公司，并生产出第一个可用的网络设备：以太网卡（NIC）， 它是允许从主机到IBM终端和PC机等不同设备相互之间实现无缝通信的第一款产品，使企业能够以无缝方式共享和打印文件，从而增强工作效率，提高企业范围的通信能力。　　以太网和IEEE802.3：　　以太网是Xerox公司发明的基带LAN标准。它采用带冲突检测的载波监听多路访问协议（CSMA／CD），速率为10Mbps，传输介质为同轴电缆。以太网是在20世纪70年代为解决网络中零散的和偶然的堵塞而开发的，而IEEE802．3标准是在最初的以太网技术基础上于1980年开发成功的。现在，以太网一词泛指所有采用CSMA／CD协议的局域网。以太网2．0版由数字设备公司、Intel公司和Xerox公司联合开发，它与IEEE802．3兼容。　　以太网和IEEE802．3通常由接口卡（网卡）或主电路板上的电路实现。以太网电缆协议规定用收发器将电缆连到网络物理设备上。收发器执行物理层的大部分功能，其中包括冲突检测及收发器电缆将收发器连接到工作站上。　　IEEE802．3提供了多种电缆规范，10Base5就是其中的一种，它与以太网最为接近。在这一规范中，连接电缆称作连接单元接口（AUI），网络连接设备称为介质访问单元（MAU）而不再是收发器。　　1．以太网和IEEE802．3的工作原理　　在基于广播的以太网中，所有的工作站都可以收到发送到网上的信息帧。每个工作站都要确认该信息帧是不是发送给自己的，一旦确认是发给自己的，就将它发送到高一层的协议层。　　在采用CSMA／CD传输介质访问的以太网中，任何一个CSMA／CDLAN工作站在任何一时刻都可以访问网络。发送数据前，工作站要侦听网络是否堵塞，只有检测到网络空闲时，工作站才能发送数据。　　在基于竞争的以太网中，只要网络空闲，任一工作站均可发送数据。当两个工作站发现网络空闲而同时发出数据时，就发生冲突。这时，两个传送操作都遭到破坏，工作站必须在一定时间后重发，何时重发由延时算法决定。　　2．以太网和IEEE802．3服务的差别　　尽管以太网与IEEE802．3标准有很多相似之处，但也存在一定的差别。以太网提供的服务对应于OSI参考模型的第一层和第二层，而IEEE802．3提供的服务对应于OSI参考模型的第一层和第二层的信道访问部分（即第二层的一部分）。IEEE802．3没有定义逻辑链路控制协议，但定义了几个不同物理层，而以太网只定义了一个。　　IEEE802．3的每个物理层协议都可以从三方面说明其特征，这三方面分别是LAN的速度、信号传输方式和物理介质类型。什么叫IP网，什么叫分组交换网，什么叫以太网？

在计算机网络中，数据交换的方式有： （1)线路交换。在数据传送之前需建立一条物理通路，在线路被释放之前，该通路将一直被一对用户完全占有。 (2)报文交换。报文从发送方传送到接收方采用存储转发的方式。在传送报文时，只占用一段通路；在交换节点中需要缓冲存储，报文需要排队。因此，这种方式不满足实时通信的要求。 (3)分组交换。此方式与报文交换类似，但报文被分成组传送，并规定了分组的最长度，到达目的地后需重新将分组组装成报文。这是网络中最广泛采用的一种交换技术。

电路交换、报文交换、分组交换、信元交换 电路交换：端对端通信质量因约定了通信资源获得可靠保障，对连续传送大量数据效率高。 报文交换：无须预约传输带宽，动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效率高，通信迅速。 分组交换：具有报文交换之高效、迅速的要点，且各分组小，路由灵活，网络生存性能好。 信元交换又叫ATM（异步传输模式），是一种面向连接的快速分组交换技术，它是通过建立虚电路来进行数据传输的。 扩展资料： 报文交换的原理是当发送方的信息到达报文交换用的计算机时，先存放在外存储器中，待中央处理机分析报头，确定转发路由，并选到与此路由相应的输出电路上进行排队，等待输出。一旦电路空闲，立即将报文从外存储器取出后发出，这就提高了这条电路的利用率。 报文交换虽然提高了电路的利用率，但报文经存储转发后会产生较大的时延。分组交换也是一种存储转发交换方式，但与报文交换不同，它是把报文划分为一定长度的分组，以分组为单位进行存储转发。 这就不但具备了报文交换方式提高电路利用率的优点，同时克服了时延大的缺点。 参考资料来源：百度百科-数据交换