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一、分組交換技術(shù)及X.25分組交換網(wǎng)

1.分組交換網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成

       分組交換技術(shù)最適合傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)，任何一個(gè)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)都是由終端、數(shù)據(jù)電路和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)3種類型的設(shè)備組成的。圖2表示數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成。由圖1可看出，遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）通過(guò)數(shù)據(jù)電路與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相連，數(shù)據(jù)電路由傳輸信道和數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備（DCE）組成。如果傳輸信道是模擬信道，DCE的作用就是把DTE送來(lái)的數(shù)據(jù)信號(hào)變換成模擬信號(hào)再送往信道；或者反過(guò)來(lái)，把信道送來(lái)的模擬信號(hào)變換成數(shù)據(jù)信號(hào)再送到DTE。如果信道是數(shù)字的，DCE的作用就是實(shí)現(xiàn)信號(hào)碼型與電平的轉(zhuǎn)換，信道特性的均衡，收發(fā)時(shí)鐘的形成、供給以及線路接續(xù)控制等。

圖2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)構(gòu)成

       傳輸信道從不同角度有不同的分類方法，如有模擬信道和數(shù)字信道之分，專用線路和交換網(wǎng)線路之分，有線信道和無(wú)線信道之分，頻分、時(shí)分、碼分信道之分等。

       由圖2還可看出，數(shù)據(jù)電路加上傳輸控制規(guī)程就是數(shù)據(jù)鏈路，因此數(shù)據(jù)鏈路比數(shù)據(jù)電路的傳輸質(zhì)量好得多。

       分組交換網(wǎng)是一個(gè)由分布在各地的數(shù)據(jù)終端設(shè)備、數(shù)據(jù)交換設(shè)備和數(shù)據(jù)傳輸鏈路所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（軟件包括OSI下3層協(xié)議）的支持下，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)終端間的數(shù)據(jù)傳輸和交換。分組交換網(wǎng)示意圖如圖3所示。其硬件構(gòu)成包括數(shù)據(jù)終端設(shè)備、分組交換設(shè)備及數(shù)據(jù)傳輸鏈路。

       值得注意的是，X.25分組交換網(wǎng)是產(chǎn)生于20世紀(jì)70年代的第一個(gè)商用的分組交換網(wǎng).本節(jié)所講述的分組交換的概念及技術(shù)等，都是基于X.25分組交換網(wǎng)的。

2.路由選擇

（1）交換節(jié)點(diǎn)在路由選擇中的工作原理

       分組進(jìn)入交換節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)中央處理單元（CPU）對(duì)分組進(jìn)行測(cè)試，包括對(duì)分組網(wǎng)絡(luò)層目的地址的檢驗(yàn)，在這個(gè)基礎(chǔ)上，分組被安排在正確的出線，并進(jìn)入相應(yīng)的隊(duì)列等待發(fā)送。由節(jié)點(diǎn)選擇正確的出線的過(guò)程被稱作路由選擇功能。圖4表示分組交換節(jié)點(diǎn)在路由選擇中的工作原理。

圖3  分組交換網(wǎng)示意圖

圖4 分組交換節(jié)點(diǎn)在路由選擇中的工作原理

         分組通過(guò)交換節(jié)點(diǎn)的延遲有3個(gè)主要因素：在CPU及出鏈路隊(duì)列中的排隊(duì)時(shí)間、CPU處理時(shí)間和分組傳輸時(shí)間。

  完成路由選擇功能通常釆用下面兩種途徑。

①表控路由選擇

       表控路由選擇是最常用的方法，此方法要求每個(gè)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)并保持一張路由選擇表，其中包括分組標(biāo)識(shí)（ID）與出鏈路間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。分組的ID可以是分組的目的地址，也可以是分組的源站與目的站的組合地址或分組所屬的虛電路標(biāo)識(shí)。確定正確的出鏈路包括檢驗(yàn)分組報(bào)文頭、提取分組標(biāo)識(shí)，然后査路由選擇表，最后確定出鏈路。

②無(wú)表路由選擇

       無(wú)表路由選擇適用于網(wǎng)絡(luò)無(wú)法保持路由選擇表的情況。例如，當(dāng)使用高速鏈路時(shí),CPU處理過(guò)程要求每個(gè)分組報(bào)文很小，因此無(wú)法查找并保持長(zhǎng)路由選擇表。采用無(wú)表路由選擇時(shí)，每個(gè)分組報(bào)文的路由不需要查表確定，如隨機(jī)路由選擇、源站路由選擇和計(jì)算式路 

由選擇等。

(2)確定最佳路徑

       一般來(lái)說(shuō)，人們都希望沿可用的最佳路徑傳送分組。設(shè)計(jì)和執(zhí)行路由選擇程序的重要依據(jù)是路徑選擇準(zhǔn)則。傳送分組報(bào)文至目的站可以按時(shí)間最短的原則或費(fèi)用最小的原則等來(lái)選擇路徑。

       前面已講過(guò)分組在網(wǎng)絡(luò)傳輸中延遲有3個(gè)因素，但分組延遲的可預(yù)測(cè)因素只有傳輸時(shí)間，因?yàn)榕抨?duì)及處理時(shí)間主要取決于網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)狀況并隨時(shí)間而變化，只能大致估計(jì)。