中级通信工程师

通信工程师考试网根据通信工程师纲整理了2014年中级通信工程师考试《通信工程师交换技术》考点，希望能够帮助您更好的全面备考2014年通信工程师考试!

第5章 分组交换

5.2.3 分组存储转发

分组交换是一种存储转发式的交换方式，其存储转发的基本数据单元是报文的分组(Packet)。

为了说明存储转发的原理，先看一看信件传递的过程。大家知道，每个信件都有一个信封，上面写着收信者的地址（和邮政编码）、姓名，还有发信者的地址（和邮政编码），信封内装着信的内容。待发信件首先交给邮局（发端局），发端局对一定时间内收到的所有信件进行分拣，即查看各信件的信封，然后根据收信者的地址（或邮政编码）确定传递给哪一个邮局（一般是中转局）。中转局也对收到的信件进行分拣，根据信件的目的地址或邮政编码，将信件转发给下一个中转局，如此下去，直至信件到达目的端局。在那里再次对信封进行识别，最后将信件递送给收信者。从这一过程可以看到，每个邮局都要把一定时间内收到的信件存起来，进行分拣，然后进行转发。所以信件传递过程是一个典型的存储转发过程。

在电信网中，电话通信用的是电路交换，而电报通信用的是存储转发式的交换，存储转发的基本单位是电报的报文，称为报文交换。这种报文交换也曾经用于数据通信，当然这里存储转发的是数据报文（Message)，而不是电报报文。

分组交换是报文交换的继承和发展。分组交换继承了存储转发这一交换机制，但存储转发的基本数据单元是分组（又称为包），不是报文。报文通常是较长的，而分组是较短的，所以分组通常是报文的一段。分组与报文的关系如图5-10所示。图中还示出分组的一般结构，每个分组由首部和数据两部分组成。分组首部（又称为包头），相当于“信件的信封”，包含诸如目的地址和源地址等重要控制信息，网络节点只有从分组的首部才能获知应将此分组发往何处。

采用分组交换技术的通信网或通信子网称为分组交换网。与所有的网络一样，分组交换网由多个交换节点和连接这些节点的链路组成，其中链路的传输采用分组复用，而节点的交换采用分组交换。图5-11(a)所示为其示意图。用圆圈表示的节点交换机是网络的核心部件。图5-11(b)所示和图5-11(a)所示的表示方法是一样的，但强调了节点交换机的结构，这里用一个方框表示节点交换机。我们应注意到，每一个节点交换机都有两组端口。一些小半圆表示的一组端口用来和计算机相连，其速率较低。而一些小方框表示的一组端口则用来和网络的高速链路相连，其速率较髙。图中H,~H6都是一些可进行通信的计算机，即所谓的主机（Host。）

这里特别要强调的是，在节点交换热中的输人和输出端口之间是没有直接连线的。节点交换机处理分组的过程是：将收到的分组先放人缓冲区，再查找路由表（路由表标有到何目的地址从何端口转发的信息），然后确定将该分组交给某个端口转发出去。

现在假定主机H,向主机H5发送数据。主机H,先将分组一个个地发往与它直接相连的节点交换机A。此时，除链路HrA外，网内其他通信链路并不被目前通信的双方所占用。需要注意的是，即使是链路H,-A，也只是当分组正在此链路上传送时才被占用。在各分组传送之间的空闲时间，链路H,-A仍可为其他主机传送分组。

节点交换机A将主机H,发来的分组放人缓冲区。假定从路由表中查出应将该分组送到节点交换机的端口4。于是分组就经链路A-C到达节点交换机C。当分组正在链路A-C传送时，该分组并不占用网络其他部分的资源。

节点交换机C继续按上述方式査找路由表，假定查出应从端口3进行转发。于是分组又经端口3向节点交换机E转发。当分组到达节点交换机E时，就将分组交给主机H5。

假定在某一个分组的传送过程中，链路A-C的通信流量太大并产生了拥塞，那么节点交换机A可以将分组转发端口改为端口1。于是分组就沿另一个路由到达节点交换机B。节点交换机B再通过其端口3将分组转发到节点交换机E，最后将分组送到主机H5。图5-11(a)所示还圃出了在网络中可同时有其他主机也在进行通信，如主机H2经过节点交换机B和E与主机H6通信。

这里要注意，节点交换机暂时存储的是一个个短的分组，而不是整个的长报文。短分组是暂存在交换机的内存中而不是存储在磁盘中。这就保证了较高的交换速率。

在图中画了两对主机（H,和H5，札和比）在进行通信。实际上，一个分组交换网可以容许很多主机同时进行通信，而一个主机中的多个进程（即正在运行中的多道程序）也可以各自和不同主机中的不同进程进行通信。在传送分组的过程中，由于采取了专门的措施，因而保证了数据的传送具有非常高的可靠性。

从以上所述可知，采用存储转发的分组交换，实质上是采用了在数据通信的过程中断续(或动态）分配传输带宽的策略。这对传送突发式的计算机数据非常合适，使得通信线路的利用率大大提高了。

为了提高分组交换网的可靠性，常采用网状拓扑结构，使得当发生网络拥塞或少数节点、链路出现故障时，可灵活地改变路由而不致引起通信的中断或全网的瘫痪。此外，通信网络的主干线路往往由一些高速链路构成，这样就能迅速地传送大童的计算机数据。综上所述，分组交换网的主要优点如表5-1所示。

当然，分组交换也带来一些新的问题。例如，分组在各节点存储转发时，因为要排队等待，总会造成一定的时延。当网络通信量大时，这种时延也可能会很大。此外，各分组必须携带的控制信息也造成了一定的额外开销。整个分组交换网还需要专门的管理和控制机制。

编辑推荐：

2014年中级通信工程师考试交换技术章节汇总

中级通信工程师考试辅导资料 中级通信工程师考试模拟试题

更多关注：2014年通信工程师考试时间 通信工程师真题 2013年通信工程成绩查询

（责任编辑：xy）

共2页,当前第1页  第一页  前一页  下一页