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2.2 分組交換

分組交換方式首先把來自發(fā)信終端的用戶數(shù)據(jù)暫存在交換機(jī)的存儲(chǔ)器里,接著在網(wǎng)內(nèi)高速存儲(chǔ)和傳送,最后傳遞到收信終端。“分組”是將整個(gè)用戶數(shù)據(jù)(也將報(bào)文)劃分成一定大小的塊,再加上接收地址和控制信息(也稱為標(biāo)記)所構(gòu)成的信息傳送單位。分組交換是用分組來傳輸和交換信息的,分組最前面的3~10B為填寫接收地址和控制信息的分組頭。分組頭后面是用戶數(shù)據(jù),通常為128B,也可根據(jù)通信線路的質(zhì)量選用32B、64B、256B或1024B。當(dāng)發(fā)送長塊報(bào)文時(shí),需要把該報(bào)文劃分成多個(gè)分組。分組的形成如圖2-3所示。

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圖2-3 分組的形成

分組交換方式所連接的終端可分為兩類,即分組終端和非分組終端。

1)分組終端是指那些可以將數(shù)據(jù)信息分成若干個(gè)分組,并能執(zhí)行分組通信協(xié)議,直接和分組網(wǎng)絡(luò)相連接進(jìn)行通信的終端。

2)非分組終端是指沒有能力將數(shù)據(jù)信息分組的普通終端。為使這些普通終端也能利用分組交換網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信,通常在分組交換機(jī)中設(shè)置分組裝拆模塊(PAD),幫助完成用戶報(bào)文信息和分組之間的轉(zhuǎn)換。

2.2.1 分組交換方式

分組交換的過程如圖2-4所示。圖中A、B、C、D是分組終端,圖中存在兩個(gè)通信過程,分別是A→C和B→D。A→C采用數(shù)據(jù)報(bào)通信方式,B→D采用虛電路通信方式。

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圖2-4 分組交換的過程

1.數(shù)據(jù)報(bào)通信方式

分組終端A發(fā)出帶有接收終端C地址標(biāo)號的報(bào)文,北京分組交換機(jī)將此報(bào)文分成兩個(gè)分組,存入存儲(chǔ)器并進(jìn)行路由選擇,決定將分組1直接傳送給上海分組交換機(jī),而將分組2通過廣州分組交換機(jī)傳送到上海(這樣做好像有些舍近求遠(yuǎn),但實(shí)際中有時(shí)是必要的,如出現(xiàn)阻塞時(shí))。路由選擇完畢,同時(shí)相應(yīng)路由也有空閑,則北京分組交換機(jī)將兩個(gè)分組從存儲(chǔ)器中取出送往相應(yīng)路由。其他相應(yīng)交換機(jī)也進(jìn)行同樣的操作。接收終端C接收的分組是經(jīng)由不同路徑傳輸而來的,分組之間的順序會(huì)被打亂,接收終端C必須有能力將接收的分組重新排序,然后遞交給相應(yīng)的處理器。終端A和C之間的這種通信方式稱為數(shù)據(jù)報(bào)方式,這里分組頭部裝載有關(guān)目的地址的完整信息,以便分組交換機(jī)選擇路徑。這種方式不需要經(jīng)歷呼叫建立和呼叫清除階段,對短報(bào)文通信傳輸效率比較高,這一點(diǎn)類似數(shù)據(jù)的報(bào)文交換方式。

數(shù)據(jù)報(bào)通信方式的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)分組傳輸時(shí)延較大,但對網(wǎng)絡(luò)故障的適應(yīng)性強(qiáng),一旦某個(gè)經(jīng)由的分組交換機(jī)出現(xiàn)故障,可以另外選擇傳輸路徑。

2.虛電路通信方式

分組終端B和D之間的通信采用的是虛電路方式。兩個(gè)用戶終端設(shè)備在開始互相傳輸數(shù)據(jù)之前必須通過網(wǎng)絡(luò)建立邏輯上的連接,每個(gè)分組頭部指明的只是虛電路標(biāo)識(shí)號,而不必直接是目的地址信息。數(shù)據(jù)分組按已建立的路徑順序通過網(wǎng)絡(luò),在網(wǎng)絡(luò)終點(diǎn)不需要對數(shù)據(jù)重新排序,分組傳輸時(shí)延小。虛電路分組交換方式中電路的建立是邏輯上的,只是為收發(fā)終端之間建立邏輯通道,具體地說,在分組交換機(jī)中設(shè)置有相應(yīng)的路由對照表,指明分組傳輸?shù)穆窂剑]有像電路交換中確定具體電路或是脈沖編碼調(diào)制(Pulse Code Modulation,PCM)具體時(shí)隙。當(dāng)發(fā)送端有數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí),只要輸出線上空閑,數(shù)據(jù)就沿該路徑傳輸給下一個(gè)交換節(jié)點(diǎn),否則在交換機(jī)中等待。如果收發(fā)兩端在通信過程中一段時(shí)間內(nèi)沒有數(shù)據(jù)傳送,網(wǎng)絡(luò)仍舊保持這種連接,但并不占用網(wǎng)絡(luò)的傳輸資源,別的用戶可來使用。

虛電路通信方式的特點(diǎn)是:一次通信具有呼叫建立、數(shù)據(jù)傳輸和呼叫釋放3個(gè)階段;數(shù)據(jù)分組中不需要包含終點(diǎn)地址,對于數(shù)據(jù)量較大的通信傳輸效率高。虛電路分組方式的通信過程類似于電路交換過程。

2.2.2 虛電路的建立與釋放

1.邏輯信道

在虛電路方式下,雖然沒有為各個(gè)數(shù)據(jù)終端分配固定的物理上的信道,但是通過對數(shù)據(jù)分組的編號,仍然可以把各個(gè)終端的數(shù)據(jù)在線路上嚴(yán)格地區(qū)分開來,就好像線路也分成了許多信道一樣,每個(gè)信道用相應(yīng)的號碼表示,因此把這種信道稱為邏輯信道。

邏輯信道為終端提供獨(dú)立的數(shù)據(jù)傳輸通路,線路的邏輯信道號可以獨(dú)立于終端的編號,邏輯信道號作為線路的一種資源可以在終端要求通信時(shí)由分組交換機(jī)分配給它。對同一個(gè)終端,每次呼叫可以分配不同的邏輯信道號,用線路的邏輯信道號給終端的數(shù)據(jù)分組作為“標(biāo)記”比用終端號更加靈活方便,這樣一個(gè)終端可以同時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)建立多個(gè)數(shù)據(jù)通路,交換機(jī)可以為每個(gè)通路分配一個(gè)邏輯信道號,并在交換機(jī)中建立終端號和邏輯信道號對照表,網(wǎng)絡(luò)通過邏輯信道號識(shí)別出是哪個(gè)終端發(fā)來的數(shù)據(jù)。

邏輯信道具有如下特點(diǎn):

1)由于分組交換采用動(dòng)態(tài)時(shí)分復(fù)用方法,因此是在終端每次呼叫時(shí),根據(jù)當(dāng)時(shí)的實(shí)際情況分配邏輯信道號的。要說明的是,同一個(gè)終端可以同時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)建立多個(gè)數(shù)據(jù)通路,它們之間通過邏輯信道號來進(jìn)行區(qū)分。對同一個(gè)終端而言,每次呼叫可以分配不同的邏輯信道號,但在同一次呼叫連接中,來自某一個(gè)終端的數(shù)據(jù)邏輯信道號應(yīng)該是相同的。

2)邏輯信道號是在用戶至交換機(jī)或交換機(jī)之間的網(wǎng)內(nèi)中繼線上可以被分配的,代表了信道的一種編號資源。每一條線路上,邏輯信道號的分配是獨(dú)立進(jìn)行的。也就是說,邏輯信道號并不在全網(wǎng)中有效,而是在每段鏈路上局部有效,或者說,它只具有局部意義。網(wǎng)內(nèi)節(jié)點(diǎn)的交換設(shè)備要負(fù)責(zé)出/入線上邏輯信道號的轉(zhuǎn)換。

3)邏輯信道號是一種客觀的存在。邏輯信道總是處于下列狀態(tài)中的某一種:準(zhǔn)備狀態(tài)、呼叫建立狀態(tài)、數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)和呼叫清除狀態(tài)。

2.虛電路的建立

虛電路可以是永久連接,也可以是臨時(shí)連接。永久連接的稱為“永久虛電路”,用戶在向網(wǎng)絡(luò)預(yù)約了該項(xiàng)服務(wù)之后,就在兩個(gè)用戶之間建立起永久的虛連接,用戶之間的通信直接進(jìn)入數(shù)據(jù)的傳輸階段,就好像具有一條專線一樣,可隨時(shí)傳送數(shù)據(jù)。臨時(shí)連接的稱為“交換虛電路”,用戶終端在通信之前建立虛電路,通信結(jié)束后就拆除虛電路。交換虛電路的建立過程如圖2-5所示。

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圖2-5 交換虛電路的建立過程

如果數(shù)據(jù)終端DTE1要與數(shù)據(jù)終端DTE2進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,DTE1首先發(fā)出“呼叫請求”。交換機(jī)A在收到該分組后,根據(jù)其被叫DTE地址,選擇通往交換機(jī)B的路由,并由交換機(jī)A發(fā)送“呼叫請求”。但由于交換機(jī)A至交換機(jī)B之間的邏輯信道號與DTE1至交換機(jī)A之間信道號可能不同,為此,交換機(jī)A應(yīng)建立一張圖2-6a所示的邏輯信道對應(yīng)表,DA表示DTE1進(jìn)入交換機(jī)A,邏輯信道號為10,SB表示交換機(jī)A出去的下一站是交換機(jī)B,邏輯信道號為50。通過交換機(jī)A把上述邏輯信道號10與50連接起來。

同理,交換機(jī)B根據(jù)從交換機(jī)A發(fā)來的“呼叫請求”,再發(fā)送“呼叫請求”至DTE2,并在該交換機(jī)內(nèi)也建立一張邏輯信道對應(yīng)表,如圖2-6b所示,SB表示進(jìn)入交換機(jī)B的是交換機(jī)A,邏輯信道號為50,DB表示交換機(jī)B出去的下一站是DTE2,邏輯信道號為6。交換機(jī)B將邏輯信道50與6連接起來。對于DTE2來講,它是被叫終端,所以從交換機(jī)B發(fā)出的“呼叫請求”應(yīng)稱為“呼入”。當(dāng)DTE2可以接入呼叫時(shí),它便發(fā)出“呼叫接受”。由于DTE1至DTE2的路由已經(jīng)確定,所以“呼叫接受”只有邏輯信道號,無主叫和被叫DTE地址,“呼叫接受”的邏輯信道號與“呼入”的邏輯信道號相同。該分組經(jīng)交換機(jī)B接收后,由B向交換機(jī)A發(fā)送另一“呼叫接受”,交換機(jī)A接收該分組后再向DTE1發(fā)“呼叫連接”。“呼叫連接”的邏輯信道號必須與“呼叫請求”的邏輯信道號相同。一旦DTE1收到該分組,DTE1至DTE2之間的呼叫就算完成,虛電路建立完畢。

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圖2-6 邏輯信道對應(yīng)表

a)交換機(jī)A的邏輯信道對應(yīng)表 b)交換機(jī)B的邏輯信道對應(yīng)表

3.數(shù)據(jù)傳輸

在虛電路建立后,便進(jìn)入數(shù)據(jù)傳輸階段,DTE1與DTE2之間傳送一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)分組。在分組交換方式中,普遍采用逐段轉(zhuǎn)發(fā)、出錯(cuò)重發(fā)的控制措施,以便保證數(shù)據(jù)傳送正確無誤。所謂逐段轉(zhuǎn)發(fā)、出錯(cuò)重發(fā)是指數(shù)據(jù)分組經(jīng)過各段線路并抵達(dá)每個(gè)轉(zhuǎn)送節(jié)點(diǎn)時(shí),都需對數(shù)據(jù)分組進(jìn)行檢錯(cuò),并在發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后要求對方重新發(fā)送并進(jìn)行確認(rèn)。

4.虛電路的釋放

虛電路的釋放過程與建立過程相似,只是主動(dòng)要求釋放方必須首先發(fā)出“釋放請求”,在獲得交換機(jī)發(fā)來的確認(rèn)信號后便算釋放了。此時(shí),呼叫所占用的所有邏輯信道都恢復(fù)為“準(zhǔn)備”狀態(tài)。

虛電路是經(jīng)過分組交換機(jī)在主叫DTE與被叫DTE之間建立的一種邏輯連接。主叫或被叫的任何一方在任何時(shí)候都可以通過這種連接發(fā)送或接收數(shù)據(jù),但是虛電路并不獨(dú)占線路和交換機(jī)資源。在一條物理線路上可以同時(shí)有許多條虛電路,當(dāng)某一條虛電路沒有數(shù)據(jù)傳輸時(shí),線路的傳輸能力可以為其他虛電路服務(wù)。同樣,交換機(jī)的處理能力也可以用于為其他虛電路服務(wù)。因此,線路和交換設(shè)備的資源能獲得充分的利用。

5.虛電路通信方式的特點(diǎn)

虛電路方式的主要特點(diǎn)如下。

1)一次通信包含呼叫建立、數(shù)據(jù)傳輸和呼叫釋放3個(gè)階段。數(shù)據(jù)分組中不需要包含終點(diǎn)地址,對于數(shù)據(jù)量較大的通信傳輸效率高。

2)數(shù)據(jù)分組按建立的路徑順序通過網(wǎng)絡(luò),在網(wǎng)絡(luò)終點(diǎn)不需要對數(shù)據(jù)重新排序,分組傳輸時(shí)延小,而且不容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)分組的丟失。

3)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中由于線路或設(shè)備故障時(shí),可能導(dǎo)致虛電路的中斷,需要重新建立呼叫,建立新的連接。但是,現(xiàn)在許多采用虛電路方式的網(wǎng)絡(luò),已能提供呼叫重新連接的功能。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí),將由網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)選擇并建立新的虛電路,不需要用戶重新呼叫,并且不丟失用戶數(shù)據(jù)。

2.2.3 X.25協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)

公共數(shù)據(jù)網(wǎng)(Public Data Network,PDN)是在整個(gè)國家或全世界提供公共電信服務(wù)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。公用分組交換網(wǎng)誕生于20世紀(jì)70年代,它是一個(gè)以數(shù)據(jù)通信為主要業(yè)務(wù)的公共數(shù)據(jù)網(wǎng)。在PDN內(nèi),各節(jié)點(diǎn)交換機(jī)間用存儲(chǔ)—轉(zhuǎn)發(fā)的方式交換分組。為了使用戶設(shè)備經(jīng)PDN的連接能標(biāo)準(zhǔn)化,國際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)(CCITT)在1976年制定了X.25協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),所以習(xí)慣上稱PDN為X.25網(wǎng)。X.25建議的含義是:在公共數(shù)據(jù)網(wǎng)上,以分組方式進(jìn)行操作的DTE和DCE之間接口的規(guī)約。X.25協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)不涉及網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的結(jié)構(gòu),通常所說的X.25網(wǎng)僅指該網(wǎng)絡(luò)DCE與DTE的接口遵循X.25標(biāo)準(zhǔn)而已。不同廠家生產(chǎn)的X.25網(wǎng)的具體實(shí)現(xiàn)可能有很大差別。目前,X.25公共分組交換網(wǎng)主要適用于低、中速線路,如9.6kbit/s、64kbit/s,現(xiàn)在常用做廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)或局域網(wǎng)之間互聯(lián)的通信子網(wǎng)。

X.25協(xié)議最初版本既提供數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)也提供虛電路服務(wù),在1984年的版本中取消了數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)。因此,目前公用分組交換網(wǎng)終端用戶的標(biāo)準(zhǔn)接入采用的都是虛電路通信方式。

X.25協(xié)議的特點(diǎn)如下。

1)X.25提供點(diǎn)對點(diǎn)的虛電路服務(wù),不支持廣播業(yè)務(wù)。

2)便于不同類型用戶設(shè)備的接入:X.25網(wǎng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)向用戶設(shè)備提供了統(tǒng)一的接口,使得不同速率、碼型和傳輸控制規(guī)程的用戶設(shè)備都能接入X.25網(wǎng),并能相互通信。

3)具有復(fù)用功能:當(dāng)用戶設(shè)備以點(diǎn)對點(diǎn)方式接入X.25網(wǎng)時(shí),能在單一物理鏈路上同時(shí)復(fù)用多條虛電路,使每個(gè)用戶設(shè)備能同時(shí)與多個(gè)用戶設(shè)備進(jìn)行通信。

4)可靠性高:X.25在分組層提供了可靠的面向連接的虛電路服務(wù);X.25每個(gè)節(jié)點(diǎn)交換機(jī)至少與另外兩個(gè)交換機(jī)相連,當(dāng)一個(gè)中間交換機(jī)出現(xiàn)故障時(shí),能通過迂回路由維持通信。

5)流量控制和擁塞控制功能:X.25采用滑動(dòng)窗口技術(shù)來實(shí)現(xiàn)流量控制,并有擁塞控制機(jī)制防止信息丟失。

2.2.4 分組交換的管理功能

在分組交換方式中,分組是交換和傳送處理的對象。由于每個(gè)分組都帶有控制信息和地址信息,所以分組可以在網(wǎng)內(nèi)獨(dú)立地傳輸,并且在網(wǎng)內(nèi)可以按分組為單位進(jìn)行流量控制、路由選擇和差錯(cuò)控制等通信處理。

1.流量控制

流量控制是分組交換網(wǎng)中的基本管理功能之一。它是指通過一定的手段使得在網(wǎng)中各個(gè)鏈路上的信息流量都保持在一定的上限之下,在分組交換方式中流量控制特別重要,這是因?yàn)榇嬖谙旅?個(gè)方面的原因。

1)電路交換中,一對終端在通信時(shí)得到的一條信道是供該通信專用的,并可以滿足其最大的通信能力要求,因此不需要排隊(duì)。但在分組交換中,由于中繼線路是多用戶交叉復(fù)用的,所以必須用流量控制的方法來防止線路過分擁擠,導(dǎo)致數(shù)據(jù)分組排隊(duì)等待時(shí)間過長。

2)由于用戶終端的傳輸速率可能不一致,所以必須用流量控制的方法來調(diào)整終端發(fā)送數(shù)據(jù)的速率,以防止向慢速終端發(fā)送的數(shù)據(jù)分組太多,超出其接收能力。在電路交換中,所有終端的通信速率都是一樣的,所以不存在這個(gè)問題。

3)由于用戶終端和交換機(jī)處理數(shù)據(jù)分組的能力限制,必須使用流量控制方法在其不能處理更多數(shù)據(jù)時(shí)抑制對方的數(shù)據(jù)發(fā)送。

分組交換和電路交換的一個(gè)重要區(qū)別在于:電路交換是立即損失制,即如果路由選擇時(shí)沒有空閑的中繼電路可供選擇,該呼叫建立就宣告失敗,因此,只要根據(jù)預(yù)測話務(wù)量配備足夠多的中繼電路,就能保證呼叫不阻塞。電路交換的流量控制只是在交換機(jī)的處理機(jī)過負(fù)荷時(shí)才起作用,控制功能也較簡單,主要是限制用戶的發(fā)話話務(wù)量。分組交換則不同,它是時(shí)延損失制,只要傳輸鏈路不全部阻斷,路由選擇總能選到一條鏈路,但是如果鏈路上待傳輸?shù)姆纸M過多,就會(huì)造成傳輸時(shí)延的增加,從而引起網(wǎng)絡(luò)性能下降,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)咕W(wǎng)絡(luò)崩潰。因此,流量控制是分組交換網(wǎng)的一項(xiàng)必不可少的功能,其控制機(jī)理也相當(dāng)復(fù)雜。

實(shí)現(xiàn)流量控制的方法是在接收端給發(fā)送端發(fā)送特殊的數(shù)據(jù)分組,用該數(shù)據(jù)分組來控制發(fā)送端停止發(fā)送數(shù)據(jù)或重新開始發(fā)送數(shù)據(jù)。具體的流量控制方法有多種,一種常用的流量控制方法叫作“窗口法”。它把已經(jīng)發(fā)送出去但尚未收到應(yīng)答的數(shù)據(jù)分組數(shù)記為N,并令N不可大于某一常值WW被稱為窗口尺寸。使用這種流量控制方法,只要控制應(yīng)答的發(fā)送,就可控制對方發(fā)送信息的速率。這里窗口尺寸的選擇很重要,如果W很大,則對流量控制的響應(yīng)可能不夠及時(shí);同時(shí)W也不能太小,如果終端從發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)分組到收到它的響應(yīng)的時(shí)間是T,在這段時(shí)間內(nèi)終端共可發(fā)送M個(gè)數(shù)據(jù)分組,而如果WM,則終端在任何時(shí)候都不能以全速發(fā)送數(shù)據(jù),這樣就造成傳輸效率不高。

2.路由選擇

路由選擇也是分組交換網(wǎng)中的基本管理功能之一,它是指為網(wǎng)中的分組在多個(gè)可能的路由中選擇一個(gè)合適的路由進(jìn)行傳輸。

雖然在電路交換系統(tǒng)中也有路由選擇問題,但一些特別的路由選擇現(xiàn)象只出現(xiàn)在分組交換系統(tǒng)中。例如,屬于同一條虛電路的一些數(shù)據(jù)分組可能會(huì)從相同的起點(diǎn),經(jīng)過不同的路徑到達(dá)相同的終點(diǎn)。這會(huì)導(dǎo)致各個(gè)分組時(shí)延的差別,甚至順序的顛倒。

路由選擇功能并非是分組交換系統(tǒng)必須具有的,但是,在分組交換系統(tǒng)中增加一點(diǎn)簡單的路由選擇功能,就可以在很大程度上改善系統(tǒng)的性能。這是因?yàn)椋谝粋€(gè)固定路由結(jié)構(gòu)的網(wǎng)上,各條路徑上的信息量往往是極不均勻的,有的路徑空閑,有的路徑則可能已經(jīng)發(fā)生擁塞。而路由選擇功能則可以在一定程度“勻化”各個(gè)路徑上的業(yè)務(wù)量。

由于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有高度突發(fā)性,因此在運(yùn)行中,網(wǎng)絡(luò)各部分的負(fù)荷分布會(huì)有很大的波動(dòng),合理選擇分組的路由,不但可以迅速而可靠地把分組傳輸?shù)侥康牡兀铱梢员WC現(xiàn)有其他數(shù)據(jù)呼叫的性能不受影響。

(1)路由選擇的基本原則

●選擇性能最佳的傳輸路徑,通常最為重要的性能就是端到端的傳輸時(shí)延。

●使網(wǎng)內(nèi)業(yè)務(wù)量分布盡可能均勻,以充分提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。

●具有故障恢復(fù)能力,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí),可自動(dòng)選擇迂回路由。

(2)路由選擇方法的3個(gè)要素

●路由選擇準(zhǔn)則:確定準(zhǔn)則參數(shù)和參數(shù)的測量方法,選定的路由應(yīng)使該參數(shù)最小化。

●路由選擇算法:由各段鏈路測得的準(zhǔn)則參數(shù)計(jì)算得出最佳路由。

●路由選擇協(xié)議:鏈路準(zhǔn)則參數(shù)變化信息的傳送方式,屬于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的一部分。

路由選擇是網(wǎng)絡(luò)提供的功能,不同的分組交換網(wǎng)有其各自不同的路由選擇方法。

按路由選擇準(zhǔn)則劃分,有最短路徑法、最小時(shí)延法和最低費(fèi)用法。這里,路徑的定義比較清晰;各網(wǎng)時(shí)延的測量有其不同的定義,比較復(fù)雜;費(fèi)用則是由鏈路長度、數(shù)據(jù)率、是否要保密、傳輸時(shí)延和鏈路差錯(cuò)率情況等一個(gè)或多個(gè)因素綜合確定,定義并不統(tǒng)一。

按路由選擇對網(wǎng)絡(luò)變化的適應(yīng)性劃分,有靜態(tài)法和動(dòng)態(tài)法。前者可不需要路由表,也可采用固定的路由表,因此不需要考慮傳送網(wǎng)絡(luò)變化信息的協(xié)議;后者的路由表將隨著網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷的變化和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓瘎?dòng)態(tài)調(diào)整。

按路由表調(diào)整的方式劃分,有分布式和集中式兩種方式。前者由各個(gè)交換節(jié)點(diǎn)根據(jù)收到的網(wǎng)絡(luò)變化信息自行調(diào)整其路由表;后者是各個(gè)節(jié)點(diǎn)將變化信息集中傳送到網(wǎng)管中心,由網(wǎng)管中心統(tǒng)一調(diào)整路由表后下載到各個(gè)節(jié)點(diǎn)。

必須指出,每一種路由選擇方法只是針對某一種準(zhǔn)則及其測量方法而言是最佳的,并不存在一種絕對的最佳選擇方案。

3.差錯(cuò)控制

在分組交換系統(tǒng)中,使用反饋重發(fā)方法來完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟铄e(cuò)控制。基本做法有以下兩種。

第1種做法是:如果接收端發(fā)現(xiàn)接收的數(shù)據(jù)分組是有差錯(cuò)的,就向發(fā)送端發(fā)出“重發(fā)請求”,發(fā)送端收到“重發(fā)請求”后,重發(fā)數(shù)據(jù)分組,如此循環(huán)交替,直到收到正確的數(shù)據(jù)分組為止。

第2種做法是:接收端只對接收的正確數(shù)據(jù)分組向發(fā)送端發(fā)出確認(rèn)應(yīng)答,如果發(fā)送端在一定時(shí)間內(nèi)收不到確認(rèn)應(yīng)答,或發(fā)現(xiàn)確認(rèn)和數(shù)據(jù)分組序號不連續(xù),就重發(fā)沒有確認(rèn)的數(shù)據(jù)分組。

在上述反饋重發(fā)方法中,有以下兩種重要情況必須考慮。

第1種情況是由于信道情況特別惡劣,或是其他原因,導(dǎo)致數(shù)據(jù)分組總是出錯(cuò),在這種情況下,反復(fù)重發(fā)也將徒勞無益,反而導(dǎo)致信道的長時(shí)間無效占用,甚至使信道進(jìn)入死鎖狀態(tài),為了防止這種情況,一般在接收方或發(fā)送方都要設(shè)置一個(gè)最大重發(fā)次數(shù)N,超過這個(gè)數(shù)后,就要停止反饋重發(fā)過程,報(bào)告發(fā)生故障。

第2種情況是由于線路中斷或信道情況特別惡劣,請求重發(fā)的數(shù)據(jù)分組也收不到,或任何數(shù)據(jù)分組都不能傳送,導(dǎo)致通信雙方進(jìn)入無限期的等待狀態(tài)。為防止這種情況的發(fā)生,一般在接收方和發(fā)送方都設(shè)置一個(gè)時(shí)間常數(shù)T,如果在時(shí)間T內(nèi)收不到任何數(shù)據(jù)分組,就要停止反饋重發(fā)過程,報(bào)告發(fā)生故障。

通信網(wǎng)上兩個(gè)終端之間的通信,往往要經(jīng)過若干段用戶線路和中繼線路才能完成,針對這種情況,反饋重發(fā)機(jī)制也有兩種實(shí)施辦法。一種辦法是“端對端”反饋重發(fā),即反饋重發(fā)只在兩個(gè)終端之間進(jìn)行。中間線路段上的交換機(jī)沒有反饋重發(fā)機(jī)制,也不對數(shù)據(jù)分組的差錯(cuò)進(jìn)行檢驗(yàn)。另一種辦法是逐段反饋重發(fā),即在這若干段用戶線路和中繼線路中的每一段上進(jìn)行差錯(cuò)檢驗(yàn)和反饋重發(fā)。

通常,逐段反饋重發(fā)的辦法效率較高。這是因?yàn)椋绻褂枚藢Χ朔椒ǎ谌舾啥尉€路上的任一段發(fā)生了差錯(cuò)都要在整個(gè)鏈路上(包括若干段線路)進(jìn)行反饋重發(fā),而使用逐段反饋重發(fā)的方法則只要在發(fā)生了差錯(cuò)的一段上進(jìn)行反饋重發(fā)就行了,所以在分組交換的方式中采用了逐段反饋重發(fā)的方法。

不過,逐段反饋重發(fā)的方法也有一個(gè)缺點(diǎn),就是它的控制復(fù)雜程度較高。這是因?yàn)樵诿總€(gè)中間節(jié)點(diǎn)即各分組交換機(jī)上都要有執(zhí)行差錯(cuò)檢驗(yàn)和反饋重發(fā)部件的緣故。

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