第七章 通信网基础

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1、第7章 通信网基础大 连 理 工 大 学 出 版 社通信技术基础主编：于宝明 王钧铭主审：宫锦文新世纪高职高专通信类课程规划教材新世纪高职高专通信类课程规划教材国家级精品课件配套教材国家级精品课件配套教材大连理工大学出版社第7章 通信网基础大 连 理 工 大 学 出 版 社7.1通信网分类及通信网的拓扑结构通信网分类及通信网的拓扑结构通信网是指由一定数量的节点通信网是指由一定数量的节点(包括终端设备和交换设备包括终端设备和交换设备)和连接节点的传输链路相互有机地组合在一起，以实现两个和连接节点的传输链路相互有机地组合在一起，以实现两个或多个规定点之间信息传输的通信体系。或多个规定点之间信息传输

2、的通信体系。通信网由传输、交换、终端三大部分组成。通信网由传输、交换、终端三大部分组成。 传输部分传输部分: : 为网络的链路（为网络的链路（LinkLink），）， 交换部分交换部分: : 为网络的节点（为网络的节点（NodeNode），）， 终端（终端（TerminalTerminal）: : 是信息的发送者和接收者是信息的发送者和接收者第7章 通信网基础大 连 理 工 大 学 出 版 社通信网拓扑结构：通信网拓扑结构： 所谓拓扑结构是指通信网络中的各节点设备（包括计算机所谓拓扑结构是指通信网络中的各节点设备（包括计算机及有关通信设备等）与通信链路相互连接而构成的不同物及有关通信设备等）与

3、通信链路相互连接而构成的不同物理几何结构。理几何结构。 网络拓扑结构是决定通信网络性质的关键因素之一。 根据各节点在网络中的连接形式，通信网络拓扑结构常分为总线型、环型、星型、树型、网状型(或网孔型)和复合型6种结构。第7章 通信网基础大 连 理 工 大 学 出 版 社（1）网型（）网型（Mesh）网）网网型网有如下特点： 各个用户终端之间直接以通信链路连接； 通信建立过程中不需要任何形式的转接； 接续质量高，网络的稳定性好； 需要有很多的通信链路。线路数:N=n(n-1)DTE/DCE 网型网第7章 通信网基础大 连 理 工 大 学 出 版 社（2）星型）星型(Star)网网 星型网有如下特

4、点： 各用户终端都通过转接中心进行连接； 与网型网相比节省许多通信链路； 需要有转接设备，转接设备故障可能会造成全网通信瘫痪； 星型网可以是多层次的，有时也称为树型结构。 交换机交换机星型网第7章 通信网基础大 连 理 工 大 学 出 版 社（3）环型）环型(Ring)网网环型网有如下特点： 环型网的拓扑结构为一封闭环形，传输线路短； 初始安装比较容易； 故障的诊断比较准确，适于用光纤系统； 可靠性、可扩展性和灵活性较其它网络差。DCE DCE DCE DCEDCE DTE DTE DTE DTE DTE 环型网第7章 通信网基础大 连 理 工 大 学 出 版 社（4）总线型）总线型(Bus)

5、网网总线型网有如下特性： 总线型网采用公共总线作为传输介质，信号沿介质进行广播式传送； 有智能入网结点； 安装容易，可靠性高，新增终端方便； 由于采用分布式控制，不易管理，故障诊断和隔离比较困难。总线型网第7章 通信网基础大 连 理 工 大 学 出 版 社（5）复合（）复合（Compound）网）网复合网的特点如下： 由两种以上网络复合; 适用于大型网络。 交换机交换机 网型网 星型网 星型网 星型网 交换机 复合网第7章 通信网基础大 连 理 工 大 学 出 版 社（6）树型（）树型（Street）网）网 树型网络的结构特点是网络中各节点设备采用分级结构彼此连接而形成的一个倒树状结构（又被称

6、为分级的集中式网络），网络中每一节点都是通过它的根节点（或父节点）与它的本级的其它节点或上级节点进行信息传输的，与它下级节点的信息交换则是通过它的子节点实现完成的，如图所示。因此，除了“叶子”节点（末端）外，树型网络中的所有根节点和子节点都是转接节点。(a) 总线型(b) 环型(c) 星型(g) 复合型(f) 网孔型(e) 网状型(d) 树型树型网第7章 通信网基础大 连 理 工 大 学 出 版 社不同拓扑结构的网络特点第7章 通信网基础大 连 理 工 大 学 出 版 社7.3通信网中的各种技术通信网中的各种技术7.3.1信号交换信号交换 定义：定义：通信网络上的各个用户之间进行通信，由网上的

7、设备根据用户要求选择通信对象，这就是信号的交换。 分类：分类：线路交换、报文交换和分组交换。第7章 通信网基础大 连 理 工 大 学 出 版 社信号交换线路交换报文交换分组交换虚拟线路数据报程控交换人工交换信号交换分类第7章 通信网基础大 连 理 工 大 学 出 版 社线路交换（电路交换，线路交换（电路交换，Circuit Switching ）在信息（数据）的发送端和接收端之间，直接建立一条临时通路，供通信双方专用，其在信息（数据）的发送端和接收端之间，直接建立一条临时通路，供通信双方专用，其它用户不能再占用，直到双方通信完毕才能拆除。它用户不能再占用，直到双方通信完毕才能拆除。优点：优点：

8、 直接由物理链路连通； 没有其它用户干扰、没有非传输时延；缺点：缺点： 通路建立时间较长； 线路利用率不高。 注意：注意：面向连接面向连接；独占物理链路独占物理链路面向连接的服务包含面向连接的服务包含三个过程三个过程： 连接建立连接建立 数据传输数据传输 连接拆除连接拆除 提供提供“可靠的服务可靠的服务”。该方式适合大数据量的信息传输第7章 通信网基础大 连 理 工 大 学 出 版 社(A交换机交换机交换机交换机(交换机交换机BCD面向连接面向连接CO (Connection-Oriented)CO (Connection-Oriented)电话接序示意图电话接序示意图第7章 通信网基础大 连

9、 理 工 大 学 出 版 社报文交换（报文交换（Message Switching） 原理：原理：信源将欲传输的信息组成一个数据包，我们称作报文。该报文上写有信宿的地址。这样的数据包送上网络后，每个接收到的节点都先将它存在该节点处，然后按信宿的地址，根据网络的具体传输情况，寻找合适的通路将报文转发到下一个节点。经过这样的多次存储转发，直至信宿，完成一次数据传输，这种节点存储转发数据的方式称为报文交换。在报文交换中，报文沿一条路径从一个节点发送到下一个节点，整条报文在每在报文交换中，报文沿一条路径从一个节点发送到下一个节点，整条报文在每一个节点被接收、存储，然后发向下一个节点。如果其中的某一段链

10、路没有一个节点被接收、存储，然后发向下一个节点。如果其中的某一段链路没有空闲，则它可以在这段链路的上一个节点中空闲，则它可以在这段链路的上一个节点中等待等待。 注意：注意：无连接无连接；基于；基于“存储存储- -转发转发”机制机制 报文交换不像线路交换那样需要建立专用通道。第7章 通信网基础大 连 理 工 大 学 出 版 社报文交换报文交换1.1.优点：优点：中继电路利用率高中继电路利用率高； 不同速率和规程的终端之间可以通信。不同速率和规程的终端之间可以通信。2.2.缺点：时延大；缺点：时延大； 占用大量的内存和外存。占用大量的内存和外存。3.3.应用：短报文；实时性要求低的用户。应用：短报

11、文；实时性要求低的用户。第7章 通信网基础大 连 理 工 大 学 出 版 社分组交换（分组交换（Packet Switching） 分组交换是数据量有限的报文交换，即把一个大数据包分分组交换是数据量有限的报文交换，即把一个大数据包分成若干个小数据包（俗称打包），每个小数据包的长度是成若干个小数据包（俗称打包），每个小数据包的长度是固定的然后再按报文交换的方式进行数据交换。固定的然后再按报文交换的方式进行数据交换。 在报文交换中，我们对一个数据包的大小没有限制，比如你要传输一篇文章，不管这篇文章有多长，它就是一个数据包，报文交换把它一次性传送出去（可见报文交换要求每个节点必须具有足够大的存储空间