通信网络基础知识

 @通信网络的基本构成

 

            一个基本的通信网络通常由物理传输链路（通道）和链路的汇聚点（网络节点）组成。在该网络中， 网络节点可以是交换设备也可以是路由器， 其主要功能是将多个用户的信息复接到骨干链路上或从骨干链路上分离出用户的信息。

 

           根据用户类型（移动或固定）， 业务的种类（电话、 计算机数据）， 传输媒介（有线、 无线）， 节点采用的技术体制（ Ａ ＴＭ交换体制、 电路交换体制、 分组转发体制）

或作用等可以将已有的通信网络分类， 如固定电话网、 移动通信网、 ＡＴＭ 网络、局域网等。

 

           数据传输链路

所谓数据传输链路是指在物理传输媒介（如双绞线、 同轴电缆、 光纤、 微波传输系统、 卫星传输电路等）上利用一定的传输标准（它通常规定了电气接口、 调制

解调的方式、 数据编码的方式、 比特同步、 帧格式和复分接的方式等）形成的传输规定速率（和格式）的数据比特通道。

 

         数据传输网络

数据传输网络的基本功能是通过网络中的交换机（或路由设备）为运载用户业务的分组， 选择合适的传输链路， 从而使这些分组迅速可靠地传送到目的用

户。（一个分组经过的所有传输链路的集合称为一条路径）。

典型的数据传输网络有分组交换网和ＡＴＭ 网等。

 

在实际分组传输过程中， 有两种最基本的选择路由的方式： 一种是虚电路方式， 另一种是数据报方式。

 

Ａ ＴＭ网络

Ａ ＴＭ （ Ａ ｓ ｙ ｎ ｃ ｈ ｒ ｏ ｎ ｏ ｕ ｓＴ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｅ ｒＭ ｏ ｄ ｅ ）是在传统电话网使用的电路交换 以及分组交换网基础上发展起来的一种交换技术， 可以较好地支持不同速率、 不同

种类的宽带信息交换。它与分组交换的差别是采用一个全网统一的固定长度的分组（称之为信元）进行传输和交换。Ａ ＴＭ网络中， 信元的长度为５ ３个字节， 其中５个字节为信元头， ４ ８个字节用来运载信息。由于信元长度和格式固定， 可用硬件电路对信元进行处理， 因而缩短了每一个信元的处理时间。它采用面向连接（即虚电路）方式， 以提高信息传送的实时性。Ａ ＴＭ 设计是以光纤传输为基础， 因此在传输链路上采用了非常简单的差错控制和流量控制等措施， 提高了信元在网络中的传输速率。

 

@分组交换网而言， 需要完成三个基本的过程：

（ １ ）分段和重装的过程。在发端需将一条消息分成规定长度的分组， 在收

端需要将分组重新装配， 恢复原始的消息。

（ ２ ）选择传输路径（确定路由）的过程。在图１－３中， 节点Ｓ→Ｄ之间可有

多种选择， 如： 路径Ａ： Ｓ→１→４→６→Ｄ， 路径Ｂ： Ｓ→１→２→４→６→Ｄ， 路径Ｃ： Ｓ→１

→３→６→Ｄ等。如果路径Ａ具有最短的时延和最少的中转次数（或满足其他最

佳准则）， 则选择路径Ａ。在实际分组传输过程中， 有两种最基本的选择路由的方式： 一种是虚电路方式， 另一种是数据报方式。在虚电路方式中， 在一个会话

过程开始时， 确定Ｓ→Ｄ的一条逻辑通路（即实际分组传输时才占用物理链路，

无分组传输时不占用物理链路。此时物理链路可用于其他用户分组的传输）。

会话过程中所有的分组都沿此逻辑通道进行。例如图１－３ （ ａ ）的Ｓ→Ｄ之间经

过路径Ａ建立了一条逻辑通路。每一条逻辑通路中的逻辑链路可用一个虚电

路号（ ＶＣ ｎ ）来表示。在数据报方式中， 为会话过程中的每一个分组独立地选择

路由， 也就是Ｓ→Ｄ之间一次会话过程中的分组可以独立地选择路径Ａ， 路径Ｂ

或路径Ｃ或其他路径。因而， 到达目的节点Ｄ的分组所经过的链路可能各不相

同， 如图１－３ （ ｂ ）所示。

（ ３ ）各网络节点的交换过程， 该交换过程如图１－３ （ ｃ ）所示。每个交换节点

有 Ｎ条输入链路和 Ｍ 条输出链路， 每一条输入输出链路可以配置相应的缓冲

区， 来存储未及时处理的分组。交换网络的作用是根据选定的路由将输入队列

的分组送到指定的输出队列中。