數(shù)據(jù)通訊與計算機網(wǎng)絡(luò)講義08章課件

第8章交換1通信系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡(luò)的基本目的是在多個端設(shè)備間傳送信息。連接端設(shè)備有不同的方式：各端設(shè)備之間的直接互連可提供專用通道，但建設(shè)成本高，線路利用率低。采用共享介質(zhì)的多點連接方式，如總線拓撲結(jié)構(gòu)，適于端設(shè)備數(shù)目不多、距離較近的場合。對于跨度大、端設(shè)備數(shù)目多的網(wǎng)絡(luò)，通常采用由交換設(shè)備構(gòu)成的交換網(wǎng)。2交換網(wǎng)的分類3FDMTDM方式的電路交換(使用同步TDM)FDM方式的電路交換5Delayinacircuit-switchednetwork68.2數(shù)據(jù)報網(wǎng)絡(luò)7數(shù)據(jù)報網(wǎng)絡(luò)中的路由表D:41504150D:41509數(shù)據(jù)報網(wǎng)絡(luò)的時延108.3虛電路網(wǎng)絡(luò)Establishconnection(Setup,teardown)

（建立連接，撤除連接）Resourcesallocated，butnodedicatechannel

（資源分配，但不獨占信道）Localscopeaddress(virtualcircuitidentifier)

（局部地址）Packetsfollowthesamepath（同“源宿”的分組相同路徑）11datatransfer13Setuprequest(A,B)(A,B)(A,B)(A)Requset幀含(A,B)地址14Setupacknowledgment(A,B)(A,B)(A,B)(A)(B)ACK幀含(A,B)地址152．?dāng)?shù)據(jù)傳送12331452672673894523456789A~B:23A~B:8917數(shù)據(jù)以被分割的幀（或分組）結(jié)構(gòu)進行傳送（此項同于數(shù)據(jù)報交換）。在兩端設(shè)備之間通過網(wǎng)絡(luò)中的交換機建立一條暫時的連接（此項同于電路交換）。幀中需有局部的用戶標(biāo)識（此項相近又區(qū)別于數(shù)據(jù)報交換）。幀在中間節(jié)點存在隨機的排隊時延（此項同于數(shù)據(jù)報交換）。在連接存在期間，用戶數(shù)據(jù)傳送途經(jīng)相同的路徑，但用戶不獨占信道（此項相近又區(qū)別于電路交換）。虛電路的特點：18虛電路網(wǎng)絡(luò)的時延19

多級縱橫式交換機（Multistageswitch）3-stageswitch:crosspointsis2kN+k(N/n)2<<N2

下級輸入線數(shù)＝前級交換機個數(shù)下級交換機個數(shù)＝前級輸出線數(shù)21

AccordingtotheCloscriterion:

由k>=2n–1（無阻塞條件）（第二級交換機的個數(shù)）

求出n=(N/2)1/2

（最小值）（第一級每個交換機的輸入線數(shù)）

代入得到，Crosspoints≥4N[(2N)1/2–1]3-stageswitch:crosspoints＝2kN+k(N/n)2

22ForN=200,designa3-stageswitch,usingtheCloscriteria.letn=(200/2)1/2=10.Sok=2n?1=19.Inthefirststage,thereareN/n=200/10=20crossbars,eachwithn×k=10×19crosspoints.Inthesecondstage,therearek=19crossbars,eachwithN/n×N/n=20×20crosspoints.Inthethirdstage,thereare20crossbarseachwithk×N=19×10crosspoints.Thetotalnumberofcrosspointsis20(10×19)+19×(20×20)+20×(19×10)=15200.(=

4N[(2N)1/2–1])Example8.4Solutionn=(N/2)1/2

k=2n–1Crosspoints=4N[(2N)1/2–1]23順序?qū)懭?控制讀出：（輸出控制方式）…..…….01286255ab…..862時隙ab…..862時隙ba數(shù)據(jù)存儲器256x8bit286255862…...…..…..地址存儲器256x8bit...….….….順序?qū)懭氲刂房刂谱x出地址DiDoA選通25控制寫入/順序讀出：（輸入控制方式）…..…….01286255ba…..862時隙ab…..862時隙ba數(shù)據(jù)存儲器256x8bit286255862…...……..…..地址存儲器256x8bit...….….….順序讀出地址控制寫入地址DiDoA選通26大容量數(shù)字交換機（TST結(jié)構(gòu)）DA1DA3216路PCM512個單元16路PCM。。。。。。。。。。。。512個單元CA1CA32CB32CB1DB1DB322a27b11511526322631157…….1321322b115a3226317……..

(輸出控制的時隙S交換機)132……...…….順序?qū)懭?控制讀出控制寫入/順序讀出輸入線號16路PCM16路PCM……假設(shè)處理機分配給A在交換機內(nèi)部占用的時隙為第7個時隙，則分配給B的內(nèi)部時隙為512/2+7=263時隙(對偶)。用戶A占用第1個T接線器的第2時隙(a)，用戶B占用第32個T接線器的第115時隙(b)，A與B通話。29分組交換機的結(jié)構(gòu)30交換陣列Banyan交換機每個開關(guān)為“2入2出”；n個輸入，每級n/2個開關(guān)，log2n級；每路尋址比特數(shù)為log2n。31Examples32Examples內(nèi)部沖突：如若第7路的尋址地址為011，則在第二級沖突。輸出端沖突：如兩路的尋址地址相同，則在輸出端沖突。33Batcher-banyanswitch解決內(nèi)部沖突解決輸出端沖突34榕樹交換機（Banyan）信元頭中的3bit用于決定3級的路由(0上/1下)012345671010001100101110111000010000010100111001011101110123456711001234567001路由選擇內(nèi)部沖突001000001010011100101110111無內(nèi)部沖突(輸入按升序排列)基本結(jié)構(gòu)35白切爾-榕樹交換機（Batcher-Banyan）白切爾交換機用于按地址對信元排序：比較兩個輸入信元的輸出地址大??；地址大的送到箭頭所指端口，地址小的送到另一端口；僅一個輸入信元，送到箭頭反向的端口。對n輸入端/n輸出端的白切爾交換機，當(dāng)有k個(k<＝n)信元輸入時，這k個信元將按地址大小順序排