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什么是分组交换技术

分组交换技术

分组交换技术也称分组交换，是将用户传输的数据分成一定长度，每一部分称为一个分组，通过传输分组来传递信息的技术。它是在传输线路质量不高、网络技术手段相对单一的情况下，通过计算机和终端实现计算机之间通信的一种交换技术。

人们对可视电话、可视图文、图像通信和多媒体等宽带业务的需求，也将极大地推动异步传输技术(ATM)、同步数字串行技术(SDH)和宽带用户接入网技术的不断进步和广泛应用。

分组交换技术是随着计算机技术的发展到一定程度而产生的一种交换技术。除了通过电话直接交流，人们还通过计算机和终端实现计算机之间的交流。在输电线路质量不高，网络技术手段相对单一的情况下。

分组交换也叫分组交换，将用户传输的数据分成一定长度，每一部分称为一个包。在每个包的前面加上一个包头，表示包要发往的地址，然后交换机根据每个包的地址标记把它们转发到目的地。这个过程被称为分组交换。分组交换通信网络称为分组交换网络。

分组交换与其它交换机的比较

从交换技术的发展历史来看，数据交换经历了电路交换、报文交换、分组交换和综合业务数字交换的发展过程。

线路转接

电路交换是指计算机终端通信时，一方发起呼叫，独占一条物理线路。当交换机完成连接后，另一方接收到发起方的信号，双方就可以通信了。在整个通信过程中，双方一直占用电路。其特点是实时性强，时延小，交换设备成本低。同时也带来了线路利用率低、电路连接时间长、通信效率低、不同类型终端用户之间无法互通等弊端。电路交换更适合于信息量大、消息长、使用频繁的固定用户之间的通信。

消息交换

将用户的信息存储在交换机的存储器中。当所需的输出电路空闲时，消息被发送到接收交换机或终端，接收交换机或终端以“存储——转发”的形式在网络中传输数据。消息交换的优点是中继电路利用率高，可以由多个用户同时在一条线路上传输，可以实现不同速率、不同协议的终端之间的互通。但它的缺点也很明显。以消息为单位存储转发，网络传输延迟长，占用大量交换机内存和外存，无法满足实时性要求高的用户。报文交换适用于短报文、实时性要求低的网络用户之间的通信，如公用电报网。

包交换技术

分组交换本质上是在“存储3354转发”的基础上发展起来的。它兼有电路交换和报文交换的优点。分组交换使用动态复用技术在线路上传输按照一定长度分成许多小段的数据——个分组。每个数据包被识别后，在一条物理线路上采用动态复用技术同时传输多个数据包。来自用户源的数据暂时存储在交换机的存储器中，然后在网络中转发。在接收端，数据包报头被删除，所有数据字段按顺序重组为一条完整的消息。与电路交换相比，分组交换比消息交换具有更高的电路利用率、更小的传输延迟和更好的交互性。

异步传输模式(ATM)

ISDN是集语音、数据、传真、可视电话等业务于一体的网络，适用于不同的带宽要求和各种业务需求。异步传输模式(ATM)是一种用于宽带综合业务数字网的交换技术。ATM是在分组交换的基础上发展起来的。它采用定长分组，用空闲信元填充信道，使信道被分成等长段。由于光纤通信提供了低误码率的传输通道，流量控制和差错控制可以移到用户终端，网络只负责信息的交换和传输，从而减少了传输时延。因此，ATM适合于高速数据交换业务。

分组交换网络结构

分组交换网络一般由分组交换机、网络管理中心、远程集中器、分组拆装设备、分组终端/非分组终端和传输线路组成。

分组交换功能：提供网络的基本服务：交换虚电路和永久虚电路，以及其他补充服务，如封闭用户组和网络用户识别。

当在端到端计算机之间通信时，执行路由和流量控制。可以提供各种通信程序、数据转发、维护和操作、故障诊断、计费和一些网络统计等。

分组交换的特征

在分组交换模式下，由于数据可以暂时以分组方式交换，经过交换机处理后，很容易实现不同速率、不同协议的终端之间的通信。分组交换的特点主要包括：

线路利用率高：分组交换以虚电路的形式复用信道，实现资源共享。它可以在一条物理线路上提供多个逻辑通道，大大提高了线路利用率。传输成本明显降低。

不同种类的终端可以互相通信：分组网络为用户提供了一个标准的X.25协议接口，数据以分组的形式在网络中存储和转发，使得不同速率的终端和不同协议的设备经过网络提供的协议转换功能后可以互相通信。

信息传输的高可靠性：每个包在网络中传输时，节点交换机之间都采用了检错重传的功能，因此网络中传输的误码率大大降低。而且当网络出现故障时，网络中的路由机制会让数据包自动选择新的路由避开故障点，不会造成通信中断。

多通道通信：由于每个分组都包含控制信息，分组终端可以同时与多个用户终端通信，可以向不同的用户发送相同的信息。

与传输距离无关：网络计费是基于时间和信息量，与传输距离无关。特别适合非实时，流量不大的用户。

虚拟专用网络

虚拟专用网()是大型集团用户利用公网的传输条件、网络端口等网络资源组建的虚拟专用网。并且可以自己管理属于专网的端口，进行状态监控、数据查询，以及告警、计费、统计等网管操作。主要用于集团用户，各种专业行业等。

分组交换在现阶段的作用

中国公用分组交换网和本地网的骨干网建立以来，网络规模扩大了几倍到几十倍，占据了稳定的数据通信市场。分组交换技术更适用于终端到主机的交互通信、交易处理、需要协议转换的场合、跨国通信、安全性要求高的场合和传输基础设施质量低的地区等。尽管受到宽带网络技术的冲击，但鉴于中国通信基础设施薄弱，分组交换业务在未来很长一段时间内仍将发挥一定作用。随着交换设备的升级，更快的交换处理器的出现意味着分组交换的传统优势可以以更高的速率实现。

网络管理中心(NMC)

网络配置管理和用户管理，日常运行数据收集和统计。

路由管理、网络监控、故障报警和联网

它允许分组终端和非分组终端接入，并具有协议转换功能，使每个终端可以集中连接到分组交换机的中高速线路上进行交织和复用。

包装组装和拆卸设备(PAD)

来自异步终端(非分组终端)的字符信息在去除起始和停止位后被组装成分组，并被发送到分组交换网络。在接收端，分组信息被还原成字符并发送给用户终端。随着分组技术的发展，RSU和PAD已经没有区别了。

分组/非分组终端(PT/NPT)

分组是一种具有X.25协议接口的数据通信终端设备，可以直接接入分组交换数据网络。它可以通过一条物理线路连接到网络上，并且可以建立多条虚电路，同时与网络上的多个用户进行对话。实现非X.25协议和没有规则的终端称为非分组终端，非分组终端只能通过分组和拆卸设备连接到交换机端口。通过分组交换网络，分组终端、非分组终端和分组终端可以相互通信。

传输线

它是分组数据交换网络的主要组成部分之一。目前中继传输线路包括PCM数字信道、数字数据传输、ATM连接和卫星信道。用户通常有数字数据电路或本地模拟线路。

用户访问模式

拨号上网：用户使用X.28或X.32协议，用调制解调器通过公共电话网(PSTN)连接到分组交换网。

专线接入：专线用户可以租用本地模拟线路或数字数据专线，采用X.28或X.25规定。方便访问CHINAPAC。

分组交换应用

分组交换提供的服务

Pac为用户提供了两个基本的业务功能：

虚电路——指的是两个用户之间建立的临时逻辑连接。

虚电路——指的是两个用户之间建立的永久逻辑连接。用户一打开机器，就会自动建立一条永久虚电路。

PAC还为用户提供可选的业务功能，主要包括封闭用户组、反向计费、网络用户识别、呼叫转移、虚拟专用网、广播业务、帧中继等业务。

中国公用分组交换网的现状

中国公用分组交换网建立于1993年，是一个面向全社会开放的、能提供多种业务的全国性分组交换网络。Pac分为骨干网和省内网。北京是国际进出口局，广州是港澳进出口局。北京、上海、沈阳、武汉、成都、Xi、广州、南京等八个城市为汇接中心。覆盖全国各省市自治区。结中心采用全网状结构，其他接点采用不完全网状结构。网络中的每个触点都有两个或多个不同方向的电路，从而保证了网络的可靠性。网络中的中继电路主要采用数字电路。最高速率为34Mbps。同时，各地的本地分组交换网也延伸到了地、市、县。PAC以其庞大的网络规模满足各行各业客户的需求，并与公用数字交换网(PSTN)、中国公用计算机互联网(CHINANET)、中国公用数字数据网(CHINADDN)、中国帧中继网(CHINAFRN)等网络互联，实现资源共享。优势互补。为广大用户提供优质的网络服务。与美国、日本、加拿大、韩国、香港等几十个国家和地区的分组网络相连。满足内地大中型企业、外商投资企业、外国办事处等国际用户的需求。

分组交换在商业中的应用

分组交换广泛应用于商业领域。比如银行系统的网上信用卡(POS机)的验证。由于分组交换提供了差错控制的功能，保证了网络中数据传输的可靠性。首先，各大商场形成局域网，在线服务器提供卡管理。用户刷卡后，通过X .25包端口或

在遍布全市的超市中，相当一部分超市已经利用分组网络来改进管理方法，扩大市场，取得了良好的经济效益。超市里设置了电子消费通道。消费者持有的储蓄卡刷卡后，信息被发送到超市的后台服务器。服务器的作用是计算储蓄卡的金额，统计超市的销售额。20家超市的营业网点通过DOV专线(语音数据)连接到超市管理中心，进行一系列的结算和统计等。从而扩大超市的消费市场。

分组交换在其他领域的应用

分组交换网络具有利用率高、传输质量好、同时多信道通信的特点，因此其经济性能也较好。在一些全国性的集团公司，总公司给全国各地的分公司甚至国外的机构下达指令。使用分组交换非常经济。中远在全国各地的分公司组成本地局域网，通过路由器连接到分组交换网络，与海关和EDI中心交换信息。其主机系统也通过分组交换网络联网，传输订舱信息、货运信息、EDI信息等。还可以远程登陆香港，与海外国家进行信息交流。

摘要

分组交换的优点，如协议转换功能和控制功能，使具有高速数据传输的新一代分组交换技术在商业、民航和石油系统中大有可为。挖掘潜力，找到市场切入点，抓住商机，就能充分发挥分组网络的优势。

本文到此结束，希望对大家有所帮助。