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分組交換原理

       分組交換采用“存儲-轉發”的方式，把報文截成若干個比較短的、規格化了的“分組"（或稱包）進行交換和傳輸。由于分組長度較短，具有統一的格式，便于在交換機中存儲和處理，“分組”進入交換機后只在主存儲器中停留很短時間，進行排隊和處理，一旦確定了新的路由，就很快傳輸到下一個交換機或用戶終端。

       分組是由分組頭和其后的用戶數據部分組成的。分組頭包含接收地址和控制信息。分組交換的工作原理如圖1所示。假設分組交換網有3個交換節點，圖1中為分組交換機1,2,3,還有A,B,C,D4個數據用戶終端，其中，B和C為分組型終端，A和D為—般終端。

       分組型終端以分組的形式發送和接收信息，一般終端發送和接收的是報文，可由分組拆裝設備PAD完成拆包或組裝的功能。圖1中非分組型終端A發出帶有接收端C地址的報文，分組交換機1將此報文拆成兩個分組，存入存儲器并進行路由選擇，決定將分組匝直接傳給分組交換機2,將分組團先傳給分組交換機3,再由交換機3傳給分組交換機2。最后由分組交換機2將兩個分組排序后送給接收終端C。分組型終端B發送的3個數據分組，在交換機3中不必經過PAD。到達交換機2,再由PAD將3個分組組裝成報文送給一般終端C。 

 

    

圖1   分組交換的工作原理

2.分組的復用和傳輸方式

      （1）分組的復用

       正如4.2.1節和4.2.2節所介紹的，在分組交換技術中使用的是統計時分復用信號，其子信道被稱為邏輯信道.邏輯信道號作為傳輸線路的一種資源。邏輯信道為用戶提供了獨立的數據流通路，對同一個用戶，每次通信可分配不同的邏輯信道號。這樣，分組交換技術可以提高線路傳輸的利用率，適合于突發性或斷續性的數據傳輸。

      （2）分組的傳輸方式

       ①數據報方式

       數據報方式即4.2.4節中的無連接方式。數據報中每一個分組都帶有完整的目的站地址，獨立地進行路由選擇，同一終端送出的不同分組可以沿著不同的路徑到達終點。在網絡終點，分組的順序可能不同于發端，需要重新排序。它的差錯控制和流量控制由主機完成。

數據報有以下特點：

      • 傳送協議簡單；

      • 傳送不需建立連接；

      • 分組到達終點的順序可能不同于發端，需重新排序；

      • 各分組的傳輸時延差別可能較大。

       ②虛電路方式

       虛電路方式即4.2.4節中的邏輯連接方式，是兩個用戶終端設備在開始互相傳輸數據之前必須通過網絡建立一條邏輯上的連接（稱為虛電路），一旦這種連接建立以后，用戶發送的數據（以分組為單位）將通過該路徑按順序通過網絡傳送到終點。當通信完成之后，用戶發出拆鏈請求，網絡拆除連接。

       虛電路的特點如下：

       •  一次通信具有呼叫建立、數據傳輸和呼叫清除3個階段，對于數據量較大的通信，傳輸效率高；

       •  收發之間的路由在數據傳送之前已被決定，不必為每個分組選擇路由，分組只根據虛電路號就可在網中傳 輸； 

       •  分組按次序到達接收端,終點不需對分組重新排序；

       •  差錯控制與流量控制由網絡負責。