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交換與路由技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，采用不同交換路由技術(shù)的節(jié)點(diǎn)交換設(shè)備可組成提供不同業(yè)務(wù)的通信網(wǎng)絡(luò)。本章主要講述典型網(wǎng)絡(luò)分類、組網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)、各種節(jié)點(diǎn)交換技術(shù)，節(jié)點(diǎn)交換技術(shù)與OSI模型的關(guān)系，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及節(jié)點(diǎn)交換系統(tǒng)的基本功能。

一、典型網(wǎng)絡(luò)分類及組網(wǎng)基本技術(shù)要素 1.典型網(wǎng)絡(luò)分類

典型網(wǎng)絡(luò)指目前正在運(yùn)營的主要網(wǎng)絡(luò)，要區(qū)分不同的典型網(wǎng)絡(luò)，關(guān)鍵在于該網(wǎng)絡(luò)使用的交換技術(shù)。因此將目前主要的運(yùn)營網(wǎng)路種類、各種運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)提供的主要業(yè)務(wù)、使用的交換設(shè)備及交換技術(shù)列在表4.1中，其中，移動通信網(wǎng)的內(nèi)容與無線傳輸技術(shù)不好分開，故可參閱第10章中的相關(guān)內(nèi)容。另外，還有一些典型的運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)未列在表中，如以太網(wǎng)和有線電視網(wǎng)（CATV）等。

表1    典型網(wǎng)絡(luò)分類

業(yè)務(wù)網(wǎng) 主要提供業(yè)務(wù) 節(jié)點(diǎn)交換設(shè)備 節(jié)點(diǎn)交換技術(shù)

公用電話交換網(wǎng) （PSTN） 普通電話業(yè)務(wù)POTS 數(shù)字電話程控交換機(jī) 電路交換

分組交換網(wǎng)（CHINAPAC） X. 25低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)
V64 kbit/s 分組X.25交換機(jī) 分組交換

幀中繼網(wǎng)（CHINAFRM） 租用虛擬電路
（局域網(wǎng) 互連等） 幀中繼交換機(jī) 快速分組交換

數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（DDNCHINADDN） 數(shù)據(jù)專線業(yè)務(wù)NX
64 kbit?2 Mbit/s 數(shù)字交叉連接 復(fù)用設(shè)備 電路交換

綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)
（N-IS-DN） 窄帶綜合業(yè)務(wù) ISDN交換機(jī) 電路交換 分組交換

互聯(lián)網(wǎng) 數(shù)據(jù)IP電話 路由器 分組交換

ATM網(wǎng) 數(shù)據(jù) ATM交換機(jī) ATM交換

智能網(wǎng)（IN） 智能業(yè)務(wù) 業(yè)務(wù)控制點(diǎn)（SCP）
業(yè)務(wù)交換點(diǎn)（SSP） 電路交換

移動通信網(wǎng) 移動話音 移動數(shù)據(jù) 移動交換機(jī) 電路交換 分組交換

 

以太網(wǎng)是一種總線型計算機(jī)局域網(wǎng)，占據(jù)了計算機(jī)局域網(wǎng)市場80%以上的份額。由于它的結(jié)構(gòu)及技術(shù)較為復(fù)雜，很難簡單地概括在表4.1中，故其相關(guān)內(nèi)容可參閱第6.3節(jié)中的詳細(xì)介紹。

有線電視源于共用天線系統(tǒng)（MATV）。MATV采用幾個具有良好接收效果的天線接收電視信號，經(jīng)濾波、放大處理后，用同軸電纜分配給各用戶。在MATV的基礎(chǔ)上引入衛(wèi)星轉(zhuǎn)播節(jié)目等多種節(jié)目源，并加大用戶覆蓋范圍，形成以同軸電纜為傳輸媒體的閉路電視網(wǎng)（CCTV）。隨著CCTV規(guī)模的不斷擴(kuò)大，在主干線路上使用光纜，分配網(wǎng)絡(luò)仍用同軸電纜,形成了光纖與電纜混合作為傳輸媒體的HFC有線電視網(wǎng)，并可進(jìn)一步擴(kuò)大為現(xiàn)代有線電視網(wǎng)（CATV）。有線電視網(wǎng)雖然用戶數(shù)量巨大，實時性和帶寬能力也很好，但它是單向分配型網(wǎng)絡(luò)，與此處介紹的運(yùn)營有所不同，故本書不再作具體介紹。當(dāng)然，CATV也可改造成為具有雙向通信功能、交換功能和網(wǎng)管功能的寬帶網(wǎng)絡(luò)，但要付出較大的投資。

本節(jié)應(yīng)首先了解交換的概念、功能及交換在網(wǎng)絡(luò)中的作用、交換技術(shù)等內(nèi)容。在本篇其后的各章中，將具體介紹表4.1中的部分主要的典型網(wǎng)絡(luò)及其技術(shù)。

2.組網(wǎng)基本技術(shù)要素

在規(guī)劃、建設(shè)、維護(hù)、運(yùn)營一種典型網(wǎng)絡(luò)時，通常會從其基本技術(shù)要素入手，下面簡要介紹基本技術(shù)要素的概念，詳細(xì)資料可參閱各種具體典型網(wǎng)絡(luò)中的相關(guān)內(nèi)容。

（1）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指網(wǎng)絡(luò)中終端與節(jié)點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的連接方式。包括：

網(wǎng)狀網(wǎng)（格狀網(wǎng)）——效率高、管理復(fù)雜、成本高；

分級網(wǎng)一-效率低、管理簡單、成本低。

在我國，大多數(shù)通信網(wǎng)絡(luò)為分級網(wǎng)，且其中大部分為三級網(wǎng)，同級中也使用網(wǎng)狀網(wǎng)（格狀網(wǎng)）。在計算機(jī)局域網(wǎng)中通常多使用星型、總線型、環(huán)型、樹型等網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

（2）編號計劃

網(wǎng)絡(luò)中所有終端與節(jié)點(diǎn)都必須有編號來識別身份，編號是交換和路由的基礎(chǔ)，具有重要的網(wǎng)絡(luò)尋址功能，不同的網(wǎng)絡(luò)中使用的編號方式不同。

（3）計費(fèi)方式

各種網(wǎng)絡(luò)中使用自己的計費(fèi)方式。

其他技術(shù)要素還包括路由選擇、流量控制等。

二、交換在網(wǎng)絡(luò)中的作用

交換設(shè)備是通信網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，隨著通信網(wǎng)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，新技術(shù)、新設(shè)備和新的標(biāo)準(zhǔn)不斷出現(xiàn)。交換系統(tǒng)也從單一的鏈路接續(xù)變?yōu)榧畔⒔粨Q、信息處理和信息數(shù)據(jù)庫為一體的大型復(fù)雜設(shè)備。通信交換的基本含義就是在通信網(wǎng)上建立起四通八達(dá)的立交橋.以達(dá)到快速、經(jīng)濟(jì)并滿足服務(wù)質(zhì)量要求的信息轉(zhuǎn)移的目的。由于交換設(shè)備最先應(yīng)用于電話網(wǎng)中，所以本小節(jié)以電話網(wǎng)為例，討論交換是如何引入網(wǎng)絡(luò)的及其作用如何。

1.交換的引入