通信分组传送网络的原理主要基于分组交换技术,这是一种存储转发的交换方式。以下是对其原理的详细解释:
一、分组交换的基本概念
分组交换是将用户的报文划分成一定长度的分组,以分组为存储转发的数据单元进行传输。这种方式相比电路交换具有更高的利用率,相比报文交换具有更小的时延,并具备实时通信的能力。
二、分组交换的工作原理
报文划分:在发送端,将较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段,每个数据段前面添加上首部构成分组。首部包含地址等控制信息,用于指导分组在网络中的传输。
存储转发:分组交换网中的结点交换机根据收到的分组的首部中的地址信息,把分组转发到下一个结点交换机。这种存储转发的方式确保分组能够最终到达目的地。
接收还原:接收端收到分组后,剥去首部还原成报文,从而恢复出原始的数据。
三、分组的复用和传输方式
统计时分复用:分组交换利用统计时分复用原理,将一条数据链路复用成多个逻辑信道,构成主叫、被叫用户之间的信息传送通路,即虚电路。这种方式提高了中继线的电路利用率。
传输方式:分组在网络中进行传输时,可以采用数据报和虚电路两种方式。
数据报方式:无连接方式,不需要建立连接。各分组按分组首部中的地址信息自由选择路由到达终端。这种方式传输协议简单,开销较小,适合突发性比较强、数据量不太大的数据业务。
虚电路方式:面向连接方式,但与电路交换不同,它建立的是逻辑信道,利用虚电路标识号传送分组。这种方式有固定的路由线路,能保证分组按照顺序到达接收端,适合数据量比较大的业务。但所需的信令协议较为复杂,开销较大。
四、分组交换技术的特点
多逻辑信道能力:分组交换具有多逻辑信道的能力,因此中继线的电路利用率高。
实时通信能力:由于分组长度较短,具有统一的格式,便于在交换机中存储和处理,因此分组交换具有实时通信的能力。
灵活性:分组交换技术可以灵活地适应不同数据量的通信需求,既可以用于数据交换,也可用于分组话音业务。
五、分组交换的时延问题
分组交换网络中存在时延问题,主要包括在CPU及出线队列中的排队时间、CPU处理时间和分组传输时间。这些时延因素可能影响实时通信的质量和效率。