最新复习提纲交换原理.docx

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最新复习提纲交换原理

复习提纲-交换原理

（一）概述

1、电路交换是（同）步（时）分复用？

2、分组交换是（异）步（时）分复用？

3、电路交换可以支持变比特率的数字通信吗？

不支持，可以通过转换而使用。

4、统计时分复用和异步时分复用是指同一种技术吗？

是

5、哪些技术是面向连接的，哪些是无连接的？

数据报是无连接；虚电路、ATM、MPLS是面向连接

6、无连接的技术能支持资源预留吗？

不支持

7、从业务数据的连续性和突发性方面考虑，提高信道利用率的方法有哪些？

异步时分复用

8、哪些技术可以统一在MPLS中，采用标记来表示不同的逻辑信道，采用标记交换？

p8

虚拟局域网、流式交换、光路、TDM

9、交换机的一般组成（图1－10）?

各部分的主要功能是什么？

p10

交换网络：

执行交换机的传送面功能。

控制器：

执行交换机的控制功能。

接口：

是交换机与各种传输链路的界面，是交换机对外服务的窗口。

10、交换网络有哪几种？

模拟空分、数字时分（T、S、TST）、ATM交换网络（CrossBar、Banyan、时分，等等）。

11、数字程控交换机的常用接口有：

ABCVZ五种。

12、对于面向连接的交换方式，控制器必须具有（信令）功能。

P10（控制器）

13、对于非连接的交换方式，控制器的基本功能是实现（路由）控制。

P10（控制器）

14、交换机的主要性能指标（交换容量、阻塞率、时延、差错率、接口类型及速率、可靠性）。

（名词解释）p10

交换容量（吞吐量，信息转发能力，话路数）

阻塞率（呼损，分组的丢失率）

时延（传输，转发）

差错率（比特差错率，BER）

接口类型及速率（服务种类和能力）

可靠性（可用度，ＭＴＢＦ，ＭＴＴＲ）

15、关系：

阻塞率与电路交换中的呼损，阻塞率与分组交换中的分组丢失率。

P11（第二段第三、四句）

16、电路交换和分组交换的主要区别？

p6

电路交换技术很少用于数据业务网络，主要是因为其资源利用效率和可靠性低。

分组交换技术通过统计复用方式，提高了资源利用效率。

而且当出现线路故障时，分组交换技术可通过重新选路重传，提高了可靠性。

而另一个方面，分组交换是非面向连接的，而电路交换技术是面向连接的，很适合用于实时业务，其QoS问题要简单得多。

同时，与分组交换技术相比，电路交换技术实现简单且价格低廉，易于用硬件高速实现。

且由于其不需要缓冲区，而光缓冲技术似乎还比较遥远，因此它更易于与光技术融合。

17、快速分组交换与传统分组交换的主要异同点？

p6&p7&p8

（二）交换理论基础（1学时）

电路交换系统的主要QoS指标是（呼叫的损失率，简称呼损率）；分组交换系统的主要QoS指标是（转发时延和丢失率）。

交换理论研究的是（服务质量（QoS））、（负载强度）、（服务能力）之间的定量关系。

电路交换系统中研究的是（呼损e）、（话务量强度A）、（服务器数量m）之间的定量关系。

话务量的计算题。

话务量强度的三条性质。

P25（性质1.2.3.）p26例题2.6

A=λS

查爱尔兰呼损简表的计算。

E、A、m（p33）

什么是明显损失制，什么是等待制？

p28&p36

明显损失制：

它对不能立刻得到服务的呼叫的处理方法是给用户送“忙音”。

用户听到忙音后，必须放弃这次呼叫，然后再重新呼叫。

这种系统叫做明显损失制系统。

等待制：

一种系统是让遇忙呼叫等待，一旦有了空闲的服务设备，呼叫就继续进行下去，这样的系统叫作待接制系统或等待制系统。

（三）电路交换网络与数字交换原理（9学时）

CLOS网络无阻塞条件，算出r。

P44

在PCM30/32系统中，二次群中有几路同步信号，几路标志信号？

p48

四路同步信号，四路标志信号

TST大题。

（时隙交换、内部时隙、反相法、输入折叠、正反向路由、等效空分网络、是否满足CLOS网络的无阻塞条件）p57

实现时钟频率同步的方法主要有：

准同步、主从同步和相互同步。

P62

三种三级网络的比较。

P62

（四）电路交换控制（10学时）

一、给定呼损和话务量，设计汇接路由和直达中继的中继线数量。

（P67图4-5。

E为呼损，A为话务量，m为中继线数查表2-1，P33）

二、编号实例。

有哪几种接口？

（ZVABC五种接口）哪些是模拟的，哪些是数字的？

（模拟接口：

Z接口、C接口；数字接口：

A接口、B接口、V接口。

P74）

三、帧同步常用什么器件来实现？

时延ts要满足什么条件才能使交换机A的发送信号与接收信号达到帧同步？

（弹性存储器；满足2ts=n×TS=n×125μs。

P79）

四、频率同步有哪几种方法？

（1、准同步，2、组从同步3、相互同步。

P80）

五、一次正常的电话通信的全过程包括（1、呼叫连接建立、2、用户信息传输、3、连接释放）。

六、7号信令系统是公共信道信令还是随路信令？

（公共信道信令）这两类信令的比较。

与随路信令相比较，公共信令有哪些优点？

（P83

（1）

（2）（3）点）

七、信令的编码方式有哪几种？

7号信令呢？

（模拟编码方式、二进制编码方式、信令单元方式；7号信令是信令单元方式）

八、7号信令是分组交换还是电路交换？

（分组交换）

九、信令在多段链路上的传输方式有哪几种？

No.7信令系统用哪种？

（端到端方式、逐段转发方式；No.7信令主要采用逐段转发方式P87）

十、No.7信令系统的基本功能结构。

（消息传递部分MTP和独立用户部分UP。

P88图4-35）

十一、No.7信令系统的协议栈结构。

（P89图4-36）

十二、No.7信令系统可不可以采用PCM30/32系统来传输？

No.7信令的最佳传输速率是多少？

（可以；64kbit/sP89）

十三、简述No.7信令系统的信号单元有哪几种。

（消息信号单元msu，链路状态信号单元lssu，填充信号单元fisu。

P90）

十四。

No.7信令系统使用反馈重传进行差错控制。

（P91）

十五、选择：

No.7信令中目的信令点地址是用哪个字段标识的？

SIF、SLS、OPC、｛DPC、P92｝SIO。

十六、试述忙时试呼次数BHCA的概念。

哪些因素影响它？

（控制系统的呼叫处理能力

。

（1）系统容量影响。

用户数量越多，扫描程序的开销与端口数量相关，时钟级固定开销也就越大，导致单位时间能处理的呼叫数目减少。

（2）控制结构影响。

多处理机结构，存在额外通信开销。

（3）处理机性能影响。

包括指令功能、工作频率、存储器寻址范围和I/O端口数量。

（4）软件设计水平。

重要因素，包括程序结构、算法、数据结构和采用的编程语言等。

）

十七、BHCA的计算。

（t=a+bN;a为固定开销,b为每个呼叫所需平均处理时间,N为单位时间内总呼叫数）

十八、程序调度管理中，任务按优先级分为哪几级？

（故障级、周期级、基本级P101）

十九、设计时间表调度。

（P102）

二十、去话分析是要分析主叫的情况还是被叫的情况？

（主叫用户数据P114）

（五）分组交换（6学时）

数据链路层、网络层和传输层是否都能向上提供面向连接方式和无连接方式的服务？

p124

都提供面向连接和无连接服务。

为什么电路交换不适合计算机数据通信？

P129

简述异步时分复用的概念，并把它与同步时分复用比较。

P130&P131

数据报和虚电路，哪种是面向连接的？

简述它们的概念。

P134比较这两种技术的特点。

P136&p134

答：

数据报为无连接。

虚电路为面向连接。

路由选择算法是用来做什么的？

生成路由表

（六）面向连接的快速分组交换（6学时）

试述ATM的面向连接特性是如何体现的？

保证建立的连接具有所要求的服务质量P161

为什么ATM既能支持实时业务，又能支持非实时业务；既支持CBR业务又支持VBR业务；既支持窄带业务又支持宽带业务。

答：

ATM是一种信息传递的方式，它能真正实现话音、数据和图象等业务的综合；能适应现有的和将来可能的业务；能在同一网络提供低至几kbit/S,高至几百Mbit/S的速率。

ATM网络内部有哪两种接口？

UNI用户网络接口（User-NetworkInterface），是ATM端点与ATM交换机之间的接口。

NNI网络结点接口（Network-NodeInterface），是在ATM网络中两个交换机之间或在两个ATM网络之间的接口。

Ppt06—10页

ATM虚电路与VPI/VCI的关系。

Ppt06-16页

ATM的虚电路分为两个级别，分别是：

虚通道VP（VirtualPath）和虚通路VC（VirtualChannel）。

一个端到端的连接一般由若干段串接而成，其中每一段称为链路。

因此相应的有VP链路和VC链路，它们分别用VPI和VPI+VCI标识。

VPI和VCI不是端到端虚通道和虚通路的标识符，而是VP链路和VC链路的标识符；一个端到端逻辑连接的各段逻辑链路的标识符一般是不相同的，VPI和VCI只具有局部意义。

VPI/VCI的转换是由ATM协议参考模型中的哪一层来完成的？

答：

ATM层完成P170

Banyan网是单路径还是多路径的？

答：

单路径P179

简述单路径交换网络和多路径交换网络的概念。

答：

单路径是指任一对入出端口之间只有一条路径，多路径则在任一对入出端口之间有多条路径可以选用。

单路径的两种典型结构是基于Crossbar的结构和基于Banyan的结构。

Corssbar结构又分为矩阵型和全互连型，Banyan结构又分为内部缓冲型和内部无缓冲型。

多路径具有多种结构，如Clos和Benes结构等。

简述Banyan网络的特性。

①树型结构特性：

②单路径特征③自选路由特征④内部竞争性P179

Banyan网络是无阻塞网络吗？

答：

有阻塞P175

用缓存器来解决输出冲突问题时，有哪几种设置缓存器的方法？

答：

输入缓存、输出缓存、输入输出缓存、交叉点缓存、共享缓存。

P182

如何理解ATM综合了电路交换和分组交换的优点？

1）采用固定长度的ATM信元异步转移复用方式。

2）ATM采用面向连接并预约传

输资源的方式工作。

3）在ATM网络内部取消差错控制和流量控制，而将这些工

作推到网络的边缘设备上进行。

4）ATM信元头部功能降低。

ATM信元是几个字节的？

（选择）53个字节

（七）非连接型快速分组交换（6学时）

IPv6中支持的任播是什么？

答：

当一个单播地址被分配到多于一个的接口上时，发到该接口的报文被网络路由到由路由协议度量的“最近”的目标接口上。

允许一个发送者访问一组接收者中最近的一个的一种网络服务。

　IPv6中一个任播地址是分配给不同节点的多个接口的，就是说有若干个网络接口可分配同一个任播地址。

当有一个数据包传送给这个地址时，路由器只将此数据包转发到其中一个“最近距离”的接口上就完事了，并不是每个接口都收到此数据包。

（这一点上也与IPv6多播不同。

）

P226

列举你在本课程中见过的使用隧道技术的几个例子。

答：

通过隧道的建立，可实现：

　　*将数据流强制送到特定的地址

　　*隐藏私有的网络地址

　　*在IP网上传递非IP数据包

　　*提供数据安全支持

使用CIDRIPv4地址对路由的快速查找有什么好处？

答：

由于一个CIDR地址块可以表示很多地址，所以在路由表中就利用CIDR地址来查找目的网络。

这种网络的聚合叫路由聚合，它使得路由表的一个项目可以表示很多个原来传统分类地址的路由。

CIDR最长前缀匹配例。

P204

路由器的基本结构（图7-35）

试说明高性能路由器内部所用的四种交换机制是为解决什么问题而生。

试比较这些交换技术，并谈谈你认为哪种最好，说明理由。

答：

为了减小分组在内连网络中经历的时延。

1.分组交换不需要切割和重装，但是分组长度可变，给交换和存储管理带来不便。

2.信元交换可以克服分组交换在交换和存储方面的困难，但是需要将分组切割重装，信元独立选路，当交换网络输入与输出端口之间有多条路径时，必须解决信元乱序问题。

3.虫孔交换需要切割和重装，同时还要有流控机制，但是在低负载情况下时延低。

4.虚切通交换需要切割和重装，头片受阻时，后续数据片会流入同一个交换结点，不会阻塞经过沿途交换结点的分组，因此吞吐率高、时延低。

虚切通交换最好，它兼有分组交换和虫孔交换的特点，而且具有吞吐率较高P248

请简述四层交换和三层交换的概念。

三层交换与传统路由器的存储转发方式有何不同？

答：

三层交换设备，相当于一个带有第三层路由功能的二层交换机。

三层交换基本类型包括逐包式交换（主要用于局域网）流式交换（主要用于广域网）。

第四层交换就是利用第四层（TCP/UDP）协议提供的附加信息进一步改进路由和交换功能，以增强网络灵活性，提高服务性能。

具有业务感知能力，可对网络资源进行最优分配，提高服务质量，实现负载均衡和安全控制等。

不同：

传统路由器和X.25分组交换机都是在第三层进行交换的，但这种所谓的交换仅仅是存储转发的概念，实质是使用软件将分组从一个端口转移到另外一个端口，转发速率较低。

三层交换是基于流的技术尽可能地避免对IP分组的逐个处理。

在两个主机之间的通信过程中，三层交换路由器对于收到的第一个分组，按传统路由器的工作方式进行处理，并分析IP分组头，记录收发IP地址、端口号、应用层协议类型、服务质量要求等信息，建立从发端到收端的转发路径。

当后续分组到达后，分析与前面分组的关系，判断这些分组是否属于同一个流，同一个流的后续分组将按已经建立的转发路径在第二层进行交换，而不再进行逐包路由计算，从而提高转发速率。

（八）标记交换（4学时）

简述FEC的概念。

P252

简述MPLS中标签的概念。

P252

请比较MPLS路由器相对于普通路由器来说，有哪些机制使MPLS的交换速率大大提高？

【？

？

？

】采用标记交换

试比较MPLS和ATM技术之异同。

【二选一答题】

1、从IP协议与ATM协议的关系划分看，MPLS属于集成模型的类别，它基于标记交换机制，在ATM层上直接承载IP业务，与重叠模型相比，提高了业务的性能和网络的效率。

当ATM网络设备引入MPLS功能后，将同时支持IP业务和其他ATM业务。

2、PMLS比ATM更加灵活，而且分类方式更多，PMLS包含了ATM，比ATM更高级。

ATM的标记头连接的标识符只有VPI、VCI。

而PMLS可以转换更多的标识符成为自己的方式进行标记。

边缘路由器LER与核心路由器LSR有何异同？

p253

标记交换路径的建立，填图。

P264（图8-13）p262

MPLS中把什么功能进行了分离？

控制盒转发功能进行了分离

（九）局域网交换技术（3学时）

以太网交换是第几层交换？

答：

P275第二层交换

以太网交换中帧的转发方式主要有哪两种？

答：

P275，直接转发和存储转发

请比较直通方式和存储转发方式所采用的结构和帧的转发过程有何不同？

各有何优缺点？

答：

P276，

VLAN的概念。

答：

P278，利用以太网交换机可以方便地扩展局域网的规模，形成较大的交换式局域网。

这种交换式局域网可以向用户提供虚拟局域网服务。

VLAN是用什么来区分不同的逻辑子网？

答：

标记方法。

你认为VLAN是否可以统一于MPLS技术之下？

如果可以，试根据所学知识设计一下如何用MPLS实现VLAN的数据交换控制。

答：

可以，P253,524,281

（十）光交换（2学时）

什么是WDM？

简述它的主要特点。

答：

光波分复用（WDM）是在一条光波信道中用多个载波同时传输光信号的技术，波分复用传输系统的工作波段，目前位于1.50～1.60μm的范围内。

特点：

（1）利用多个载波并行传输，突破电子电路的速率极限，减小了光纤色散的影响，充分利用了光纤的巨大带宽资源；

（2）节省线路投资，便于实现已铺设光纤的扩容；

（3）各波长的信道相对独立，可同时传输不同类型、不同速率的信号；

（4）可降低对光发射机（E/O）和光接收机（O/E）器

件工作速率的要求；

（5）具有高度的组网灵活性和可靠性。

波长链路和光路有何区别和联系？

答：

p285，在光纤链路中由不同波长的载波提供的信道，称为“波长链路”，为了提供承载业务，在OTN的各EN之间需建立由多段波长链路串接而成的光波长通道，简称为“光路”。

你理解的逻辑信道是什么？

请简述在同步时分复用的电路交换中、在数据报交换方式中、在虚电路交换方式中，在ATM中、在基于WDM的OTN中，逻辑信道分别指什么。

答：

逻辑信道就是由网络抽象资源构成的信道。

逻辑信道通常可以分为两类：

控制信道和业务信道。

控制信道用于传输控制平面信息，而业务信道用于传输用户平面信息。

同步时分复用电路交换的逻辑信道是时隙，数据报交换是每个数据包之间连接的信道，虚电路交换是分组之间的建立的端与端之间的连接通路，ATM中是vp和vc，在基于WDM的OTN中是不同的频率间隔。

还有待续。

。

。

。

。

简述OADM和OXC的作用。

答OADM的基本功能是：

在实现光域透明中继转发的同时，从输入光纤链路中分出一个或多个波长的光信号到本地，又从本地插入同样数目波长的光信号到输出光纤链路中去，为本地业务提供宽带信道。

光交叉连接设备（OXC）是光网络的重要部件，主要用于边缘结点和核心结点的光交换机中。

光交叉连接通常分为三类，即光纤交叉连接（FXC）、波长选择交叉连接（WSXC）、波长变换交叉连接（WIXC）。

：

OXC里的交换结构（交换方式）有哪三种？

答：

光交叉连接通常分为三类，即光纤交叉连接（FXC）、波长选择交叉连接（WSXC）、波长变换交叉连接（WIXC）。

：

对应端口数N＝4，波长数W＝8，分别画出WSXC和WIXC的原理框图。

答：

P291,922

（十一）软交换（5学时）

软交换体系中有哪三种主要设备？

答：

软交换，信令网关，服务器。

软交换和媒体网关之间一般使用什么协议？

答：

H.248/MGCP

软交换的思想是把哪三种功能进行了分离？

答：

呼叫控制与承载分离；业务控制与呼叫控制分离。