现代交换原理复习知识点.docx
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现代交换原理复习知识点
第一章：
P1通信即是指按约定规则而进行的信息传送。
全互连存在的问题：
（1）连接线对的数量随终端数的平方增加，当存在N个终端时，需要的连接线对数为N（N-1）/2；
（2）当终端相距很远时，需要大量的长途线路；
（3）每增加1个终端时，必须新增N对线路；
（4）每个终端都与其他终端相连，需要配置很多线路接口。
P2交换机的作用是在任意选定的两条用户线之间建立和（而后）释放一条通信链路。
换句话说，交换机应能为连接到本机的任意两个用户之间建立一条通信链路，并能随时根据用户要求释放（断开）该链路。
按需实现任意入线（入端口）与任意出线（出端口）之间的互连是交换机最基本的任务。
P3通信网则是由各种软硬件设施按照一定的规则互连在一起，完成信息传送任务的系统
通信网是由一定数量的节点（包括端系统、交换机）和连接这些节点的传输系统有机地组织在一起的，按照约定的规则或协议完成任意用户间信息交换的通信体系。
用户使用它可以克服空间、时间等障碍来进行有效的信息交换。
在通信网中，将信息由信源传送至信宿具有两种工作方式：
面向连接方式和无连接方式。
P4面向连接网络与无连接网络工作方式的主要区别：
1.面向连接网络对每次通信总要经过建立连接、传送信息、释放连接三个阶段；而无连接网络则没有建立和释放的过程。
2面向连接网络中的节点必须为相关的呼叫选路，一旦路由确定连接即建立，路由中各节点需要为接下来进行的通信维持相应的连接状态；而无连接网络中的节点必须为每个分组独立选路，但节点中并不维持连接状态。
3用户信息较长时，采用面向连接方式通信效率较高；反之，无连接方式要好一些。
P5电路交换的主要优点：
1信息的传输时延小，对一次连接而言，传输时延固定不变。
2交换机对用户信息不进行处理，信息在通路中“透明”传输，信息的传输效率较高。
电路交换的主要缺点：
1电路资源被通信双方独占，电路利用率低。
2由于存在呼叫建立过程，电路的持续时间较长。
当通信时间较短（或传送较短信息）时，呼叫建立的时间可能大于通信时间，网络的利用率较低。
3有呼损，即可能出现由于被叫方终端设备忙或通信网络负荷过重而呼叫不通的情况。
4通信双方在信息传输速率、编码格式等方面必须完全兼容，否则难于互通。
P7分组交换有两种工作模式：
数据报和虚电路
分组交换的主要优点：
1可为用户提供异种终端（支持不同速率、不同编码方式和不同通信协议的数据终端）的通信环境。
2在网络负荷较轻的情况下，信息的传输时延较小，能够较好的满足计算机实时交互业务的通信要求。
3实现了线路资源的统计复用，通信线路（包括中继线和用户线）的利用率较高，在一条物理线上可以同时提供多条信息通路。
4可靠性高。
5经济性好
P8分组交换的主要缺点：
1分组中开销信息较多，对长报文通信的效率较低。
2技术实现复杂。
3时延较大
P8ATM交换的基本特点：
1采用定长的信元
2面向连接
3异步时分交换
P11路由器可以彻底隔离广播风暴，适应大型组网对性能、容量和安全性的要求。
虚拟局域网是指在交换式局域网的基础上，通过网管配置构建的可跨越不同网段、不同网络的端到端的逻辑网络。
P12交换和路由技术的主要差别主要体现在以下几方面
1交换技术主要是面向连接的，而路由技术则是无连接的；
2交换具有信令机制，而路由则没有；
3交换是有状态的，而路由则是无状态的；
4交换具有QoS保证，而路由则难以确保。
第二章：
P22交换单元的分类；
集中型（入线数大于出线数）
扩散型（入线数小于出线数）
分配型（入线数等于出现数）
交换单元的性能：
1容量
对于交换单元的容量，最基本的要素是交换单元入线和出线的数目。
在此基础上还应考虑交换单元每条入线上可以传送的信息量，对于模拟信号和数字信号，可分别用信号带宽和信号速率来衡量。
将交换单元入线（出线）数与每条入线上可传送的信息量这两个要素结合起来，即为交换单元所有入线可以同时传送的总的信息量，成为交换单元的容量。
2接口
交换单元需要规定自己的信号接口标准，即信号形式、速率及信息流方向。
不同的交换单元可以进行交换的信号形式是不同的。
3质量
一个交换单元的质量可用两方面的指标来衡量：
一是完成交换功能的情况，二是信息通过交换单元的损伤。
前一指标是指交换单元完成交换连接的情况，即是否在任何情况下都能完成指定的连接，以及完成交换连接的速度。
后一指标是指信号经过交换单元时的时延和其他损伤，如信噪比的降低等。
P25将若干个基本交换单元按照一定的拓扑结构和控制方式进行组合，即可构成交换网络。
构成交换网络的三大要素是交换单元、不同交换单元间的拓扑连接和控制方式。
P27无阻塞的条件：
m
（n入-1）+（n出-1）+1=n入+n出-1
数字程控交换机分为话路系统和控制系统两部分
话路系统由用户级、选组级、各种中继接口、信号部件等组成。
P31处理机的控制结构
1集中控制
2分散控制
3分布式控制
P32分布式控制的优点
1业务适应能力较强
2能方便地引入新技术，且不必重新设计交换机的整体结构，也不用修改原来的硬件
3可靠性高，发生故障时影响面较小，如只影响某一群用户或只影响某些性能。
处理机的冗余配置方式
1微同步方式（同步双工方式）
2负荷分担（话务分担）方式
3主备用方式
P33处理机之间的通信方式
1通过PCM信道进行通信
2采用计算机局域网结构方式
P38T-S-T原理（详见书内）
P40交换软件的组成
1应用软件
2操作系统
3数据库
4程序设计语言
交换软件的特点
1规模大
2实时性强
3多重处理
4可靠性高
5维护要求高
P53交换机主要技术指标
1性能指标
（1）话务负荷能力
话务负荷能力是指交换机在一定的呼损情况下，忙时承担的话务量
（2）呼叫处理能力
话务量所衡量的是交换机话路系统能够同时提供的话路数目。
交换机的话务能力往往受到控制设备的呼叫处理能力的限制。
（3）设备最大容量
交换机能够提供的用户线和中继线的最大数量，是交换机的一个重要指标。
2QoS指标
（1）呼损指标
呼损率是交换设备未能完成的呼叫数与用户试呼数的比值，简称呼损。
（2）接续时延
接续时延包括用户摘机后听到拨号音的时延和用户拨号完毕听到回铃音的时延。
3可靠性指标
可靠性指标是衡量交换机维持良好服务质量的持久能力。
P55电话通信网简称电话网，其全称是公众交换电话网（PSTN），是采用电路交换技术的电信网，具有分级网和无级网两种组网结构。
P56本地电话网是指在同一个长途编号区范围内的电话通信网，是由该地区内所有交换设备、传输系统和用户终端设备组成的电话网。
P57基干路由：
基干路由由具有上下级汇接关系的相邻等级交换中心之间以及长途网和本地网的最高等级交换中心之间的低呼损电路群组成。
低呼损直达路由：
直达路由是指由任意两个交换中心之间的电路群组成的，不经过其他交换中心转接的路由。
低呼损直达路由由任意两个等级的交换中心之间的低呼损直达电路组成。
高效直达路由：
高效直达路由是由任意两个等级的交换中心之间的高效直达电路组成的。
首选路由和迂回路由：
当一个交换中心呼叫另一个交换中心时，对目标局的选择可以有多个路由。
其中第一次选择的路由称为首选路由，当首选路由遇忙时，就迂回到第二路由或者第三路由。
此时，第二路由或第三路由称为首选路由的迂回路由
路由选择：
电话网的路由选择可采用等级制选路和无级选路两种结构。
P58长途网的路由选择原则如下：
1网中任一长途交换中心呼叫其他长途交换中心时所选路由局向最多为三个；
2路由选择顺序为先选直达路由，再选迂回路由，最后选最终路由；
3在选择迂回路由时先选择直接至受话区的迂回路，后选择经发话区的迂回路由。
所选择的迂回路由，再发话区是从低级局往高级局的方向（自下而上），而在受话区是从高级局往低级局的方向（自上而下）
4在经济合理的条件下，应使同一汇接区的主要话务在该汇接区内疏通，路由选择过程中遇低呼损路由时，不再溢出至其他路由，路由选择即终止。
本地网的路由选择原则如下：
1先选直达路由，遇忙再选迂回路由，最后选基干路由。
在路由选择中，当遇到低呼损路由时，不允许再溢出到其他路由上，路由选择结束。
2在本地网中，原则上端到端的最大串接电路数不超过三段，即端到端呼叫最多经过两次汇接。
当汇接局间不能个个相连时，端至端的最大串接电路数可放宽到四段。
3一次接续最多可选择三个路由。
P59同步是指信号之间在频率或相位上保持某种严格的特定关系，就是它们相对应的有效瞬间以同一平均速率出现
第三章：
P63在通信网节点设备之间相互交换的控制信息简称为信令。
信令在传送过程中所需遵循的协议规定称为信令方式。
实现特定信令方式的软硬件设施的集合就是信令系统。
按照信令的传送方向，可分为前向信令和后向信令；
按信令的工作区域，可分为用户线信令和局间信令；
按信令的传送方式不同，分为随路信令和共路信令。
随路信令是传统的信令方式，局间各话路传送各自的信令，即信令和话音在同一信道上传送，或在与话路有固定关系的信道上传送。
P64随路信令方式具有如下的基本特征：
1信令全部或部分地在话音通道中传送；
2信令的传送处理与其服务的话路严格对应和关联；
3信令在各自对应的话路中或固定分配的通道中传送，不构成集中传送多个话路信令的通道，因此也不构成与话路相对独立的信令网
P68NO.7信令系统将消息传递部分分为三个功能级，并将用户部分作为第四功能级。
各级的主要功能如下：
1第一级-信令数据链路功能级
2第二级-信令链路功能级
3第三级-信令网功能级
4第四级-用户部分
P79ISUP具有如下特点:
1消息结构灵活，在消息中引入了任选参数，因此虽然消息数量比TUP少，但消息的信息容量却十分丰富，能够适应业务发展的需要。
2能支持各种电路交换的话音业务和非话业务，包括ISDN补充业务。
3规定了许多增强功能，尤其是端到端信令，可以实现用户之间的透明信息传送。
4TUP主要考虑国内网应用，ISUP从一开始就同时考虑国际网和国内网使用，编码留有充分的余地；ISUP除支持基本的承载业务外，还支持主叫用户线识别（提供及限制）、呼叫转移、闭合用户群、直接拨入和用户至用户信令等补充业务。
P88事务一词泛指任意两个网络节点之间的交互过程。
P91信令网：
指逻辑上独立于通信网、专门用于传送信令消息的数据网络，它由信令点、信令转接点和互连它们的信令链路组成。
信令点：
信令网上产生和接收信令消息的节点。
它可能是信令消息的源点，也可能是信令消息的目的点，如交换局、各种专用服务中心（网络管理中心（NMC）、操作维护中心（OMC）、网络数据库）和信令转接点等。
信令转接点：
将从某一信令链路上接收的消息转发至另一信令链路上去的信令转接中心。
信令链路：
连接两个信令点（或信令转接点）的信令数据链路及其传送控制功能实体组成信令链路。
每条运行的信令链路都分配有一条信令数据链路和位于此信令数据链路两端的两个信令终端。
信令链路组：
直接互联两个信令点的一束平行的信令链路。
信令链路群：
在同一信令链路组中具有相同物理特性（如相同传输速率）的一组信令链路。
信令关系：
若两个信令点的对应用户部分（如TUP、ISUP）存在信令交互，则称这两个信令点之间存在信令关系。
信令工作方式：
指信令消息传送路径和该消息所属信令关系之间的结合方式，也就是说，消息是经由怎样的路径由源点发送至目的地点的。
在NO.7信令网中，信令传送具有三种工作方式：
1直联方式
2非直联方式
3准直联方式
信令路由：
信令消息从源点到目的地点所经过的路径，它决定于信令关系和信令传送的方式。
信令路由集：
一个信令关系可利用的所有可能的信令路由。
对于一个给定的消息，在正常情况下其信令路由是确定的，在故障情况下，将允许转移至替换路由。
第四章：
P97数据通信采用分组交换而不是电路交换或报文交换方式，主要基于以下原因：
1数据业务具有很强的突发性，采用电路交换方式，信道利用率太低；采用报文交换方式，时延又较长，不适于实时交互型业务。
2电路交换只支持固定速率的数据传输，要求收发双方严格同步，不适应数据通信网中终端间异步、可变速率的通信要求。
3话音通信对时延敏感，对差错不敏感，而数据通信对一定的时延可以忍受，但关键数据1个比特的差错也能造成灾难性后果。
P99分组交换网采用两种方式向用户提供信息传送服务，一种是虚电路方式，另一种是数据报方式。
P100虚电路服务具有如下特征：
1虚电路的路由选择仅仅发生在虚电路建立时，此过程在传统的分组网中称为虚呼叫；在后续的数据传输过程中，路径不再发生改变，因此可以减少节点不必要的控制和处理开销。
2由于属于同一呼叫的所有分组遵循同一路由，这些分组将按发送顺序到达目的地，按收端不再需要重新排序，因此分组的传输时延较小。
3虚电路建立后，每个分组头中不再需要包含详细的目的地址，而只需逻辑信道号就可以区分各个呼叫的信息，因此减少了每个分组的额外开销。
4虚电路是由多段逻辑信道级联而成的，虚电路在它经过的每段物理线路上都有一个逻辑信道号，这些逻辑信道的级联构成了端到端的虚电路。
因此，逻辑信道是基于段来划分的，而虚电路则是端到端的。
5虚电路的缺点是当网络中线路或设备发生故障时，可能导致虚电路中断，必须重新建立连接才能恢复数据传输。
6虚电路适用于一次建立后长时间传送数据的应用，其持续时间应显著大于呼叫建立时间，如文件传送、传真业务等。
否则，虚电路的技术优势无法得到体现。
P101数据报服务具有如下特点：
1用户之间的通信不需要连接建立和清除过程，因此对于短报文通信效率比较高。
2网络节点根据分组地址自由地选路，可以避开网络中的拥塞路段或节点，因此网络的健壮性较好，对于分组的传送比虚电路更为可靠，如果一个节点出现故障，分组可以绕开它通过其他路由传送
3数据报方式的缺点是分组的到达顺序不确定，终点需要重新排序，并且每个分组的分组头要包含详细的目的地址，因此分组和节点的处理开销比较大。
4数据报适用于短报文的数据通信，如即时通信、询问/响应型业务等。
P104流量控制的作用
1防止由于网络和用户过载而导致吞吐量下降和传送时延增加
2避免网络死锁
3网络及用户之间的速率匹配
P105流量控制方法
1滑动窗口机制
2缓冲区预约方式
3许可证法
P117ATM具有以下特点
1ATM是一种统计复用技术，可实现网络资源的按需分配
2ATM利用硬件实现固定长度分组（信元）的快速交换，时延小、实时性好，能够满足多媒体业务传输的要求
3ATM支持多业务的传输，并提供服务质量保证
4ATM是一种面向连接的技术，在传输用户数据之前必须建立端到端的虚连接。
第五章：
P131智能网是一种用于产生和提供新业务的体系结构
P132智能网概念模型（INCM）由四个平面组成，即业务平面、全局功能平面、分布功能平面和物理平面。
业务平面（SP）是从业务使用者的角度对智能网进行的抽象，反映了智能网面向用户提供的业务，但不包含任何业务的实现细节，使用者所能看到的只是关于业务的一些行为
P135全局功能平面（GFP）主要面向业务设计者。
在这个平面上，GFP反映了IN所具有的总的功能。
即对业务交换点、业务控制点、智能外设等功能部件不加区分，而是把它们合起来作为整体来考虑智能网的功能。
全局功能平面中包含业务独立构件（SIB）、基本呼叫处理（BCP）和总业务逻辑（GSL）
P136分布功能平面（DFP）从网络设计者角度对智能网功能实体（FE）及功能实体间的信息流进行定义。
P137物理平面（PP）从组网角度描述分布功能平面各功能实体在物理上组成实际系统的各种可能方案，并规定各种物理实体之间实现分布功能平面中信息流的具体通信协议，指明功能实体与物理实体之间的映射关系
P150在下一代网络中，智能网有三种不同的实现方式：
1软交换访问智能网平台
2SSP访问应用服务器
3利用第三方来实现智能业务
第六章：
P154计算机网络有很多分类方法。
可以从地理范围大小、拓扑结构等角度进行分类
按地理范围大小，可分为局域网、城域网、广域网
按照拓扑结构可分为星形、树形、总线形、环形、网状结构
P156IP地址格式
A类地址的范围是：
1.0.0.0~127.255.255.255
B类地址的范围是：
128.0.0.0~191.255.255.255
C类地址的范围是：
192.0.0.0~223.255.255.255
私有IP地址空间如下：
A类地址：
10.0.0.0~10.255.255.255
B类地址：
172.16.0.0~172.31.255.255，共16个连续的B类网络
C类地址：
192.168.0.0~192.168.255.255，共256个连续的C类网络
3类地址的掩码如下：
A类：
11111111.00000000.00000000.00000000，即255.0.0.0
B类：
11111111.11111111.00000000.00000000，即255.255.0.0
C类：
11111111.11111111.11111111.00000000，即255.255.255.0
P165VLAN划分原则如下：
按工作性质划分
按使用的协议划分
按IP地址划分
P169设计原则
1最优性
2简易性和低开销
3强壮性和稳定性
4快速收敛性
5灵活性
算法类型
静态和动态路由选择算法
单路径和多路径路由选择算法
平面路由和分层路由选择算法
主机智能和路由器智能路由选择算法
域内路由和域间路由选择算法
P173物理层使用的中间设备叫做转发器
数据链路层使用的中间设备叫做网桥或交换机
网络层使用的中间设备叫做路由器
在网络层以上使用的中间设备叫做网关
P176多协议标记交换（MPLS）
P181MPLS的优点
1转发简单
2采用等价转发类（FEC），增强了可扩展性
3支持基于QoS的路由，可以选择满足特定QoS的路径
4具有流量管理功能，支持多种增值业务（隧道、虚拟专用网）及路由迂回等，可以指定某一个流经特定路径转发，达到链路、交换设备流量的平衡
5由于标记具有不同粒度和等级结构，路由的处理可以分级进行，简化了网络管理
6与ATM或帧中继相结合，提高了路由扩展性。
7支持标记合并技术，解决了可扩展性问题，简化了标记映射表。
MPLS的缺点
1对短流，信令开销比例大
2在具体的数据承载网络（如基于ATM）中进行LSP聚合操作复杂
3在MPLS网络中，标记交换节点对IP流进行业务感知、识别并确定其相应FEC的技术还不太成熟。
此外，MPLS对组播业务的支持也不够灵活
P182流量工程是根据业务需要分配网络资源的控制过程
P184四层交换的主要功能是：
1具有线速交换能力，尤其在千兆位以太网中
2能实现一个路由器的全部功能
3具备根据应用类型提供不同服务级别的能力
4具有网络流量管理能力
P186P2P技术的特点
1非中心化
2可扩展性
3健壮性
第七章：
P191QoS度量指标
1业务可用性：
用户到IP业务之间连接的可靠性
2时延：
指两个参照点之间发送和接收数据包的时间间隔
3时延抖动：
指在同一传送路径上一组数据包之间的时延差异
4吞吐量：
网络中传送数据包的速率，可用平均速率或峰值速率表示
5丢包率：
在网络中传送数据包时丢弃数据包所占的比例。
P194常见的队列调度算法
1传统的先进先出（FIFO）队列
2严格的优先级队列
3公平排队或循环方式
4基于类别的排队
P195综合业务模型的优点：
1能够提供绝对保证的QoS
2RSVP在源和目的地间可以使用现有的路由协议决定流的传输路径
3综合业务模型同时支持单播和多播服务
综合业务模型的缺点
1可扩展性差
2对路由器的要求较高
3不适合短流
4IP流的自动识别、分类技术还不成熟
P197区分业务定义了以下三种业务类型
1优质的业务
2确保的业务
3尽力而为业务
P198区分业务模型的优点
1可扩展性好
2便于实现和部署
区分业务模型的缺点
1区分业务为IP网提高QoS奠定了基础，但还无法提供端到端的QoS服务
2另外，区分业务中分组流的粒度较粗
P199IP承载网是以IP技术为基础，实现电信级综合业务传送的分组网络平台
P206IPv6的技术特点
1报头简化、扩展灵活
2层次化的地址结构
3IP地址的即插即用
4增强的网络安全机制
5支持服务质量保证
第八章：
P215下一代网络（NGN）
NGN是一种目标网络结构，一种具有分组化、宽带化、移动性、呼叫与承载分离、业务与控制分离等特征的理想网络结构
P216NGN各层主要功能如下；
接入层：
将各类用户连接至网络，集中用户业务并将它们传送至目的地；包括各种接入手段，如固定或移动接入、窄带或宽带接入等
传送层：
将信息格式转换成能够在网络上传送的统一格式，如将话音信号分割成ATM信元或IP包，并实现媒体流的选路和传送
控制层：
完成各种呼叫控制功能，控制底层网络元素对接入层和传送层话音、数据和多媒体业务流的处理，在该层实现了网络端到端的连接控制。
业务层：
在呼叫建立的基础上提供各种增值业务，同时开放第三方可编程接口，易于引入新业务。
P217软交换的基本含义是把呼叫控制功能从媒体网关中分离出来，通过服务器上的软件实现基本呼叫控制功能，包括呼叫选路、管理控制、连接控制（建立会话、拆除会话）和信令互通。
软交换位于控制层，它与接入层的网关交互作用，只是网关完成呼叫处理业务。
软交换分层结构具有以下优点：
1通过在控制层与业务层间采用统一公开的接口来实现业务提供和网络控制的分离，便于新业务的快速提供。
2通过呼叫控制与承载传送的分离，便于在承载层采用新的网络传送技术
3通过承载与接入的分离，便于现有各种网络技术的接入
4允许网络运营商从不同的制造商那里购买最合适的网络部件构建自己的网络，而不必受制于一家公司的解决方案
P218软交换的主要功能
1媒体接入功能
2呼叫控制功能
3业务提供功能
4互联互通功能
P220IAD具有下列控制功能
1呼叫处理功能
2媒体控制功能
3话音处理功能
4话音QoS管理功能
P221中继网关主要中继功能
1话音处理功能
2呼叫处理与控制功能
3资源控制功能
P225终端是能够发送或接收一个或多个媒体流的逻辑实体
关联表示网关内一组终端之间的连接关系和媒体流方向。
第九章：
P243移动通信是指通信的一方或双方在移动中进行的通信，即至少有一方具有移动性
移动通信的特点：
1用户的移动性
2电波传播环境复杂
3噪声和干扰严重
4系统和网络结构复杂
5有限的频率资源
P244移动通信分类
1寻呼系统
2无绳电话
3集群移动通信
4公用移动通信系统
5卫星移动通信
公用陆地移动通信网（PLMN）
1网络功能实体
（1）移动台
（2）基站系统
（3）移动业务交换中心
（4）归属位置寄存器
（5）拜访位置寄存器
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