分组交换技术详解:帧中继与数据链路层Q.922协议

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"数据链路层Q.922核心协议主要涉及帧的定界、同步、透明性处理、复用/分路、差错检测、帧长校验以及拥塞控制等功能。分组交换技术是一种重要的通信方式,结合了电路交换和报文交换的优点,通过存储-转发机制以分组为单位进行数据传输。它具有高效利用线路、快速响应、灵活性高和可靠性强等特点,但同时也存在网络重负荷时延迟增大、长报文传输效率低以及技术实现复杂的缺点。数据通信系统通常包括数据终端设备(DTE)、数据电路终接设备(DCE)以及传输信道,采用如频分复用(FDM)、同步时分复用(TDM)和统计时分复用(SDM)等复用技术来提高信道利用率。" 在数据链路层,Q.922协议是数据链路层的一个关键标准,它确保了数据帧在传输过程中的正确性和有效性。协议的核心功能包括: 1. 帧的定界与同步:定义了帧的开始和结束标志,使得接收方可以识别出帧的边界,同时保证接收端能正确地同步到帧的起始位置。 2. 透明性处理:确保数据中的特定序列不会被误解释为帧的边界或控制信息,例如通过填充位来避免01111110(位串EOT)的出现。 3. 复用/分路:允许多个数据流在同一物理链路上并行传输,每个数据流被分配到不同的逻辑通道。 4. 差错检测:通过校验码如CRC(循环冗余校验)来检测传输过程中产生的错误,但不负责纠正错误,错误的帧会被丢弃。 5. 帧长校验:验证接收到的帧长度是否符合协议规定,防止过短或过长的无效帧。 6. 拥塞控制:在网络拥堵时采取措施减少新的数据流入,以防止网络性能恶化。 分组交换技术是网络通信的重要手段,它基于存储-转发原理,将数据分割成较小的分组进行传输。分组交换主要有以下特点: 1. 统计时分复用:动态分配时隙给活跃的通信,提高了信道的利用率,尤其在多用户共享信道的情况下。 2. 高效性:在网络负载较轻时,延迟较低且稳定,适合实时性要求高的应用。 3. 灵活性:支持不同速率、编码、同步方式和通信协议的设备间通信。 4. 可靠性:内置差错控制机制,保证数据的准确性。 5. 缺点:在高负载下,由于存储-转发机制,可能会导致较大的延迟;对于长报文通信,由于分组开销,传输效率相对较低;此外,其技术实现相对复杂,需要更多的硬件和软件支持。 分组交换技术广泛应用于IP网络,如互联网,而帧中继是另一种基于分组交换的技术,简化了X.25协议,更适合于局域网和广域网之间的高速数据传输。