通信网络详解:构成、链路与分组交换原理

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通信网络基础是信息技术领域中的核心概念,它涵盖了从物理连接到数据传输方式、网络架构等多个层面。首先,通信网络的基本构成包括子网和终端,这些是由物理传输链路和链路的汇聚点组成的,如ATM网络、X.25分组数据网络、PSTN(公共电话交换网)、ISDN(综合业务数字网)以及移动通信网等,这些都是传统的固定或移动通信基础设施。 接入链路是连接终端与网络的关键环节,例如: 1. Modem链路利用PSTN线路,通过模拟技术提供低速(300b/s和56kb/s)的数据传输; 2. xDSL链路则是数字化升级,利用数字技术对PSTN线路进行改造,提供更高的传输速率; 3. ISDN提供两个基本信道,B信道和D信道,分别支持64kb/s和16kb/s或64kb/s的数据传输; 4. 数字蜂窝移动通信链路适用于移动场景,速率范围从十几kb/s到2Mb/s; 5. 以太网,如10Mb/s和100Mb/s的双绞线,是局域网的常用传输技术。 在分组交换网络中,数据被分割成小的、格式化的分组,每个分组都有一个包含目标地址和其他控制信息的分组头。分组交换使用存储转发机制,根据分组头指导数据包在网络中路由。 虚电路与传统电话交换网PSTN的不同在于,虚电路在会话开始时预先建立一条逻辑通道,只有在传输数据时才会占用物理链路,非传输时段则可复用。而在PSTN中,物理链路始终在线,无论是否正在传输数据。 ATM(异步传输模式)网络采用固定长度的信元进行数据传输,这使得硬件电路处理更加高效,缩短了处理时间。ATM提供四种服务类别(A、B、C、D)和五种适配方法(AAL1至AAL5),以适应不同类型的应用需求,将协议数据单元CS-PDU分解为信元进行传输。 最后,提到的OSI(开放系统互连)模型将通信网络划分为七层:应用层处理应用程序交互,表示层负责数据编码和解码,会话层管理会话,运输层负责端到端的数据传输,网络层负责路由选择,数据链路层负责错误检测和纠正,而物理层则处理比特流的传输。这七层模型构成了通信网络的基础架构,每一层都有其特定的功能和作用,共同确保数据的准确、高效传输。