通訊系統/分組資料系統
在大多數資料應用程式中,使用者資料被分解成一串資料包。這需要在使用者的資料中新增額外的資訊以確保其安全地到達正確的目的地。
如果資料包比較長或長度可變,則系統可以稱為幀中繼。如果資料包很小且長度固定,則系統可以稱為信元中繼。
根據系統的型別,使用者資料可以組織成固定長度或可變長度的資料包。在任何情況下,都會以報頭的形式將額外的資訊附加到客戶資料。
報頭內容可能包括
- • 源地址
- • 目的地址
- • 時間戳或資料包序列號
- • 最大允許延遲(優先順序)
- • ACK/NACK
- • 網路控制/計費
- • 錯誤檢查等。
但是,具有傳輸延遲的單向連線不適用於語音連線,但在資料傳輸中不是問題。每個輸入資料包都儲存在輸入緩衝區或佇列中,並在資源可用時傳送到相應的輸出佇列。如果資料包和佇列足夠短,則可以建立虛擬全雙工鏈路,並且可能實現互動式事務。
為了理解這些系統的執行方式,通常需要參考標準模型。OSI 模型概述了任何通訊系統中固有的各種功能和屬性。
另一個必要條件是 OSI 模型實現的標準化。這項工作主要由 IEEE 和 ITU(前身是 CCITT)完成。
OSI 模型始於 1978 年,並不斷髮展以提供互操作性的框架。為了使各種型別的裝置或系統能夠以某種有用的方式連線起來,需要標準化。一些受監管的活動包括:• 程序間通訊 • 資料表示 • 資料儲存 • 資源和程序管理 • 安全 • 程式支援
| OSI 模型 | |||
|---|---|---|---|
| 資料單元 | 層 | 功能 | |
| 主機 層 |
資料 | 7. 應用 | 網路程序到應用程式 |
| 6. 表示 | 資料表示和加密 | ||
| 5. 會話 | 主機間通訊 | ||
| 段 | 4. 傳輸 | 端到端連線和可靠性(TCP) | |
| 媒體 層 |
資料包/資料報 | 3. 網路 | 路徑確定和 邏輯地址 (IP) |
| 幀 | 2. 資料鏈路 | 物理地址(MAC 和 LLC) | |
| 位元 | 1. 物理 | 媒體、訊號和二進位制傳輸 | |
OSI 模型的大部分是在基於微處理器的硬體中實現的。這意味著通常可以透過進行軟體更改來適應新的應用程式、網路架構和協議。這也意味著傳統的電信和計算機行業之間的差距正在縮小。
隨著網路從雙絞線電纜遷移到光纖,物理層介面取得了重大進展。這些發展引入了新的應用程式、架構和協議。
公共資料分組網路的一些應用包括
- • 電子資金轉賬:銀行、自動取款機、清算所、證券交易所
- • 銷售點終端
- • 信用卡驗證
- • 電子郵件
- • 電子購物
- • 庫存管理
- • 資料庫互連
區域網用於將一組終端或工作站連線在一起。它們可能位於相對封閉的空間內,例如建築物或校園環境內。附件可能是啞終端或智慧終端、檔案伺服器、路由器和中繼器。
大多數區域網是私有的。它們可以連線到 PSTN 或其他運營商以形成都會網路或廣域網。
區域網可以以多種方式分類。一種方法檢查資訊是如何放置在互連傳輸介質上的。基帶區域網直接將邏輯電平注入介質,並透過某種形式的 TDM 共享訪問。然而,寬頻區域網使用高頻載波,並透過 FDM 共享訪問。
一些作者更喜歡將一個特殊類別,即 PBX 分開
- LAN - 區域網(基帶)
- HSLN - 高速區域網(可能是基帶或寬頻)
- PBX - 私人分支交換機(基帶)
如今,最廣泛使用的區域網是乙太網、令牌環、令牌匯流排和 AppleTalk。它們可以透過閘道器、路由器、網橋或中繼器互連以形成都會網路,而都會網路又可以用於建立廣域網。 拓撲

區域網可以以三種基本方式配置,即:環形、星形或匯流排形。另一種稱為樹形拓撲的安排實際上是匯流排的一種變體。有線電視是使用頻分複用技術的樹形網路的一個例子。
- 星形
PSTN 的端局配置為星形,所有線路都從一個位置輻射出去。這種型別的佈線也用於所有現代辦公樓。星形的中心或集線器可能包含網路管理器或其他控制 LAN 的硬體。這種型別的安排用於 PBX 中,最常見的連線介質是雙絞線。
一些網路可能配置為物理星形,但可能具有不同的邏輯拓撲,例如環形。
- 環形
環形由一個閉合環路組成,每個站都透過一個有源或無源接頭連線。有源接頭是在環路中插入電子元件以提取和注入訊號的接頭,因此所有站實際上都是串聯連線的。無源接頭只是與環路接觸,因此所有站實際上都是並聯連線的。
想要傳輸的站會等待輪到它將資料包注入環路。這意味著某種形式的分散式協議。這通常透過令牌來實現。
- 匯流排形
需要分散式協議安排或令牌來解決匯流排衝突問題。每個終端都會監控公共匯流排,檢視是否有帶有其地址的任何資料,此時它只需複製一份。這種安排通常出現在計算機系統中,其中多個外圍裝置可能連線在高速總線上。
這種型別的安排中兩個重要的問題是訪問和訊號電平。在基帶或數字環境中,通常會施加輪詢機制以建立順序。此外,訊號在沿線路傳播時會衰減,這意味著必須進行某種形式的補償。
RS-422 是一種簡單的協議,在雙絞線總線上實現。該系統允許將幾十個裝置聯網,最遠可達 1 公里,資料速率高達 1 Mbit/s。
乙太網是基帶系統在總線上的一個例子。