交换技术基础

交换技术基础（精选12篇）

1.交换技术基础 篇一

交换机的主要功能是根据其中称为“MAC转发/过滤表”的数据库，

一.交换机开启后，其中的“MAC转发/过滤表”(简称：MAC表)是空的。

二.当与交换机相连的设备开始发送数据，而交换机与之相连的接口收到数据帧后，交换机会将数据帧中的源MAC地址保存在“MAC转发/过滤表”中。并记录设备对应的接口。

三.然后，交换机将数据帧在除了源端口外的所有端口泛洪到网络。

四.网络中另一个设备应答了这个数据帧，并发回一个应答帧。

五.交换机将这个应答帧中的源MAC地址放入MAC表中

六.这样MAC表中有了两个相关的MAC地址，当这两个设备再次通信时，就可以建立点对点的连接，而不会对帧进行泛洪转发。

示例：

1.交换机SW1开启后，MAC表为空。

Vlan

Mac Address

Type

Ports

2. PC A 向PC D发送一个数据帧，源地址：000a.aaaa.aaaa目的地址：000d.dddd.dddd

SW1通过Fa0/3口接收到这个数据帧。将数据帧中的源地址加入到MAC表中。

Vlan

Mac Address

Type

Ports

1

000a.aaaa.aaaa

DYNAMIC

Fa0/3

Vlan表示该PC A处于哪个Vlan1中;

Mac Address是源地址PC A的MAC地址

Type表示给MAC项是动态加入的(MAC表的内容也可以静态加入)

Port表示PC A连接在Fa0/3口上

3.SW1在MAC表中查看数据帧的目的地址：000d.dddd.dddd;在MAC表中没有这一条，所以SW1不知道PC D在哪里，它就在除了F0/3外所有的端口泛洪发送这个数据帧，

4. PC B，PC C收到这个数据帧，发现不是自己的，就会丢弃这个帧;PC D收到后发现时给送给自己的，就会发送一个应答帧。源地址：000d.dddd.dddd：目的地址：000a.aaaa.aaaa

5. SW1通过Fa0/6接口接到这个应答帧，并将应答帧中的源地址记录在MAC表中。

Vlan

Mac Address

Type

Ports

1

000a.aaaa.aaaa

DYNAMIC

Fa0/3

1

000d.dddd.dddd

DYNAMIC

Fa0/6

6.然后，SW1在MAC表中查找应答帧中的目的地址：000a.aaaa.aaaa，发现它在Fa0/3口，就从Fa0/3口将这个帧发送出去。

7.当PC A和PC D再次通信时，由于MAC表中已经有两者的条目了，交换机就会直接进行点对点的发送，而不会泛洪。

8.最后，SW1学到网络内所有设备的MAC地址

Vlan

Mac Address

Type

Ports

1

000a.aaaa.aaaa

DYNAMIC

Fa0/3

1

000d.dddd.dddd

DYNAMIC

Fa0/6

1

000b.bbbb.bbbb

DYNAMIC

Fa0/4

1

000c.cccc.cccc

DYNAMIC

Fa0/5

2.交换技术基础 篇二

关键词：公允价值,商业实质,公允价值的可靠计量

2006年2月15日财政部发布了新的企业会计准则，其中《企业会计准则第7号——非货币性资产交换》(以下简称新准则)对企业非货币性资产交换的会计确认、计量、披露等进行了重新规范，与旧准则《企业会计准则——非货币性交易》(以下简称旧准则)相比，新准则中要求对于非货币性资产交换的不同情况其会计处理的计价基础不同。计价基础的选择成为对非货币性资产交换会计处理的一大重点，而采用公允价值计价处理的判断又尤为重要。

一、新准则对非货币性资产交换计价基础的规定

从商业买卖角度来看，非货币性资产交换相当于将“换出资产”卖出后再买入“换入资产”，在交换中企业应以公平的市场价格作支付(即资产的公允价值)。根据新准则的规定，非货币性资产交换具有商业实质、换入资产或换出资产的公允价值能够可靠计量时，应当以公允价值和应支付的相关税费作为换入资产的成本，公允价值与换出资产账面价值的差额计入当期损益。可见，商业实质、交换资产公允价值的可靠计量是企业采用公允价值计量基础的两个必备条件，若不同时具备，应采用新准则的规定按照历史成本计价基础进行换入资产价值的计量，且不确认损益。在非货币性资产交换中采用公允价值计量基础可保证会计信息更具相关性，是更恰当、合理的会计选择。

二、非货币性资产交换商业实质的判断

新准则规定，商业实质是非货币性资产交换公允价值计量基础的必备条件之一，当非货币性资产交换具备“换入资产的未来现金流量在风险、时间和金额方面与换出资产显著不同”、“换入资产与换出资产的预计未来现金流量现值不同，且其差额与换入资产和换出资产的公允价值相比是重大的”两个条件之一，便可认定为该交换具有商业实质。

1、流动性非货币资产与非流动性非货币资产的交换。

通常流动资产中的存货、短期投资、消耗性生物资产、准备持有至到期的债券投资是非货币性资产，与长期资产中的固定资产、无形资产、资本性及公益性生物资产、投资性房地产等非货币性资产相比，其受市场变化的影响较小，变现能力、流动性较强，风险较低;存续时间较短，资金回收快。流动性非货币性资产与非流动性非货币性资产相比，后者受市场变化的影响较小，变现能力、流动性较强，风险较低;前者存续时间较短，资金回收快。因此前者的风险远低于后者，能提供现金流量的时间远短于后者;后者可在较长时间内提供更多的现金流量，金额远大于前者。

2、流动性非货币资产之间、非流动性非货币资产之间交换。

流动性非货币资产之间及非流动性非货币资产之间交换不论是单项还是多项资产交换，也应严格依照未来现金流量在风险、时间、金额上进行分析，以判定交换是否具有商业实质。当换入资产的未来现金流量在风险、时间和金额方面与换出资产并无显著不同，就必须考察其预计未来现金流量的现值进行更深入的判断。估计未来现金流量的现值，既要分析未来现金流量，又必须选择合适折现率，可以使用未来现金流量的基本折现模型。

三、非货币性资产交换公允价值的可靠计量的判断

公允价值是指公平交易中双方自愿确定的交易金额，是大家公认的交易价格，是资产的内在价值、经济价值。公允价值的确定必须有一定的科学依据，可观察的市价、估价基础及方法必须具有公认性。当交换的非货币性资产的公允价值可用下面的一种方法来确定，就可认定其公允价值能够可靠计量。

1、市场交易价格法

当非货币性资产交换涉及的非货币性资产有活跃的交易市场，其市场交易价格反映了交易双方公平竞价的结果，当前或最近时期同类或类似产品的成交价可作为资产的公允价值，此时的公允价值具备可靠计量性。若是旧的资产还应考虑其成新度，如固定资产需考虑折旧程度。

2、现行成本法

当非货币性资产交换涉及的非货币性资产没有活跃的交易市场，但制造该产品所需的原材料、零部件等具有活跃的交易市场，即其现行成本具有可靠计量性，可以依据在现行市价下制造该产品所需的必要的原材料费、制造费用、辅助费用等成本加上国家公布的行业平均利润予以确定。

3、预期现金流量折现法

预期现金流量折现法是企业价值估价的一种科学方法，既考虑了资产的时间价值，又考虑了资产的风险价值，可以用于资产公允价值的确定。其变化模式有调整现金流量法和风险调整折现率法。

4、资产评估法

当交换的资产既没有活跃市场的交易市价作参考，又不能使用现行成本法和预期现金流量折现法进行合理的估计，可以聘请专业评估机构对资产进行评估，据以确定其公允价值。

四、公允价值计价对企业的报表项目将产生一定影响

在旧准则及新准则账面价值法下，只要换出资产的账面价值变化(主要是提取折旧政策不同或者计提减值准备额度不一)，所确认的换入资产入账价值及其损益跟着变化，这显然是不合理的;而在新准则公允价值法下，不管换出资产的账面价值为多少，换入资产的账面价值均保持不变，这较能反映换入资产的实际价值。所确认的资产价值的不同，当期所确认的损益(利润总额)也不同;在采用公允价值计量的情况下，如果换出资产账面价值与换入资产公允价值差距大，则差额影响当期损益大，对当期资产结构、所得税费用、净利润及净资产会产生很大影响。

公允价值计量的引入作为新会计准则的一大亮点，是值得我们去研究、运用的。而随着非货币性资产交换的日益增多，对企业提供信息的合理相关性得到进一步重视。研究公允价值对非货币性资产交换的影响便显得很有必要。

参考文献

[1]、中华人民共和国财政部.企业会计准则—无形资产[S]2001

3.软交换技术(1) 篇三

1、软交换出现的背景

软交换技术是近几年的一个热门话题，随着下一代网络(NGN)的提出，国内外对于软交换技术的研究兴趣达到了高潮。国际及国内的不少厂商都已开发出了自己的软交换产品。一些运营商也纷纷在进行基于软交换技术的下一代网络的试验。那么，软交换到底是在什么背景下提出的？为什么要采用软交换技术呢？

实际上，软交换技术是在IP电话的基础上逐步发展起来的一门新的技术或一个新的概念。在IP电话网中，考虑到网关功能的灵活性、可扩展性和高效性，提出了分解的网关功能的概念，即将IP电话网关分解为媒体网关、信令网关和媒体网关控制器，每一功能实体完成一定的功能。其中，媒体网关控制器主要完成呼叫控制功能，而媒体流的传送和转换由在媒体网关控制器控制下的媒体网关来完成。媒体网关控制器就是软交换的前身。后来在IETF的相关文档中，又有人提出呼叫代理的概念，呼叫代理实际上也就是媒体网关控制器。进一步又有人提出了呼叫服务器以及软交换的概念。软交换将呼叫代理的功能进行了进一步的扩展，除了提供呼叫控制功能外，还可以提供计费、认证、路由、资源管理和分配、协议处理等功能。

从业务需求来看，目前电话网上传送着许多数据业务，由于快速增长的数据业务给并不适合传送数据业务的电话网造成了很大的压力，运营商希望能够将公众交换电话网(PSTN)上传送的数据业务旁路到新建的数据网上，以减轻对电路交换网的压力；另一方面，随着IP网络的普及和IP电话的大规模使用，人们希望IP网在提供数据业务的同时，能够提供更多更新的业务，这些业务包括在PSTN/ISDN以及传统智能网中提供的各种基本业务、补充业务和智能业务，以及具有IP特色的各种已知和未知的增值业务。因此，基于分组技术的数据网与电路交换网最终必将走向融合，产生下一代由业务驱动的网络。

在传统PSTN/ISDN网络中，向用户提供的每一项业务都与交换机直接有关，业务和控制都由交换机来完成。因此，每提供一项新的业务都需要先制订规范，再对网络中所有交换机进行改造，新业务提供周期长。为满足用户对新业务的要求，人们在PSTN/ISDN的基础上提出了智能网的概念。智能网的核心思想就是将呼叫控制和接续功能与业务提供分离，交换机只完成基本的呼叫控制和接续功能，而业务提供则由叠加在PSTN/ISDN网上的智能网来提供。这种呼叫控制与业务提供的分离大大增强了网络提供业务的能力和速度。但是这种分离还只是第一步。随着IP网络技术的发展，出现了很多新型承载网络希望接入IP网络的需求，如各种接入网、移动网、帧中继网、数据网等。因此，从简化网络结构、便于网络发展的观点出发，有必要将呼叫控制与承载连接进行进一步的分离，并对所有的媒体流提供统一的传送平台。这样，就提出了分层结构的概念，将未来的网络功能从纵向分成4层，即业务层、控制层、传送层和接入层，其中，呼叫控制层的核心功能实体就是软交换。可以说，下一代网络的提出加速了软交换技术的发展。

实现这种分层结构至少存在以下优点：

(1)通过在呼叫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连接的分离，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，便于各种现有网络技术的接入。

(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。

可以说，这种完全分层的全开放的体系结构吸取了IP、ATM、IN、PSTN/ISDN等技术的精髓，是下一代网络（NGN）发展和业务提供的关键所在。

2、软交换的体系结构

软交换技术被通信界炒作得红红火火，那么，到底什么是软交换？

简单地说，软交换就是基于软件提供呼叫控制的功能实体。按照通信界的理解，软交换是为下一代网络中具有实时性要求的业务提供呼叫控制和连接控制功能的实体，是下一代网络呼叫控制的核心，也是目前电路交换网向分组交换网演进的主要设备之一，其体系结构如图1所示。

在该体系结构中，网络从纵向划分成4层：边缘接入层、核心交换层、网络控制层和业务/应用层，各层之间采用标准化接口。

(1)边缘接入层

边缘接入层负责将各种不同的网络和终端设备接入软交换体系结构，将各种业务量进行集中，并利用公共的传送平台传送到目的地。接入层的设备包括各种不同的网络、终端设备以及各种网关设备。这些网络或终端设备可以是公众交换电话网、ATM网络、帧中继网络、移动网络、各种IP电话终端及模拟终端等，它们通过不同的网关或接入设备接入核心网络。

a. 媒体网关

媒体网关(MG)负责将各种终端和接入网络接入核心分组网络，主要用于将一种网络中的媒体格式转换成另一种网络所要求的媒体格式，如提供电路交换网络的资源(如线路、中继)和分组网络(如IP、ATM)媒体流之间的转换，包括语音压缩、传真中继、回声消除和数字检测等。

b. 媒体服务器

媒体服务器(Media Server)用于提供一些特殊的资源，如交互式语音应答(IVR)、会议桥和传真等，处理与媒体网关间的承载接口。媒体服务器与媒体网关的区别在于：媒体网关可看作是IP网的一个端点或端点的集合，其主要功能是完成媒体格式的转换，如从电路方式到分组方式，它通常只受控于一个软交换(如媒体网关控制器)；媒体服务器通常是作为软交换的一个从属设备，执行基于媒体流的媒体处理过程。媒体服务器可以同时受控于多个软交换，提供多项并发的编解码和代码转换工作。

c.分组接入设备

分组接入设备(PAD)用于采用H.323/SIP协议等的IP电话终端设备的接入。

d.综合接入设备

综合接入设备(IAD)为用户提供多种类型的业务接入，如模拟用户接入、不对称数字用户线接入、局域网接入、V5接入等。

e.信令网关

信令网关(SG)提供七号信令网和分组网之间信令的转换，其中包括综合业务用户部分(ISUP)、事物处理应用部分(TCAP)等协议的转换。信令网关通常和软交换设备合设在一处，也可以单独设置。

(2)核心交换层

核心交换层对各种不同的业务和媒体流提供公共的传送平台。多采用基于分组的传送方式，目前比较公认的核心传送网为IP网或ATM骨干网。

(3)网络控制层

网络控制层完成呼叫控制、路由、认证、资源管理等功能。其主要实体为软交换设备。

(4)业务/应用层

业务/应用层在呼叫控制的基础上向最终用户提供各种增值业务，同时提供业务和网络的管理功能。该层的主要功能实体包括应用服务器、特征服务器、策略服务器、AAA服务器、目录服务器、数据库服务器、SCP、网管(负责网络的管理)及安全系统(提供安全保障)。

a.应用服务器

应用服务器(Application Server)负责各种增值业务的逻辑产生和管理，并提供开放的应用编程接口(API)，为第三方业务的开发提供统一公共的创作平台。

b.特征服务器

特征服务器(Feature Server)用于提供与呼叫过程密切相关的一些能力，如呼叫等待、快速拨号、在线拨号等，其提供的特性通常与某一类特征有关。

c.策略服务器

策略服务器(Policy Server)完成策略管理功能，定义各种资源接入和使用的标准。

d.认证、授权和计费服务器

认证、授权和计费(AAA)服务器负责提供接入认证和计费功能。

3、软交换的主要功能

软交换是下一代网络控制层的核心设备，也是从电路交换网向分组网演进的关键设备之一。软交换的概念虽然是从媒体网关控制器、呼叫代理等概念发展而来的，但其在功能上又进行了进一步的扩展，除了完成呼叫控制、连接控制和协议处理功能外，还将提供原来由网守设备提供的资源管理、路由以及认证、计费等功能。同时，软交换所提供的呼叫控制功能与传统交换机所提供的呼叫控制功能也有所不同，传统的呼叫控制功能是和具体的业务紧密结合在一起的。由于不同的业务所需要的呼叫控制功能不同，因此在软交换系统中，为了便于各类新业务和增值业务的引入，要求软交换所提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控制功能。概括起来，软交换的主要功能如下：

(1)媒体接入功能

软交换可以通过H.248协议将各种媒体网关接入软交换系统，如中继媒体网关、ATM媒体网关、综合接入媒体网关、无线媒体网关和数据媒体网关等。同时，软交换设备还可以利用H.323协议和会话启动协议(SIP)将H.323终端和会话启动协议客户端终端接入软交换系统，以提供相应的业务。

(2)呼叫控制功能

呼叫控制功能是软交换的重要功能之一。它为基本呼叫的建立、维持和释放提供控制功能，包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检出和资源控制等。可以说呼叫控制功能是整个网络的灵魂。

(3)业务提供功能

由于软交换系统既要兼顾与现有网络业务的互通，又要兼顾下一代网络业务的发展，因此软交换应能够实现现有PSTN/ISDN交换机提供的全部业务，包括基本业务和补充业务；同时，还应该可以与现有智能网配合提供现有智能网的业务；更为重要的是，软交换还应该能够提供开放的、标准的API或协议，以实现第3方业务的快速接入。

(4)互连互通功能

目前，在IP网上提供实时多媒体业务可以基于H.323协议和SIP协议两种体系结构。其中，H.323协议由ITU-T制订，SIP协议由IETF提出，两者均可以完成呼叫建立、呼叫释放、业务提供和能力交换等功能。H.323沿用了传统电路网可管理性和集中控制的特点，目前已比较成熟且已得到广泛应用；而会话启动协议则采用分布式结构，具有简单、可扩展性好、与Internet结合紧密等特点，已逐步得到应用，尤其是会话启动协议将会在第3代移动通信核心网和智能业务中得到广泛应用。因此软交换应能够同时支持这两种协议体系结构，并实现两种体系结构网络和业务的互通。

另外，为了沿用已有的智能业务和PSTN业务，软交换还应提供与IN及PSTN/ISDN的互通。

(5)资源管理功能

软交换可以对带宽等网络资源进行分配和管理。

(6)认证和计费

软交换可以对接入软交换系统的设备进行认证、授权和地址解析，同时还可以向计费服务器提供呼叫详细话单。

4、软交换的对外接口及采用的通信协议

作为NGN中的核心设备，软交换要与网络中很多的功能实体进行交互。为了便于网络各部件的独立发展，软交换与其它功能实体间必须采用标准的开放的接口。图2为软交换的对外接口示意图。

(1)软交换与媒体服务器之间的接口

软交换与媒体服务器间的接口协议一般采用MGCP、H.248协议。软交换也可以通过SIP协议来引导媒体服务器提供必要的媒体交互功能。软交换同样可以通过SIP协议或H.323协议将呼叫传送到应用服务器，在这种情况下，应用服务器接受该呼叫，并驱动媒体服务器提供必要的媒体交互功能。值得注意的是，在采用SIP协议的情况下，软交换或应用服务器是采用第3方呼叫控制方式来控制媒体服务器的，而且媒体服务器只能被动等待软交换或应用服务器的“INVITE(邀请)”，媒体服务器本身不能发出“INVITE”。

(2)软交换间的接口

此接口可采用SIP-T(SIP for Telephony)或BICC(承载无关呼叫控制)协议，用于不同软交换间的交互。BICC协议由ITU-T提出，由于其与七号信令(SS7)网络的高度兼容性而成为多数运营商的首选。SIP-T协议由IETF提出，也将作为下一代网络软交换间的可选接口。目前SIP-T要解决的问题是其自身的稳定和与SS7网络的互通。

(3)软交换与应用服务器之间的接口

该接口提供对第3方应用和各种增值业务的支持功能。目前被广泛接受的接口协议是SIP，软交换作为应用服务器前端的SIP代理(SIP Proxy)。该接口也可以使用API，如Parlay API等。另外一种趋势是使用SIP-S(SIP-Servlet)。

(4)软交换与策略服务器之间的接口

提供对网络设备的工作进行动态干预的功能。此接口可使用公共开放策略服务(COPS)协议。

(5)软交换与信令网关间的接口

用于传递软交换和信令网关间的信令信息。此接口一般采用信令控制传输协议(SCTP)。根据被传送的信令信息的不同，在SCTP之上可以使用不同的SIGTRAN协议栈，如SCTP/M3UA、SCTP/M2UA、SCTP/IUA等。

(6)软交换与媒体网关间的接口

软交换与媒体网关间的接口用于软交换对媒体网关的承载控制、资源控制及管理，可使用媒体网关控制协议(MGCP)或H.248/Megaco协议。

(7)软交换与网守之间的接口

用于基于H.323的IP电话系统的网守设备接入软交换体系。该接口可采用H.323的登记、接纳和状态(RAS)协议。

(8)软交换与SIP代理间的接口

用于SIP代理的接入，采用SIP协议。

(9)软交换与网管服务器之间的接口

用于提供网络管理功能，可使用简单网络管理协议(SNMP)。

(10)软交换与计费中心、数据库、目录服务器之间的接口

提供对数据库、目录服务等的访问，并向计费中心提供计费信息等。该类接口为各种API。

(11)软交换与智能网业务控制点(SCP)间的接口

提供对现有智能业务的支持能力，采用智能网应用协议(INAP)。

从上述接口结构可知，软交换要求支持的协议种类很多，包括：H.248、

H.323、SIP、ISUP/TUP、SCTP、M3UA、INAP、BICC、IUA等。(待续)

参考文献

1 The International Softswitch Consortium Application Working Group. Enhanced Service Framework. http:∥www.softswitch.org/

2 The Parlay Group. Parlay Specifications 3.0. http:∥www.parlay.org/

3 赵慧玲,王立言,陈仁娣.中国网络与交换标准研究进展.中兴通讯技术,2002,8(2):39—41

4 赵慧玲,单秀云.下一代网络的研究.中兴通讯技术,2001,7(s0):29—30

(收稿日期：2002-06-10)

作者简介

卢美莲，北京邮电大学副教授。先后参加十余项国家级及国际合作项目，多次获部级科技进步奖。主要研究方向为：IP电话技术，宽带通信网上的实时多媒体通信技术，软交换技术，下一代网络的体系结构、协议、网络管理、性能评估等。已发表论文十余篇，译著3册。

4.交换技术基础 篇四

基础知识

●交换机与集线器的区别

交换机和集线器在外观上非常相似，而我们怎么分辨它们之间的区别呢?交换机(Switch)是工作在第二层即数据链路层的一种设备，它根据MAC地址对数据帧进行转发，

集线器(HUB)是一种工作在物理层的设备，它并不提供数据交换的功能。它相当于一根线缆，把各个网络节点连接起来，而交换机却能够为任意两个网络节点之间提供一条数据通道，防止了冲突的产生，能够满足目前用户对数据高速交换的需求。

●交换机的分类

交换机按转发类型分为存储转发和快速转发两类。

存储转发型交换机需要在完整的接收一个数据包后，对数据包进行CRC校验，如果有错误就丢弃该数据包，没有错误就转发出去，这样会产生一定的延迟，但是保证了数据完整性。

5.交换机堆叠技术 篇五

菊花链:顾名思义就使把交换机一个一个串接起来（使用交叉线），

在这种情况下：第一台要和第四台通信，，，必须经过2、3台。可以想象数据在传输的过程中需要转发多次。

位于不同交换机端口的电脑之间通信速度大打折扣。还有影响别的电脑的通信。很容易形成都塞。

switch1----switch2----switch3---switch4

2、catalyst 2900xl---采用专用电缆（fast Etherchannel)和堆叠模块(castlyst 2916mxl--我从根本处买了一台）

大致图：

Catalyst 2900XL

|

|

Catalyst 2900M- XL------ Catalyst 2900XL

| |

| |------Catalyst 2900 XL

|

|

Catalyst 2900 XL

这种堆叠端口的速度和单台是差不多的。

3、Catalyst 3500XL/2900XL的堆叠，可以选用2种堆叠方法：菊花链法(提供1G的带宽)或点对点法(提供 2G的带宽)，

a:半双工菊花链

switch----switch----switch---switch---switch

b:半双工菊花链冗余

switch----switch----switch---switch---switch

|______________________________________|

c:点对点法:可以使用3508g-xl将3500xl与2900xl堆叠。

switch----switch----switch---switch---switch

| | | | |

| | | ...... |

| _______| | | ........

| | ---------------| | |

| | |....................| |

switch .......................... |

d:点对点法冗余:可以使用2台3508g-xl将3500xl与2900xl堆叠。

（图不划了，太累）

6.路由与交换技术 教学大纲 篇六

教学大纲

第一部分

大纲说明

一．制定教学大纲的依据

本课程教学大纲依据信息工程系计算机网络技术专业及信息安全技术专业的专业培养目标及教学计划制定，负荷社会idui人才知识、能力、素质需求及地区经济发展的需要。二．使用范围

本大纲适用于信息工程学院网络技术专业及信息安全技术专业学生。三．课程的性质和任务

交换机和路由器是构建大中型网络最核心、最重要的网络设备，这些设备必须根据网络应用的需求，进行合理正确的配置才能使用，在组建网络时，除综合布线外，最重要的是对三层交换机和路由器进行配置，在日常的使用和管理维护过程中，也经常对交换机、路由器进行调整。这就要求网络管理人员必须充分熟悉和掌握交换机/路由器的配置和管理技术，以及将三层交换机或路由器当做防火墙或代理服务器的配置技术。

《路由与交换技术》课程是计算机网络技术专业及信息安全专业必修的专业课。旨在让学生了解常用网络设备的概念，工作原理及工作方式、技术指标和参数，所遵循的网络标准，在网络层中所使用的协议。主要任务是通过学习能够使学生在已有的计算机网络知识的基础上，对当前计算机网络设备的主要种类和常用的网络协议有清晰的概念，掌握如何使用配置网卡、网线、集线器、交换机、路由器和防火墙。学会计算机网络操作和日常管理和维护的最基本方法。尽快熟悉并掌握交换机和路由器的配置与管理技术。

四． 课程的背景知识

1.前导课程及主要知识：《计算机调试技术》《计算机网络》《专业英语》 2.后续课程及主要知识：《网络工程》《网络安全》及相关课程设计和毕业设计等。

五．课程教学要求的层次

1.熟练掌握：要求学生能够全面、深入理解和熟练掌握所学内容，并能够用其分析、初步设计和解答与网络应用相关的问题，能够举一反三。

2.掌握：要求学生能够 较好的理解和掌握，并且能够进行简单分析和判断。3.了解：要求学生能够一般的了解所学内容。

第二部分

教学媒体与教学过程建设

本课程文字教材作为学习的主要媒体，着重反映课程知识的系统性和完整性，在形式上要使便于学生自学。

第三部分

课程的学时分配及考核 一．课程教学总学时数、学分数

课程教学总学时144学时，6学分。其中授课72学时，实训72学时，社会实践学时待定。

二．主要教学过程与学时分配

三、考核

本课程采用笔试和实训（含社会实践）两种考核方式。笔试采用自行设计方案就、形式；实训环节采用最后考核和平时成绩总评给定成绩。

第四部分

7.对软交换与电路交换技术的分析 篇七

1 软交换与电路交换技术的区别

1.1 交换的方式

电路实现交换主要是为了电路连接, 电话网就是一个具体的例子, 人们可以通过打电话进行交换方式的体验。打电话几乎人人都会, 过程也不必进行详细的叙述, 在人们打电话的过程中, 通过拨号交换机可以知道通话的对象是谁并迅速建立联系, 挂机之后交换机的联系也自动断开, 这个过程就是电路交换的过程, 电路在通信时建立, 在挂断后断开, 通信双方的信息内容与交换系统没有关系, 这种电路交换具有独占通道、保证质量等特点。

软交换技术主要是分组交换, 是通过IP网分段用户所传输的数据, 每个数据都有对应的分组和编号, 能够准确的传送到目的地, 这些信息在到达目的地之后会进行统一处理, 还原成用户的传输数据, 这种交换可以进行通道共用和统计复用等工作。

1.2 体系结构的具体介绍

传统的交换网络, 一个交换系统可以同时存在业务提供、呼叫控制等部分, 软件硬件互相制约。这种系统具有一定的封闭性, 在不同业务的不同呼叫控制功能中未设置开放接口, 这就导致这种交换系统的新业务开发会受到阻碍, 如果要开发新业务, 就要对整个系统的交换机进行改造, 十分的麻烦。

软交换技术的出现将传统的封闭机构打破, 这种新技术所使用的模式与原来完全不同, 它是一种横向组合模式, 整个的体系结构分为传输层、控制层等。

软交换体系出现之后, 对新一代的多媒体业务进行了解决, 解决的方案中有层次化和快速开发业务等特点, 用户可以享受到更多的业务种类, 包括无线话音和多媒体数据等。网络结构在这种新体系之下实现了优化, 实现了融合, 尤其是业务的融合, 软交换技术不仅能够继承原来网络中的业务功能, 还可以更加迅速的面向全网范围提供新业务。

软交换技术构架了一个体系开放的框架, 让呼叫控制与媒体交换实现了分离, 整体的层次结构更加开放, 每个层次的网络单元都可以独立演进, 这种分层结构的体系让未来的技术发展有了一个很好的载体。

(1) 媒体网关层:根据组网的位置, 可分为接入媒体网关 (提供接入适配功能) 、中继媒体网关 (提供与其他网络互通的媒体流转换功能) 、资源媒体网关 (提供特定媒体资源) 。

(2) 呼叫控制层:由信令网关 (提供中继信令SS7在IP网上的传输适配功能) 和呼叫控制服务器 (通过与信令网关和媒体网关的配合实现呼叫的建立、维持和释放控制功能) 。

2 软交换的具体特点与相应的功能

2.1 关于软交换技术特点分析

一般情况下, 软交换的主要特点为:

(1) 相对于传统电路交换而言, 软交换技术将呼叫控制与话音处理/交换分开, 媒体网关可以布设在提供最大价值的地方, 复杂的呼叫控制被集中在一起。通过部署分布式交换, 可以实现灵活的组网方式, 可以有效地解决传统组网模式中容量、覆盖和路由迂回的矛盾, 便于进行集中维护和管理, 有利于降低建网成本和运维费用。

(2) 软交换技术具有综合业务提供能力, 可以构建集语音、数据、传真与视频等综合业务于一体的全新网络, 真正意义上实现语音、数据与视频在传输与业务上的融合与统一。

(3) 软交换机技术提供了开放的业务 (基于AP1支持新业务二次开发) ;软交换机提供基本网络管理与控制功能, 新的业务尤其是增值业务由第三方提供, 这样可以快速加载原有网络难以提供的新业务。

2.2 软交换的主要功能详细介绍

软交换的主要功能如下:

(1) 移动交换服务器可以为基本呼叫的建立、维持和释放提供控制功能, 包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检测和资源控制等;接收来自业务交换功能的监视请求, 并对其中与呼叫相关的事件进行处理;支持基本的两方呼叫控制功能和多方呼叫控制功能。

(2) 移动性管理功能。主要完成切换 (包括UMTS系统内、GSM系统内以及GSM与UMTS系统间的切换) 、登记和移动台去话功能。还具有VLR功能, 包括用户数据管理、位置登记、鉴权、提供MSRN、VLR恢复、切换号码分配、TMSI分配、清除、Super Charger功能。

(3) 业务提供功能。由于软交换在网络从电路交换网向IP网演进的过程中起着十分重要的作用, 因此软交换应能够提供PSTN/ISDN交换机提供的全部业务。包括基本业务和补充业务;同时还应该可以与现有智能网配合提供现有智能网提供的业务。

(4) 互通功能。软交换的多协议支持功能和以软交换为核心的NGN开放式结构。满足了不同网络之间的互通功能。

(5) 操作维护功能。操作维护系统是软交换设备中负责系统的管理和操作维护的部分, 是用户使用、配置、管理、监视软交换设备的工具集合。

(6) 其他功能:接入认证与授权、地址解析和带宽管理功能以及计费功能等。

3 软交换在目前生活中的应用发展前景

以往的电信网络结构都是将业务与呼叫控制结合在一起的, 而软交换技术让这二者实现了分离, 这一措施让数据和话音能够更好的融合, 新业务也将有更好的开展环境, 由此我们可以看出软交换技术的良好前景, 通过软交换技术, 电信行业一定会取得更好的发展, 各个运营商的网络投资也有了很好的保障, 整体的网络建设与运营进入了低成本时代, 公司的发展将会更加的长远平稳。

4 结束语

软交换技术的出现是多方面因素的推动作用, 它满足了电信行业所需要的技术支持, 让电信行业在当今的信息时代取得了更好的发展, 通过这项技术, 人们享受到了更加优质以及更加个性化的服务。虽然软交换网络在发展过程中还存在一些问题, 但是我们可以相信, 只要假以时日, 软交换技术必将取得极大地发展。

参考文献

[1]路峰.从与电路交换的比较看软交换技术[J].计算机与网络, 2007 (01) .

8.探讨《现代交换技术》的教学 篇八

本文就教学中如何让学生真正掌握“现代交换技术”所涉及的主要问题，依据该课程所涉及的主要内容，解析了如何在教学中结合目前的应用讲授这些交换技术。

1概述

《现代交换技术》是电子信息工程专业或相近专业的核心专业课，其核心的概念是交换。最原始的“物物交换”、面对面的语言交流、目前全球范围内的实时通信和网络通信实现的都是人们最迫切的需求，也体现了交换技术的演进。该课程剖析的是信息交换技术，即电子通信中的交换技术。本文从该课程的几个基本问题出发，细致解析了《现代交换技术》的教学方法。

2固定电话通信中的交换技术

2.1数字交换的前提：信息数字化

数字交换的前提是信息的数字化。固定电话中的模数变换与无线移动通信中的模数变换技术完全不同。目前，通信技术已发展到以无线移动通信技术为主要通信手段，但国内所有通信原理类的教材中介绍的模数变换技术全都是PCM。有鉴于此，本人在编写《现代交换技术实用教程》时，特意安排了无线移动通信中模数变换的技术。固话通信中的模数变换技术与无线移动通信中的模数变换技术有着质的不同：前者属于波形编码，其特征是对语音信号的波形进行编码。无线移动通信中的模数变换不再是波形编码，而是结合了波形编码与参量编码的混合编码，因而实现了速率较低（参量编码的特征）和性能较好（波形编码的特征）。波形编码将信号波形的幅值进行编码，性能好但带宽很宽；参量编码从语音信号的产生机理出发，构造语音信号模型，提取描述语音信号的特征参数，然后对模型参数或其预测值进行编码。参量编码的带宽很低但性能差。综合二者特性的混合编码用于无线移动通信，解决了无线通信带宽资源有限的问题。

2.2电路交换

电路交换是最早出现的一种交换方式，也是固话通信和移动通信（1G业务、2G语音业务与数据业务以及3G前期的语音业务）采用的交换方式。固话通信中交换机不需要对信息检错和纠错；移动通信的语音通信中交换机需要对语音信息检错和纠错；且固话和移动的语音通信都要求交换机处理时延要小。交换机的功能是将入线和指定出线的开关闭合或断开，这种工作方式即电路交换。

目前，就实现原理与技术手段而言，电路交换已可以淘汰。

3“存储-转发”的交换方式

3.1报文交换

从本质上说，报文交换、分组交换、ATM交换与帧中继都具有“存储-转发”的核心特征，只是各有特点。报文交换时，交换机将来自用户的报文先暂时在交换节点内排队等候，待交换节点出口空闲时，一次性转发至下一结点，报文在下一节点再存储-转发，直至到达目的节点。该方式中，信息的传输以报文为单位。为了保证报文的正确传输，网络节点必须具有信息处理、存储和路由选择功能。报文交换的主要特点是：（1）报文交换不需要事先建立连接；（2）容易实现不同类型终端之间的通信，输入/输出电路速率及电码格式可以不同。这种交换方式的明显例子有电子信箱业务。

3.2分组交换

分组交换将一份要发送的数据报文分成若干个较短的、按一定格式组成的分组，然后采用统计时分复用将这些分组传输到一个交换结点。交换结点采用存储-转发技术。分组具有统一格式并且长度比报文短得多，便于在交换机中存储和处理。分组在交换机的主存储器中停留很短时间，一旦确定了新的路由，很快就转发到下一个结点机。分组通过一个交换结点的平均时延比报文要小得多。支持分组交换的协议有面向连接的协议和无连接的协议。面向连接的分组网络提供虚电路服务，无连接的分组网络提供数据报服务。解析时分别举出例子。分组交换的特点是通信线路的利用率高；缺点是实现技术复杂和效率降低：需要提供存储-转发、路由选择、流量控制、速率及规程转换状态报告等。由于分组交换需要把报文划分成若干个分组，每个分组头包含附加地址及控制信息，降低了网络的有效性。

3.3ATM交换

ATM是ITU-T确定的用作B-ISDN的复用、传输和交换模式。信元是ATM特有的分组单元，语音、数据、视频等各种不同类型的数字信息均可分割成固定长度53字节的信元。这53字节分为两部分：5字节的信头含有表示信元去向的逻辑地址、信息类型、优先级和检错纠错等控制信息；48字节的信息段用来装载用户的业务信息。任何业务信息在发送前都必须经过分割，封装成统一格式的信元，接收端则完成相反操作以恢复业务数据原来的形式。ATM具有以下技术特点：（1）ATM是一种统计时分复用技术。它将一条物理信道划分为多个具有不同传输特性的逻辑信道提供给用户，实现网络资源的按需分配。（2）ATM利用硬件实现固定长度分组的快速交换，具有时延小、实时性好的特点，能满足多媒体数据传输的要求。（3）ATM是支持多种业务的传输平台，并提供服务质量保证。ATM通过定义不同ATM适配层AAL满足不同业务传输性能的需求。（4）ATM是面向连接的传输技术，在传输用户数据之前必须建立端到端的虚连接。所有信息，包括用户数据、信令和網管数据都通过虚连接传输。（5）信头比分组头更简单，处理时延更小。

ATM支持语音、数据、图像等各种低速和高速业务，是与业务无关的交换方式。数字移动通信系统的底层技术就是ATM交换。

3.4帧中继

由于分组交换技术是在早期的低速、高差错率的物理传输线路基础上发展起来的，为了确保数据可靠传输，交换结点要运行复杂的协议，以完成差错控制和流量控制等主要功能。由于最初的传输链路传输质量太低，逐段链路的差错控制是必需的。如今，传输干线均采用光纤，不再要求网络的各结点实现流量控制和差错控制。帧中继是以分组交换技术为基础的高速分组交换技术，由网外的端系统实现差错控制和流量控制，缩短了交换结点的处理时间。这是因为光纤通信具有低误码率和大容量的特性，所以不需要在链路上进行差错控制和流量控制，而采用端对端的检错重发控制方式。这种简化了的协议可以方便地利用VLSI技术来实现。帧中继适于处理突发性信息和可变长度帧的信息，特别适于计算机网络之间的互连。

其实，这也是一项可以淘汰的技术。

3.5课程安排的建议及教学内容取舍

该课程是《移动通信》课程的的基础，适宜安排在学习《移动通信》之前开始《现代交换技术》。否则，学生学习了《现代交换技术》之后，连目前的主流通信技术移动通信所涉及的交换方式这一最基本的专业知识都没搞清楚。由于受到课时的限制，该课程中的“多层交换”、“MPLS交换”、“光交换”等内容，可以选择性学习。

4结论

9.交换技术演进趋势及未来展望 篇九

我们离NGN还有多远？

近年来，基于软交换的NGN技术迅速发展。在今年，已经有更多设备厂商宣布推出NGN解决方案，并宣布了一些应用项目。NGN也被专家一致看好是未来电信网络的发展方向。作为一种趋势，人们认为，NGN的软交换设备会逐步取代传统交换机，成为网络建设的主体设备。然而，趋势虽然明显，但NGN或者说软交换产品会从什么时候开始大规模进入市场呢？

从今年的市场情况看，尽管基于软交换技术的NGN有了长足的发展，有些产品也在局部市场开始部署，但不可否认的是，总体上，NGN在技术和市场上还在继续完善发展中。

第一，NGN的技术标准还在不断发展，许多问题，诸如软交换与传统交换网的信令互通等许多问题都还没有彻底解决。第二，不同厂家对标准以及相关协议的理解还有很大的不同。不同厂家设备的互操作等许多问题的解决也需要时间。实际上，这些问题不解决，网络的大规模采用是比较困难的。也就是说，只有几家厂商的设备成熟并不足以推动市场的整体发展。而网络的互通和互操作性的解决实际上又是非常困难的。这一点与以面向话音业务为主的传统交换网络有着巨大的差别，就是在传统交换网络上的一些业务系统，不同厂家设备间的联通也并非易事，何况是需要更多开放接口的NGN产品。第三，NGN网络业务标准的制订也是比较困难的问题。业务标准的不成熟，运营商推出的业务就难以大范围推广，网络的效益也就难以真正发挥。目前NGN的应用形式更像是一些“孤岛”。第四，软交换网络虽然在业务提供方面比传统网络有优势，但这种优势目前看并没有达到令传统交换网络无法企及的程度，也就是说，人们并没有找到一种NGN的“杀手”级应用。第五，更为重要的问题在于，现有传统电信交换网络所提供的话音业务目前仍然是运营商主要的收入来源，并且以往巨大的投资仍然在发挥作用。对于固定网运营商来说，这种收入结构不改变，他们就不会抛弃原有的网络。因此，有专家认为，只有电路交换的收益对于运营商没有价值时，软交换才有可能被使用，而专家预计这个时间可能在前后。

总之，尽管推出NGN的厂家越来越多，提出的解决方案也已经比较丰富，但人们认为，大规模启动NGN网络建设的时机还没有到来。

传统交换机市场潜力有多大？

在NGN尚不可能大规模进入市场的背景下，人们实际上还要依靠传统交换网络的发展潜力来促进业务发展。那么，基于电路交换技术的交换机市场究竟还有多大的发展空间呢？

从我国电信网近几年的发展状况分析，不仅提供基础业务的本地交换设备容量呈持续增长态势，而且一度缓慢增长的长途交换设备市场也因中国电信和中国网通分别在北方和南方补网而有一定幅度的增加，

从的统计情况看，全国新增局用本地交换设备3091万门，新增长途交换设备69.4万路端。虽然今年的市场状况目前尚没有可靠的统计数据公布，但市场专家一般认为，虽然今年固定网运营商的建设重点有所转移，但是，基于电路交换的相关交换设备市场仍将保持一定的市场规模。

第一，虽然传统交换机在新业务开发方面有许多弱点，但是，近年来，许多电信设备供应商在交换机产品的升级改造方面都做了大量的工作。应当说，现在的交换机产品与以前相比在很多方面已经有了很大的改变，这种改造从20就已经开始，通过升级，原有的固定交换设备都能支持N－ISDN，本地网主要交换机及长途交换机已经都具备智能网SSP的功能，而从年开始，新增交换设备则都增加了部分分组交换功能，等等。这些变化加上通过智能网、增值业务平台等多种方式，实际上，目前我国交换网络对新业务的支持能力已经有了很大的提高。并且从目前固定网运营商的增值业务发展方式上看，主要还是依靠通过传统交换网络的改造来进行的。也就是说，充分发挥现有网络的潜力，通过技术的改进仍然可以为运营商创造出新的价值。

第二，受市场竞争的影响，我国固定网运营商近两年特别注重发展无线市话网络，希望利用原有的交换网络能力，实现网络的增值，这样将带动交换网络相关配套产品市场的增长，包括增值业务平台等产品市场的发展。人们注意到在这方面，运营商采用的仍然是最成熟的传统交换技术。随着无线市话产品的增长，特别是基于我国SCDMA技术的无线市话产品市场的逐步启动，一定会带动包括交换网络产品在内的相关产品市场的逐步增长。考虑到中国电信和中国网通在固定网领域通过无线市话技术进行渗透的条件逐步成熟，可以预见，传统交换技术相关产品在今后两年还会有一定的增长潜力。

第三，由于我国电信业务以话音业务为主的状况在很长的历史阶段都不会有大的改变，因此，运营商一定会充分发挥现有成熟的传统交换网络的潜力，而设备提供商也不会免费为运营商将网络换成NGN。因此，在原有基础上的扩容改造以及网络优化，就成为运营商和制造商的共同选择，因此，传统交换产品无论在市场上还是在技术上都会有很大的成长空间。

第四，从设备厂商的角度看，虽然我国市场的高速增长期已过，但我国企业正开始在国际市场，特别是第三世界市场显示出明显的优势。我国的产品在价格和品质上已经日益显示出优势，同时，我国企业在业务开发和提供方面的优势也有力地增强了我国产品的市场竞争力。

以上分析表明，无论从投资的角度还是从业务发展的角度看，基于软交换技术的NGN网络代替传统的电话交换网络将会是一个相当漫长的过程。因此，深入挖掘现有网络的潜力、充分保护用户的投资将是一种明智的选择。

至于如何挖掘传统网络的潜力，则是我们目前迫切需要认真研究的问题。有专家认为，关键是要以业务为中心，克服传统网络在业务提供方面的弱点，如业务生成速度慢、缺乏灵活性等问题，除了利用智能网来提供增值业务以外，也可以通过建立增值业务平台的办法，更为灵活地向用户提供多种多样的业务。同时，也应当重视对传统交换设备进行升级改造，使其在未来更容易向NGN网络进行过渡。此外，加强在终端领域的技术创新也是让传统交换网络发挥出更大优势的关键。

10.讲解交换机技术的独门绝技 篇十

上面我们讲到，交换机最开始是为了解决集线器共享传输介质，端口带宽过窄，容易产生广播风暴而产生，最初的交换机是工作在OSI/RM开放体系结构中的第二层，所以也称之为第二层交换机(这一点我们会在下篇介绍交换机的分类时继续介绍)。

本节要介绍的是交换机与集线器之间到底有哪些区别，换句话说也就是交换机到底有哪些优点，理解了它们之间的区别后就能正确理解当前局域网为什么广泛使用交换机，而非集线器，也便于我们在日后的网络设备选购中正确地选择。

交换机与集线器的区别主要体现在如下几个方面：

(1)在OSI/RM中的工作层次不同

交换机技术和集线器在OSI/RM开放体系模型中对应的层次就不一样，集线器是同时工作在第一层(物理层)和第二层(数据链路层)，而交换机至少是工作在第二层，更高级的交换机可以工作在第三层(网络层)和第四层(传输层)。

(2)交换机的数据传输方式不同

集线器的数据传输方式是广播(broadcast)方式，而交换机的数据传输是有目的的，数据只对目的节点发送，只是在自己的MAC地址表中找不到的情况下第一次使用广播方式发送，然后因为交换机具有MAC地址学习功能。

第二次以后就不再是广播发送了，又是有目的的发送。这样的好处是数据传输效率提高，不会出现广播风暴，在安全性方面也不会出现其它节点侦听的现象。具体在前面已作分析，在此不再赘述。

(3)带宽占用方式不同

在带宽占用方面，集线器所有端口是共享集线器的总带宽，而交换机的每个端口都具有自己的带宽，这样就交换机实际上每个端口的带宽比集线器端口可用带宽要高许多，也就决定了交换机的传输速度比集线器要快许多。

(4)传输模式不同

集线器只能采用半双工方式进行传输的，因为集线器是共享传输介质的，这样在上行通道上集线器一次只能传输一个任务，要么是接收数据，要么是发送数据。而交换机则不一样。

它是采用全双工方式来传输数据的，因此在同一时刻可以同时进行数据的接收和发送，这不但令数据的传输速度大大加快，而且在整个系统的吞吐量方面交换机比集线器至少要快一倍以上，因为它可以接收和发送同时进行，实际上还远不止一倍，因为端口带宽一般来说交换机比集线器也要宽许多倍，

三、交换机的工作原理

交换机和集线器在外型上非常相似，而且都遵循IEEE802.3及其扩展标准，介质存取方式也均为CSMA/CD，但是它们之间在工作原理上还是有着根本的区别。简单地说，由交换机构建的网络称之为交换式网络。

每个端口都能独享带宽，所有端口都能够同时进行通讯，并且能够在全双工模式下提供双倍的传输速率。而集线器构建的网络称之为共享式网络，在同一时刻只能有两个端口(接收数据的端口和发送数据的端口)进行通讯，所有的端口分享固有的带宽。下面简单以图示方式介绍如下。

要明白交换机的优点我们首先就必须明白交换机的基本工作原理，而交换机的工作原理其实最根本的是要理解“共享”(Share)和“交换”(Switch)这两个概念。集线器是采用共享方式进行数据传输的。

而我们在这里要讲的交换机技术工作原理则是采用“交换”方式进行数据传输的。我们可以把“共享”和“交换”理解成公路。“共享”方式就是来回车辆共用一个车道的单车道公路，而“交换”方式则是来回车辆各用一个车道的双车道公路，“共享”和“交换”这两种数据传输方式的示意图分别如图1左、右图所示。

从我们平常生活中就可感觉到这两种方式的不同之处，明显可以感受到双车道的交换方式的优越性。因为双车道来回的车辆可以在不同的车道上单独行走，一般来说如果不出现意外的外是不可能出现大塞车现象(当然也有可能，那就车辆太多，速度太慢情况下)。

而单车道就象我们过单车道的桥一样，来回的车辆每次只能允许一个方向的车辆经过这个桥，这样就很容易出现塞车现象。交换机进行数据交换的原理就是在这样的背景下产生，它解决了集线器那种共享单车道容易出现“塞车”现象。

在交换机技术上把这种“独享”道宽(网络上称之为“带宽”)情况称之为“交换”，这种网络环境称为“交换式网络”，交换式网络必须采用交换机(Switch)来实现。从图1右图可以知道交换式网络可以是“全双工”(FullDuplex)状态。

11.软交换技术的应用与发展探索 篇十一

【关键词】　软交换技术 应用 发展

通过软交换技术能够有效的实现电信网络传输层和语音呼叫控制的分离，由软件控制基本呼叫，同时也为各种业务的开展提供一个开放性的平台以及接口。这样一方面实现了业务和基础网络之间的分离，为各种业务的更新提供了方便，同时，也为业务的开展提供了开放性的平台和接口，从而使各种业务可以方便的进行部署，有效的避免新业务发展过程当中对于基础网络平台的依赖，防止两者之间存在不兼容的现象。

对于下一代网络来说，软交换技术是其中最为关键的技术之一，对于传输网络而言，软交换相对独立，能够承担网络中的相关资源的控制以及协议的处理，并且向第三方提供可编程的平台。

1.软交换的应用

近年来，软交换技术获得很大的进步，已经普遍应用于当前的电信网络当中，尤其是在长途语音网以及固网的智能化改造中的使用最为频繁。当然软交换技术在电信网络中的应用远远不止这些，这里由于篇幅的关系就不一一进行介绍。

1.1软交换在语音长途网中的应用

在长途语音网中使用软交换技术能够有效的将其优势发挥，主要表现在以下几个方面：

第一，和传统的电路程控交换相比，软交换在长途语音网中的使用具有更大的系统容量，因此这样可以使用尽可能简单的网络结构来达到要求的网络容量，可以减少由于复杂的网络结构所造成的资源调配效率低下。同时，和传统的电路程控交换设备相比，软交换具有更大的呼叫处理能力，因此可以减少交换节点的数量，使网络结构的复杂性大大降低，方便日后的维护，还可以减少机房设置的数量与密度，保证较低的成本。和传统的电路交换相比，软交换将承载和控制相互分离，因此可以方便的对资源进行调整。由于资源和网络的基础结构之间已经分离，因此对资源进行调节时不需要对基础的网络结构进行变动。因此可以有效的提高效率，降低成本。

第二，在长途语音网中使用软交换技术能够有效的避免该技术的一些问题。一方面在Qos保障问题上长途网往往都是集中在骨干网上，因此具有较高的带宽保证。另一方面，由于不涉及到终端用户，可以有效的提高安全性。

由于软交换技术在长途语音网中使用的一系列的优势，因此该技术被广泛的应用在长途网的改造过程当中。

1.2软交换在网络智能化改造中的应用

软交换技术在网络智能化改造过程当中也发挥着十分重要的作用。在进行改造的过程当中传统的PSTN交换机被软交换技术所取代，能够有效的降低整个网络的维护成本。

除此之外，软交换技术对于智能网络具有良好的兼容性，能够完全支持智能网络应用协议。这就使得软交换技术以及相关的设备能够方便的和现有的智能网络进行无缝化对接，比较常见的对接方式有IP承载或者是信令网关两种常见的形式。在网络智能化改造过程当中应用软交换相关技术需要对用户签约属性集中数据库进行良好的支持。

2.软交换网络架构的发展

尽管软交换的网络架构并没有形成一整套的国际标准，但是在软交换技术的发展过程中逐步形成了相对统一的网络架构，这个网络架构中主要包括软交换机、媒体网关、信令网关、媒体服务器、应用服务器等设备。软交换的架构应该说是非常成熟和稳定的，但是随着业务的发展以及对服务质量增长的需求，人们对这个构架提出了新的要求。其中，引入业务接入控制设备就是变化之一。IP地址，　这样能够有效地防止非法攻击和非法建立连接。另外，所有媒体流都必须通过SAC　转发，可以有效地控制用户对带宽资源的占用，并实现对媒体流的监控。

在原有的软交换架构下，用户之间的媒体流建立是不受控的，通信双方以及用户与核心交换设备之间相互暴露IP地址，这就可能导致非法攻击、盗用带宽以及非法建立连接等一系列问题。业务接入控制设备（SAC）主要部署于软交换核心网络与接入网络之间，主要包括信令流代理、媒体流代理、地址翻译、资源控制、媒体流监控和管理等功能。增加SAC设备后，软交换核心设备的IP　地址对于终端用户来说不可见，通信双方也无法看到对方的增加SAC　设备可能引起软交换架构的另一种变化，就是将用户的鉴权认证功能从软交换设备中分离出来，　形成独立的鉴权、认证、计费（AAA）服务器。这是由于SAC　设备也需要访问AAA　服务器，检查用户的鉴权信息，内置于软交换设备中难以满足这种需求。AAA服务器保存用户接入层面的计费、认证和鉴权信息，并负责密钥的分发和管理，同时AAA　服务器还要保存和软交换用户相关的信息，如位置信息或IP地址信息等。

事实上，还有一个争论点，就是软交换是否需要支持外置的用户签约属性集中数据库。这种需求来源于固网智能化改造。外置用户签约属性集中数据库主要用于触发智能网业务。如果用户签约属性数据库外置，并且与AAA服务器合设，　这个集中数据库在网络中的功能定位就非常相似于IMS中的HSS了，所不同的是两种网络采用不同的鉴权、认证算法，另外HSS保存的是适用于SIP的初始过滤规则，而用户签约属性数据库保存的是以码号前缀形式保存的智能网触发规则。SAC、AAA　服务器、外置用户签約属性数据库等功能实体的引入，无疑会提高软交换网络的安全性和业务灵活性，可能是软交换网络架构的发展方向。但是由于现在电信网设备制造商的开发重心已经向IMS网络迁移，对软交换网络架构的继续发展产生了不利影响。

3.软交换业务的发展

在软交换刚刚流行的时候，人们曾经希望软交换支持所有可以预见到的业务，　包括语音业务、视频多媒体业务、数据业务等。随着时间的推移以及IMS的出现，人们应该更理性地对待软交换所支持的业务。

软交换的业务应该首先定位于对传统电话业务的继承。这些业务包括：　传统的长途话音业务、传统的C5端局本地话音业务、各种公共交换电话网（PSTN）的补充业务，以及传真、综合业务数字网（ISDN）接入、调制解调器（Modem）接入等基本的窄带数据业务。

软交换的业务还可以在传统电话业务基础上进行增强和扩充。比如同样是呼叫前转类业务，在软交换上可以实现更为复杂的功能，只需要借助媒体服务器或者软交换上的媒体资源处理板，就可以很容易地实现语音的混音，因此会议电话业务一般都成为了软交换业务中的标准配置。最后，　在软交换网络中还可以适当引入一些IP多媒体类业务，例如基于SIP的点对点可视电话。虽然基于SIP的业务更多地会在IMS中实现，但是对于同样支持SIP的软交换而言，提供某些基本的SIP业务非常容易，所增加的成本也不高。

结束语

随着相关技术的不断发展，软交换技术不仅仅要将重点放在传统的语音业务之上。在继承传统的基础之上应该强化多媒体业务的发展。同时对于现有的网络进行智能化的改造也离不开软交换相关的技术。随着电信业务的不断发展，人们对于业务需求的多元化，这要求软件换相关技术的架构也应该不断的进行创新，在创新中发展，从而更好的满足人们的要求。当前虽然IMS已经展现出了强大的生命力，但是对于软交换来说，仍然有很大的发展空间，因此要予以足够的重视，使其能够在电信网络中继续发挥作用。

参考文献：

[1]　刘继明.软交换技术[J].中兴通讯技术，2001，7（2）：10-15.

[2]　倪明，朱越，雷海强.软交换在PSTN网络演进中的应用策略[J].中兴通讯技术，2002，8（5）：27-30.

[3]　杨志刚，廖述剑.浅论软交换技术及其应用[J].机械管理开发，2011，（04）.

12.交换技术基础 篇十二

数字程控交换技术是利用计算机技术控制电话接续,程控交换机的基本功能是根据用户的呼叫要求,通过控制部分的接续命令,建立主叫与被叫用户间的连接通路,其核心是以中央处理器和存储器等构成的控制设备,各种控制功能和方法被编程语言写入存储器,通过外部状态的扫描数据和存储程序管理整个交换机的工作。根据用户的需求,程控交换机不断扩展接口类型、信令系统和业务应用,现已发展成为电话网络最为普及的应用技术。

但是随着通信网络技术的飞速发展,传统的程控交换已无法满足用户对多网融合、灵活配置业务的更高要求,下一代网络(Next Generation Network,NGN)的概念由此被提出,而软交换作为NGN的核心技术成为热点。软交换是利用把呼叫控制功能与媒体网关分开的方法来沟通公用电话网(Public Switched Telephone Network,PSTN)与IP电话(VoIP)的一种交换技术,仅仅作为呼叫控制功能实现。而传统的程控交换机采用呼叫控制和业务结合的方式,业务更新的同时会涉及到呼叫控制功能的变动,致使程控交换无法满足更多个性业务的综合要求,而软交换则作为基本“呼叫控制”功能被拆分出来以支持各种业务。

虽然软交换与程控交换相比有较多优势,正逐步取代程控交换成为通信发展的最普及应用,但由于程控交换在电力、安防等特殊行业仍有较多应用,软交换很难完全取代程控交换。本文以首个应用AP1000三代核电技术的三门核电站为例,从系统可靠性和经济性出发,提出合理规划电站电话系统的方式,并举出多种方案作为比较,表明融合程控交换和软交换2种技术在电站通信系统的应用,能保证电站通信的安全、稳定,兼顾系统建设和运维的经济性。

1 以软交换为核心的下一代网络

1.1 NGN原理与结构

NGN是以软交换技术为核心的开放性网络,通过应用业务与呼叫控制分离的模式,提供语音、数据和多媒体等各种业务,满足用户各种定制性需求的智能网络。业务功能独立于底层传送技术,允许用户自由的接入不同业务提供商,而不用关心网络和终端设备问题,开放、标准体系结构具备可持续发展的能力。

多家设备商都已有发展成熟的NGN网络设备,网络架构基本相似,其中被运营商使用较多的软交换系统整体解决方案如图1所示。

从图中可知,NGN主要由边缘接入、核心交换、网络控制、业务管理4个平面组成。接入层直接面向用户连接或访问网络,将各种用户(模拟、数字用户等)发送、接收的消息进行格式转换,以适应NGN网络数据传送格式的统一标准,通用媒体网关(Universal Media Gateway,UMG)即可用于PSTN交换机和数据接入网接入NGN网络的中间转换网关;核心交换层采用分组交换技术的包交换网络,通过交换机、路由设备连接和交换来自不同网络的数据;网络控制层即NGN的核心技术软交换,独立于物理介质,通过软件完成呼叫业务控制以及计费、认证等功能;业务管理层则是面向用户提供丰富、个性化的应用和服务,将增值业务、多媒体业务等服务统一到该平台。

1.2 NGN网络在三门核电的应用

核电站的建设周期长,覆盖区域大,需要很多单位的大量人员在场建设,所需办公、住宿等配套设施也较为完善,首先需要引进运营商的语音网络来满足核电现场建设通信需求。电信语音网络主要根据现场南北区相隔的地形设计,在建设中网络不断完善,最终建设完成的网络在南区办公楼、南区海逸酒店和北区办公楼3个节点放置核心交换机,分别覆盖节点附近区域的电话。网络由运营商按照以上NGN网络结构建设,运营商建设的软交换系统如图2所示。

2 程控交换系统的应用

2.1 核岛区域

三门核电工程采用美国西屋公司设计的第三代AP1000核电技术,规划建设6台125万kW的核电机组,分作3期建设,在建的为一期工程,包括1、2号机组,根据西屋通信系统规范书的要求,设计如下。

1)包括自动电话系统(Private Branch Exchange,PABX)、应急电话系统(Electronic Private Brarch Exchange,EPABX)和直线电话系统,PABX和EPABX是2套互为独立的自动电话系统,有各自的程控交换机、配线架、维护终端和电话终端。

2)PABX作为普通办公电话、厂房电话使用。

3)EPABX可以作为PABX的冗余备份,在紧急工况下作为应急电话使用,终端布置在主控室、技术支持室、应急指挥室和其他重要办公室,较PABX不同点是配置了录音系统,可以记录紧急工况下的通话信息,以便后期的调用查证。

4)PABX和EPABX采用程控交换系统,使用中继链路(2 M)连接公网,实现厂区电话和厂外电话可以直接互拨。

2.2 核岛外区域

参照核岛(Nuclear Island,NI)PABX和EPABX的设计,业主和中方设计院设计了常规岛和辅助区域的电话系统,系统设计如下。

1)依据核电应急事故处理要求,应急指挥中心属核电厂专设应急响应设施,主要功能是为事故应急响应期间应急指挥部人员和国家有关部门指派代表提供工作场所,需提供高安全的有效通信手段,为此在应急指挥中心设置独立的EPABX系统,有独立的中继线路连接公网。

2)为保证厂区核岛外区域和核岛链路中断情况下,依然能够正常通信,分别在生产技术支持楼(位于北区)和南区办公楼(位于南区)设置独立的PABX系统,分别接入各自区域附近的厂房和办公电话。

2.3 全厂交换机互连

对以上设计需求进行汇总分析,可以确定共有5台程控交换机:2套EPABX交换机部署在核岛和应急指挥中心,3套PABX交换机部署在核岛、生产技术支持楼和南区办公楼。5台程控交换机通过2 M线路两两互连形成网状结构,应急指挥中心EPABX和核岛PABX/EPABX通过2 M线路分别连接南北区电信媒体网关,实现5台交换机内部电话互通,以及和厂外电话的互通。与电信公网对接采用7号信令,匹配公网采用的7号信令,方便实现核电短号、彩铃等业务。核电建设的程控交换系统拓扑如图3所示。

3 两种系统在三门核电的融合应用

结合三门核电的实际情况,以及核电站安全等级高、业务需求低的特性,程控交换是最适合的选择。而办公区域(包括业主和工程单位现场的办公)相对安全要求低,但是业务需求复杂,引入运营商的软交换是最好的选择,解决了各家单位的电话资费管理等问题,也节约了设备和运维的投资。设计完成的系统组网架构如图4所示。

运营商建设的软交换系统提供现场办公使用,业主另外建设5台程控交换机互联组成厂区PABX和EPABX系统,并通过2 M线路连接电信网。厂区无线电话系统、呼叫通话系统与PABX和EPABX系统连接,以此实现无线电话系统出局,以及无线电话和呼叫通话系统的互通。该方案的优势如下。

1)任何一台程控交换机都可以独立工作,在和其他区域的交换机链路中断情况下,保证本交换机内部电话各项业务完全正常。

2)5台交换机通过2 M线路互连,链路冗余度高,只要在每台交换机上合理规划局向分析,可以有效提高链路安全性。

3)应急指挥中心、核岛通过2 M线路连接电信网,确保重要区域的电话能够直接出局到公网,其他区域的电话分别通过中转实现电话出局。

4)厂前区普通办公电话采用软交换技术,可以提供多种类型的业务,符合不同单位的办公需求,由运营商投资建设和运维,节约管理成本。

传统程控交换机能够保证电话基本业务的实现,但存在一个最大的弊端:系统不能实现任意区域移机不换号的功能,即核岛的电话号码不能移到核岛以外区域。这是因为交换机各自存储相应区域的号码数据,根据定义的号码分析长度实现呼叫落地或出局,号码分析的复杂度与号码分析长度成10倍正比。如果每台交换机都要配置上万个号码的复杂属性,并收到一个8位的呼叫号码,8位号码全部分析后再转给其他交换机,很有可能造成系统运算量过大而延迟,甚至出现系统找不到号码而进入无限转发问询状态。为了保证交换机的可维护性,交换机的号码分析最大长度最好不超过6位即百号位,即以百号为单位给交换机分配号码。这是程控交换系统固有的问题,也是早期运营商的电话无法实现跨市镇移机的原因。

4 对比解决方案

在以上方案的设计和实施过程中也讨论过其他方案的可行性,在此提出2种方案作为比较。

4.1 方案1:全厂应用软交换

如前面所述,运营商在电厂建设初期即已投入软交换设备,包括接入层UA5000和媒体网关UMG8900等设备。随着电话开通门数不断增多,考虑到UMG8900存在单点故障会增加通信的不安全因素,业主又要求增加UMG8900南北区冗余备份,通过异地路由连接市级软交换核心控制设备Soft3000,确保办公电话的高安全性、可靠性。如果将软交换技术继续应用到厂区电话,只要新增UA5000即可扩展接入电话,分别在核岛、应急指挥中心、生产技术支持楼放置UA5000,全厂应用软交换系统结构如图5所示。

该系统的优点如下。

1)建设一套完整的、典型的软交换系统,可以完全适应软交换的所有应用,为后续的维护、扩展等提供极大便利。

2)实现统一网管,整个系统的数据配置、运行监控和业务升级等操作都可以通过网管完成,减轻现场运维人员的工作难度,也便于及时发现问题并处理。

3)借助运营商的投资和管理,可以节省设备投入和维护成本,而且运营商在通信管理上的经验丰富,可以依赖运营商对现场电话号码资源进行管理。

虽然软交换系统最符合通信发展方向,借助运营商的网络也节约投资,却给安全要求极高的行业带来极大风险,主要有以下问题。

1)西屋规范书中提到的2点要求无法满足:(1)建设PABX和EPABX 2套完全独立的系统。因为UA5000只是接入层设备,核心数据控制是Soft3000,所以核岛并没有一套完整的电话系统,更不能称为PABX和EPABX系统,甚至全厂都没有一套完整独立的系统。(2)PABX或EPABX系统通过中继连接公网,断开后内部通信不受影响,系统的数据资源和控制等都通过Soft3000完成,对UA5000单独配置数据也只能完成电话呼叫的最基本功能,并不能完成其他短号互通、传真、呼叫转移等业务,而且作为接入层的UA5000完全独立工作存在一定风险。

2)软交换系统经过多年发展,整体的安全性已经能够保障,但是核心控制层和接入层的分离,使得高安全性要求的行业无法承受只有接入层在厂区工作的风险。

4.2 方案2:程控交换和软交换共同应用

因为AP1000由西屋设计完成,如果没有必要的理由很难要求西屋修改设计,同时会引起高昂的设计变更费用,而且方案一存在严重的安全隐患。为此,提出另外一种方案:保留核岛的原设计,建设2套独立的程控交换系统作为PABX和EPABX,在应急指挥中心建设一套小容量的程控交换系统作为EPABX,厂区其他厂房和办公区域建设一套完整的小型软交换系统,网络拓扑如图6所示。

该方案已经被某核电站提议使用,但具体实施是否存在问题还有待讨论,主要有以下5点较为突出的优缺点。

1)保留核岛和应急指挥中心的程控交换机,可以确保核电站最重要区域的基本通话的安全、可靠,符合AP1000的通信系统规范书要求。

2)其他区域使用软交换系统,能够为办公提供更新的业务服务,适应通信技术的主流方向。

3)电厂独立建设一套软交换系统,设备投入费用高昂,基本是程控交换系统3倍以上的费用投入,而用户量和业务需求等级相对较低,造成资源巨大浪费。

4)厂区同时建设软交换和程控交换,设备和接口更加复杂多样,增加运维难度,甚至可能存在不同厂家系统接口故障等问题,导致用户服务质量降低。

5)软交换系统核心交换层是全IP的交换网络,为了保证核心层交换网络的安全和QoS保证,需要建立一套完整的安全策略和QoS保证策略,如何保证系统的绝对安全需要慎重考虑。

5 结语

三门核电利用软交换和程控交换融合的方式为厂区提供最基础的通信系统,不仅符合设计要求,达到核电高标准的安全要求,也节约了管理和投资成本。按照此方案建设并投用了南区综合办公楼的程控交换机,对于程控交换和软交换2套系统同时在厂区运行的方式进行了深入的分析和试验,解决了号码资源分配、记录和管理等问题,逐步完善了巡检和业务管理机制,已经证实融合程控交换和软交换为厂区不同的电话业务需求服务的可能性,对于同行业的通信系统建设有一定借鉴意义。

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