分组交换机实例分析

DPN-100 是一种典型的分组交换机。

DPN-100分组交换机采用模块化结构，基本模块有：接入模块(AM)和资源模块(RM)。接入模块提供不同规程的用户接入和数据交换服务，RM提供交换控制和路由选择功能。一个交换机的RM和另一个交换机的RM之间的连线称为中继线（trunk），其速率可以达到2.048Mbit/s；RM和AM之间以及AM和AM之间的连线称为链路（link），起诉率可达256kbit/s；AM与用户之间的连线称为用户线（line），其速率可达64kbit/s。

AM和RM的硬件结构相似，包括相同的公共部件：公共存储器（CM）、双总线、处理器单元（PE）、外设接口（PI）。

CM用来完成各处理器单元间的通信，还负责管理各PE要求使用总线而引起的竞争。每个模块必须包含两个CM，其中之一用于热备份。

PE提供模块的处理功能，通过加载不同的软件实现不同的功能主要包括管理处理器单元（OPE）、服务处理器单元（SPE）、用户接入处理器单元和中继电路处理器单元等。

PI提供接入模块的物理端口，所有出入AM和RM的数据都必须经过PI，但PI不进行人和信息处理，而是直接把信息送给PE进行处理。

分组交换机的主要性能 指标有：

（1）吞吐量

以交换机每秒能交换的分组数来表示。根据吞吐量的大小，分组交换机可分为：低速分组交换机（小于50个分组/s）、中速分组交换机（50~500个分组/s）和高速分组交换机（大于500个分组/s）。

（2）平均分组处理时延

其是指从输入端口至输出端口传送一个数据分组所需要的平均处理时间。

（3）虚呼叫处理能力

单位时间内能够处理的虚呼叫次数。

此外分组交换机的端口数、路有数、链路速率、提供用户可选补充业务的能力、提供非标准接口的能力以及可靠性等也是经常要考虑的性能指标。

分组交换机的体系结构由交换单元、接口单元和控制单元组成。

分组交换机交换单元

分组交换机的交换单元所完成的功能也就是交换单元的基本功能，即将信息从某个输入端口送到某个输出端口，但是分组交换的特性决定了分组交换机的交换单元的处理过程与电路交换机的交换单元相比存在着明显的差异。首先，由于分组交换数据的突发性，在交换单元的输入端口和输出端口可能存在着消息队列，所以交换单元需要对信息进行缓冲存储；其次，分组交换采用的是统计时分复用的方式，由于统计时分复用是通过标识来区分所属用户的，所以分组交换机的交换单元需要对分组头中的相应标识进行分析，并以此作为选路的依据，这与电路交换机根据时隙来决定选路是不同的。

一般来说对处理速度要求不高时，可以使用计算机来完成交换单元的功能。只有在交换单元容量太大的情况下，才会考虑使用专门的硬件交换单元。

分组交换机接口单元

接口单元包括用户侧线路的接口单元和中继侧线路的接口单元。其完成的主要功能包括：用户侧接入的监视和控制、分组的组合与分解、差错控制、传输控制等。

分组交换机控制单元

控制单元用于完成整个系统的控制工作，其功能包括：呼叫处理、流量控制、路由选择、系统配置与管理等。控制单元的功能一般由软件来完成。

分组集中器也称用户集中器，大多是既有交换功能又有集中功能的设备。通过1条或2条（以保证路由安全）高速线路向上与所属的分组交换节点机相连，向下与所接的用户线相连，典型的分组集中器结构如图1所示。

分组集中器与小型分组交换机没有太大的差别，只不过是它的出入口只经过一条线路与所属的交换机相连，而分组交换机则往往有多个出入口，而且具备路由选择功能。