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赵新颖 编

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• 交换机
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• 现代交换技术
• 网络设备
• 通信原理
• 网络工程

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122309259

版次：1

商品编码：12293067

包装：平装

开本：16开

出版时间：2018-02-01

用纸：胶版纸

页数：194

字数：310000

正文语种：中文

内容简介

本书按照电路交换技术、数据交换技术、软交换技术和光交换技术的顺序进行组织编排，并以C&C08;程控交换机为例介绍交换系统的结构、硬件配置、软件配置、计费及维护；重点介绍数据交换技术、软交换技术，简要介绍光交换技术及其发展，使学生掌握交换技术理论知识的同时，还能结合程控交换机设备（以C&C08;为例）掌握硬件配置、软件配置及维护等方面的内容，为今后从事交换机方面的工作打下良好的专业基础。
本书图文并茂，讲述由浅入深，内容系统全面、概念清晰、通俗易懂。
本书可作为高职高专院校通信技术、电子信息类专业，以及其他相关专业的教材或教学参考书，也可作为相关专业工程技术人员的参考用书。

目录

第1章　现代交换技术基础1
1.1 交换基本知识 1
1.1.1 交换与通信网 1
1.1.2 交换方式 7
1.1.3 我国电话网的基本结构 10
1.2 电路交换原理 14
1.2.1 电路交换的基本原理与功能 14
1.2.2 程控交换机的交换单元与交换网络 16
复习思考题 22
第2章　程控交换机及C&C08;交换机系统结构 26
2.1 程控交换机的基本结构 26
2.1.1 数字程控交换机总体结构 26
2.1.2 数字程控交换机硬件结构 27
2.2 数字程控交换机的性能指标 34
2.2.1 话务量 34
2.2.2 呼损的计算及呼损指标 36
2.2.3 呼叫处理能力 37
2.3 C&C08;交换机系统结构认知 38
2.3.1 C&C08;交换机系统结构 38
2.3.2 C&C08;程控数字交换机的硬件层次结构 40
2.3.3 C&C08;程控数字交换机软件结构 40
2.3.4 C&C08;交换机组网的方式 43
2.4 C&C08;交换机外观认识 47
2.4.1 SM 机架 47
2.4.2 SM 设备各机框简介 48
2.4.3 SM 设备各单板简介 53
复习思考题 60
第3章　程控交换机的硬件配置 62
3.1 C&C08;交换机的硬件配置 62
3.1.1 C&C08;交换机AM/CM 模块的硬件配置 62
3.1.2 远端用户模块的硬件配置 63
3.1.3 C&C08;程控交换实验平台配置 72
3.2 C&C08;交换机硬件连线 73
3.2.1 HW 线的连接 73
3.2.2 光纤的连接 86
复习思考题 88
第4章　交换机的软件调试和数据配置 90
4.1 交换系统的呼叫处理过程 90
4.1.1 呼叫类型 90
4.1.2 呼叫处理过程 92
4.1.3 呼叫处理基本原理 93
4.2 数据配置基本知识 99
4.2.1 数据配置总体原则 99
4.2.2 用户数据配置的相关概念 99
4.2.3 C&C08;交换机硬件数据配置方法 100
4.3 C&C08;交换机的本局业务数据配置 108
4.3.1 本局业务基本知识 108
4.3.2 C&C08;交换机硬件数据配置基础 111
4.3.3 本局用户基本业务数据配置 113
4.4 C&C08;交换机的中继数据配置 115
4.4.1 基本知识 115
4.4.2 中国1号信令中继数据配置 122
4.4.3 7号信令中继数据配置 125
4.5 C&C08;交换机新业务配置 128
4.6 C&C08;交换机计费数据配置 133
4.6.1 计费功能和原理 133
4.6.2 计费数据及操作维护 134
4.6.3 话单管理系统 137
复习思考题 141
第5章　程控交换机的维护 143
5.1 程控交换机状态查询和监控 143
5.1.1 基本知识 143
5.1.2 操作步骤 143
5.2 C&C08;交换机系统的维护 150
5.2.1 告警系统的维护和操作 150
5.2.2 测试系统的维护和操作 154
5.2.3 日常维护工作中的例行检查 158
复习思考题 161
第6章　数据交换、软交换与光交换 163
6.1 数据交换技术基本知识 163
6.1.1 数据通信概述 163
6.1.2 分组交换技术 165
6.1.3 帧中继 170
6.1.4 ATM 交换 173
6.1.5 IP交换 177
6.2 软交换 179
6.2.1 软交换的基本概念 179
6.2.2 软交换体系结构 181
6.2.3 软交换的组网方案 183
6.3 光交换 184
6.3.1 光交换基本知识 184
6.3.2 光交换器件 185
6.3.3 光交换网 189
6.3.4 光交换技术的发展 191
复习思考题 192
参考文献 194

前言/序言

本书根据当前高等职业教育最新教学改革思想，以培养应用技术型人才为目标，本着实用、好用的原则，按照电路交换技术、数据交换技术、软交换技术和光交换技术的顺序进行组织编排，全书采用理论知识和实践操作相结合的模式编写，以使学生毕业后能较快适应交换技术方面的工作。书中结合C&C08;交换机的结构、硬件配置、软件配置，对电路交换技术、数据交换技术、软交换技术和光交换技术进行了详细讲解，重点介绍各种交换技术的特点、应用及组网，使学生掌握交换技术理论知识的同时，还能较快地掌握程控交换机设备的硬件配置、软件配置及维护等方面的内容，达到学以致用，为今后从事交换机方面的工作打下良好的专业基础。
本书内容图文并茂，讲述由浅入深，知识点系统全面，概念清晰，通俗易懂。全书共分6章，第1章首先介绍了交换的基本知识及电路交换原理，第2章在第1章的基础上，以典型C&C08;交换机为例，介绍了程控交换机系统结构，第3~5章依次由浅入深，分别介绍了程控交换机的硬件配置、软件配置及维护等知识。第6章介绍了数据交换、软交换与光交换技术。
本书在各章安排了［本章概要］、［教学目标］，并附有各种类型的复习思考题，以方便学生学习和巩固所学知识。
本书第1章由谢丹编写，第2章由赵新颖编写，第3章由朱锦编写，第4章4.1～4.3由朱彦龙编写，4.4～4.6由张卫民编写，第5章由于彦峰编写，第6章由罗坤编写。全书由赵新颖主编，朱锦副主编张惠敏主审。
本书可作为高职高专院校通信技术、电子信息类专业以及其他相关专业的教材或教学参考书，也可作为相关专业的工程技术人员的参考用书。
由于编者水平有限，书中难免有不妥之处，敬请广大读者批评指正。

编者
2017.10

《现代交换技术（赵新颖）》图书简介 一、 核心概念与技术演进 《现代交换技术（赵新颖）》深入剖析了通信网络中交换技术的核心原理、发展脉络及前沿应用。本书聚焦于如何高效、可靠地在不同节点间传输数据，尤其是在日益复杂的现代通信环境中。 交换的本质与分类： 交换是通信网络的基础，其核心在于根据目标地址将信息从源节点路由到目标节点。本书首先界定了交换的基本概念，并详细阐述了两种主要的交换方式：电路交换和分组交换。电路交换在通信双方建立一条独占的物理或逻辑通路，适用于对实时性要求极高的语音通信，但资源利用率较低。分组交换则将数据分割成更小的包，每个包都带有目标地址信息，可以独立路由，显著提高了网络资源的利用率，是现代数据通信的主流。 从传统到现代的演进： 本书追溯了交换技术从早期的手动电话交换机、机电式交换机，到电子式交换机，再到今天的数字交换技术和IP交换技术的演进历程。重点介绍了数字信号处理（DSP）在语音和数据信号交换中的革命性作用，以及微处理器控制下的智能交换系统如何实现更复杂的功能和更高的效率。 核心交换原理： 电路交换： 重点讲解了三次握手建立连接、数据传输和四次挥手释放连接的过程。虽然在现代数据网络中应用较少，但其在传统电话网络中的地位和对实时性的保障作用不容忽视。 分组交换： 这是本书的重点。深入解析了数据包的构成（头部、载荷、尾部），以及不同类型的分组交换技术，如： 报文交换（Message Switching）： 将整个报文作为一个整体进行存储和转发，适用于传输大量短报文的场景。 数据报交换（Datagram Switching）： 每个数据包独立路由，无连接，网络节点不维护连接状态，具有高灵活性和可靠性，是IP网络的基础。 虚电路交换（Virtual Circuit Switching）： 在通信双方建立一条逻辑上的“虚电路”，所有数据包沿该虚电路传输，有连接，简化了路由决策，提高了传输效率，常用于ATM和帧中继等技术。 二、 关键技术与协议 《现代交换技术（赵新颖）》详细介绍了支撑现代交换体系的关键技术和相关协议，这些技术共同构建了高效、可靠的通信基础设施。 高速交换架构： 硬件交换（Hardware Switching）： 强调了ASICs（专用集成电路）和FPGA（现场可编程门阵列）在实现高速、低延迟交换中的作用。这些专用硬件能够直接处理数据包的转发，绕过软件处理的瓶颈，从而实现每秒数 Tbps 的交换速率。 缓冲技术： 详细探讨了交换机内部缓冲区的不同设计，如输入缓冲、输出缓冲、共享缓冲等，以及它们在缓解网络拥塞、减少丢包方面的作用。分析了在高速交换场景下，如何优化缓冲区大小和管理策略以提升性能。 交叉开关（Crossbar Switch）： 详细介绍了交叉开关的工作原理，包括其如何通过多条独立的交叉路径同时连接输入端口和输出端口，实现无阻塞或低阻塞的交换。分析了其在多端口交换机中的应用。 路由与寻址： 路由算法： 深入讲解了各种路由算法，包括距离向量（Distance Vector）算法（如RIP）和链路状态（Link State）算法（如OSPF）。分析了这些算法的工作原理、收敛特性以及在不同网络拓扑下的优缺点。 IP寻址与子网划分： 详细阐述了IPv4和IPv6的地址结构、子网划分（Subnetting）和无类域间路由（CIDR）等概念，解释了它们如何实现全球范围内的高效寻址和路由。 路由协议： 重点介绍了边界网关协议（BGP）在互联网路由中的核心作用，以及内部网关协议（IGP）如OSPF、IS-IS等在自治系统内部的路由选择。 传输层与网络层协议： TCP/IP协议族： 详细介绍了TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）在传输层的功能。TCP提供可靠的、面向连接的传输服务，通过序列号、确认应答、流量控制和拥塞控制等机制保证数据完整性和顺序；UDP提供不可靠的、无连接的传输服务，但延迟低，适用于实时应用。 IP协议： 详细解释了IP协议在网络层的作用，包括数据包的封装、分片与重组、寻址和路由。 三、 现代交换技术的应用与发展 《现代交换技术（赵新颖）》不仅关注底层技术，更着眼于这些技术在各类通信场景中的实际应用，并展望了未来的发展趋势。 数据中心网络交换： 探讨了现代数据中心对超高带宽、低延迟交换的需求，以及Clos网络拓扑、SDN（软件定义网络）等技术如何满足这些需求。分析了Leaf-Spine架构的优势，以及其在大规模数据中心中的应用。 城域网与骨干网交换： 介绍了MPLS（多协议标签交换）技术如何在IP网络中实现更高效的流量工程和VPN（虚拟专用网络）服务。分析了OTN（光传输网）在构建高容量、长距离骨干网络中的作用。 无线通信与移动交换： 讲解了在移动通信网络中，如何利用分组交换技术实现大量移动终端的数据接入和高效传输，以及相关的移动IP技术。 SDN与NFV（网络功能虚拟化）： SDN： 详细阐述了SDN将控制平面与数据平面分离的架构，以及其如何通过集中的控制器实现网络的集中管理、灵活编程和自动化部署。分析了SDN在简化网络管理、提升网络敏捷性方面的优势。 NFV： 介绍了NFV如何将传统硬件网络功能（如防火墙、负载均衡器）虚拟化到通用服务器上，从而降低成本、提高灵活性和部署速度。探讨了SDN与NFV的结合如何构建更加智能和弹性的网络。 量子交换与未来展望： 尽管处于早期研究阶段，本书也对量子交换的潜在原理和未来可能性进行了探讨，预示着交换技术可能迎来下一轮的颠覆性变革。 四、 总结 《现代交换技术（赵新颖）》为读者提供了一个全面、深入了解通信网络核心——交换技术的知识体系。从基本原理到前沿技术，从理论分析到实际应用，本书致力于构建一个连贯的学习路径，帮助读者理解现代通信网络是如何构建、运行和不断演进的。通过对电路交换、分组交换，特别是数据报和虚电路交换的细致讲解，以及对高速硬件交换、路由算法、传输协议、SDN、NFV等关键技术的深入剖析，本书能够帮助工程师、研究人员和学生掌握现代通信网络设计的核心技能，并为未来网络的发展提供坚实的理论基础。

评分☆☆☆☆☆

我是一位对通信技术充满好奇心的学生，一直以来，我对于“现代交换技术”这个概念感到既熟悉又有些陌生。熟悉是因为我们每天都在使用电话、互联网，这些都离不开交换技术的支持；陌生则是因为我对它背后的原理和发展脉络了解甚少。所以，当我看到这本书时，我非常希望能从中找到答案。我尤其关注这本书是否能以一种生动、易懂的方式，将那些看似高深的技术概念娓娓道来。例如，我想了解不同类型的交换技术（如电路交换、报文交换、帧交换、分组交换）在历史上的出现顺序、各自的优缺点，以及它们是如何一步步推动通信效率的提升的。我对于时分复用（TDM）、频分复用（FDM）这些基础的复用技术也有很多疑问，希望能通过这本书对它们有更清晰的认识。更进一步，我对 IP 网络中的各种路由协议，如 OSPF、BGP 等，以及它们的实现原理和在大型网络中的应用场景非常感兴趣，期待书中能有详尽的讲解。当然，任何一本好的技术书籍，都应该有实际的案例分析，如果书中能穿插一些现实世界中通信网络的建设和演进案例，那就更好了，这样我能更好地将理论知识与实践联系起来。

评分☆☆☆☆☆

我是一名即将毕业的通信工程专业的学生，正在积极为进入职场做准备。“现代交换技术”这个书名，是我学习阶段必不可少的一部分，它是我理解整个通信网络体系的关键。我非常渴望这本书能够为我梳理清楚从物理层到应用层的各个交换环节是如何协同工作的。我想深入了解以太网的演进，包括不同速度（如10M、100M、1G、10G、40G、100G）的以太网技术，以及它们在交换机上的实现。对于多层交换机（Layer 3 Switch）的概念和工作原理，以及它如何在网络中承担路由功能，我希望能够有清晰的认识。此外，我对于 MPLS（多协议标签交换）技术在骨干网络中的应用，以及它如何提高传输效率和实现流量工程，有着浓厚的兴趣。如果书中能够包含一些关于数据包在交换机内部转发路径的分析，以及不同交换算法（如存储转发、直通转发）的性能对比，对我理解交换机的效率瓶颈将非常有帮助。这本书，我希望它能成为我打通通信网络知识体系的“任督二脉”。

评分☆☆☆☆☆

作为一名资深的网络架构师，我始终在寻找能够帮助我提升网络设计和优化能力的工具和知识。这本书的出现，让我眼前一亮。“现代交换技术”这个主题，在我看来，是构建稳定、高效、可扩展通信网络的核心。我希望书中能够深入探讨当前主流交换设备的硬件架构和软件设计，例如ASIC（专用集成电路）在交换芯片中的应用，以及各种交换芯片的性能指标和技术特点。同时，对于大型数据中心和运营商网络中的核心交换机，其面临的挑战和解决方案，比如高吞吐量、低延迟、大容量的实现，我非常希望能看到书中提供深入的见解。此外，随着云原生技术和微服务架构的普及，网络流量的动态性和复杂性都在不断增加，SDN 控制器和 OpenFlow 等开放式接口在其中扮演的角色，以及如何利用它们来实现智能化的流量调度和网络管理，是我非常关注的重点。这本书能否提供关于这些方面的理论框架和实践指导，是我评判其价值的重要标准。我期待的不仅仅是知识的堆叠，更是能够解决实际问题的思路和方法。

评分☆☆☆☆☆

我是一位对网络安全充满警惕的IT管理员，在日常工作中，网络交换是信息流动的咽喉，一旦交换环节出现漏洞，整个网络的安全都会岌岌可危。“现代交换技术”这个书名，在我看来，也包含了构建安全、可靠通信网络的重要保障。我非常希望书中能够详细介绍在交换机层面可以采取哪些安全防护措施，比如访问控制列表（ACL）、端口安全（Port Security）、VLAN（虚拟局域网）的应用，以及如何利用它们来隔离敏感区域、限制非法访问。另外，对于网络入侵检测（NIDS）和网络入侵防御（NIPS）系统，它们与交换技术的结合，以及如何在交换机上进行流量镜像（SPAN）以供安全分析使用，也是我非常感兴趣的。我希望书中能够提供一些关于如何配置和管理交换机以抵御DDoS攻击、ARP欺骗等常见网络威胁的实用技巧。毕竟，了解“现代交换技术”的精髓，不仅意味着理解其高效性，更意味着掌握其安全性，从而才能为我们的业务提供坚实可靠的网络基础。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在通信行业摸爬滚打了多年的工程师，对于“现代交换技术”这个书名，我首先想到的是它在我们日常工作中扮演的重要角色。在我看来，这本书的价值绝不仅仅在于介绍几款设备或者几个协议，它更像是一本武林秘籍，记录了通信世界从古至今，特别是近现代以来，如何从最初的简单线路连接，一步步演进到如今高度智能化、融合化的复杂网络架构。我尤其期待书中能够深入剖析那些奠定现代通信基石的关键技术，比如电路交换向分组交换的演进历程，这其中蕴含的创新思想和技术突破，对于理解我们今天所处的网络环境至关重要。此外，随着5G、甚至未来6G的到来，网络带宽、时延、连接数等指标都在经历指数级的增长，书中对这些技术趋势的前瞻性分析和技术实现路径的解读，无疑会给我带来很多启发。我个人对 SDN (软件定义网络) 和 NFV (网络功能虚拟化) 等技术抱有浓厚兴趣，希望书中能对它们有详实的论述，探讨如何在这些新型架构下实现更灵活、高效的网络管理和业务部署。毕竟，在快速变化的通信领域，了解“现在”是为了更好地“未来”，而这本书，我希望它能成为指引我前进的灯塔。