分組交換機

分組交換機的體系結構由交換單元、接口單元和控制單元組成。

分組交換機的交換單元所完成的功能也就是交換單元的基本功能，即將信息從某個輸入端口送到某個輸出端口，但是分組交換的特性決定了分組交換機的交換單元的處理過程與電路交換機的交換單元相比存在着明顯的差異。首先，由於分組交換數據的突發性，在交換單元的輸入端口和輸出端口可能存在着消息隊列，所以交換單元需要對信息進行緩衝存儲；其次，分組交換採用的是統計時分複用的方式，由於統計時分複用是通過標識來區分所屬用户的，所以分組交換機的交換單元需要對分組頭中的相應標識進行分析，並以此作為選路的依據，這與電路交換機根據時隙來決定選路是不同的。

一般來説對處理速度要求不高時，可以使用計算機來完成交換單元的功能。只有在交換單元容量太大的情況下，才會考慮使用專門的硬件交換單元。

接口單元包括用户側線路的接口單元和中繼側線路的接口單元。其完成的主要功能包括：用户側接入的監視和控制、分組的組合與分解、差錯控制、傳輸控制等。

控制單元用於完成整個系統的控制工作，其功能包括：呼叫處理、流量控制、路由選擇、系統配置與管理等。控制單元的功能一般由軟件來完成。

分組交換機的主要性能 ^[1]  指標有：

（1）吞吐量

以交換機每秒能交換的分組數來表示。根據吞吐量的大小，分組交換機可分為：低速分組交換機（小於50個分組/s）、中速分組交換機（50~500個分組/s）和高速分組交換機（大於500個分組/s）。

（2）平均分組處理時延

其是指從輸入端口至輸出端口傳送一個數據分組所需要的平均處理時間。

（3）虛呼叫處理能力

單位時間內能夠處理的虛呼叫次數。

此外分組交換機的端口數、路有數、鏈路速率、提供用户可選補充業務的能力、提供非標準接口的能力以及可靠性等也是經常要考慮的性能指標。

DPN-100 ^[2]  是一種典型的分組交換機。

DPN-100分組交換機採用模塊化結構，基本模塊有：接入模塊(AM)和資源模塊(RM)。接入模塊提供不同規程的用户接入和數據交換服務，RM提供交換控制和路由選擇功能。一個交換機的RM和另一個交換機的RM之間的連線稱為中繼線（trunk），其速率可以達到2.048Mbit/s；RM和AM之間以及AM和AM之間的連線稱為鏈路（link），起訴率可達256kbit/s；AM與用户之間的連線稱為用户線（line），其速率可達64kbit/s。

AM和RM的硬件結構相似，包括相同的公共部件：公共存儲器（CM）、雙總線、處理器單元（PE）、外設接口（PI）。

CM用來完成各處理器單元間的通信，還負責管理各PE要求使用總線而引起的競爭。每個模塊必須包含兩個CM，其中之一用於熱備份。

PE提供模塊的處理功能，通過加載不同的軟件實現不同的功能主要包括管理處理器單元（OPE）、服務處理器單元（SPE）、用户接入處理器單元和中繼電路處理器單元等。

PI提供接入模塊的物理端口，所有出入AM和RM的數據都必須經過PI，但PI不進行人和信息處理，而是直接把信息送給PE進行處理。