第6章廣域網曹晶第6章廣域網6.1概述6.2廣域網傳輸控制機制6.3X.25和幀中繼6.4異步傳輸模式6.1概述WAN的拓撲結構：交換結點通過長距離的點對點鏈路互連，一般呈網狀拓撲。典型的WAN技術有X.25、幀中繼(FR)和異步傳輸模式(ATM)等。WAN(網形拓撲、交換式網絡)的網絡結構

6.2廣域網傳輸控制機制6.2.1數據交換技術結點之間的兩兩直接連接，線路數L=n(n-1)/2。當n線性增長時，L呈指數增長。實用中僅僅鋪設有限的線路，利用交換技術解決網絡的數據傳輸問題。有3種基本的交換技術：1、電路交換通過物理設備實現傳輸線路的轉接，在通信的雙方建立一條傳輸鏈路。電路交換進行一次通信要經過三個過程：電路建立、數據傳輸和電路釋放。優點是數據傳輸可靠、迅速，保持順序。缺點是線路的利用率不高。6.2.1數據交換技術2、報文交換以報文為單位的存儲轉發的轉接方式。與電路交換相比有如下特點：報文傳輸的線路不是專用的，可以被多個傳輸所利用。不要求收方和發方同時處于可用狀態。實現一對多的傳輸，可以實現優先級傳輸。中間結點可及時進行差錯控制，而不用等到目的結點在解決。傳輸時延比電路交換大。6.2.1數據交換技術3、分組交換以分組為單位的存儲轉發的傳輸方式。優點主要有：由于長度小，轉接中分組可緩于轉發結點的內存中，提高了轉發速度。各轉發結點并行進行處理，降低了傳輸時間。對于傳輸中的錯誤，只需要發出錯的分組，提高了效率。6.2.1數據交換技術分組交換分為兩種方式：數據報和虛電路。數據報方式：每個分組都獨立尋徑，需在目的站按序號重組。虛電路方式：交換虛電路SVC和永久虛電路PVC兩種。虛電路分組交換方式提供的網絡服務是面向連接的服務，而數據報分組交換方式提供的網絡服務是無連接的服務。6.2.1數據交換技術數據交換方式示意圖6.2.1數據交換技術快速分組交換(FPS)當一個幀還沒有接收完時就開始轉發此幀，稱為FPS。

幀中繼FR和異步傳輸模式ATM都是FPS技術。6.2.2分組轉發和動態路由1、分級的編址方式LAN采用單一編址方案，WAN和因特網采用分級編址方案：如二級分組，（交換機，計算機接入的交換機端口號）6.2.2分組轉發和動態路由2、分組轉發機制基于路由表的下一跳分組轉發機制。路由表中最重要的兩項內容為分組發往的目的站以及分組路徑上的下一跳。交換機以分組的目的站地址為索引，查詢路由表，得到轉發路徑上的下一跳，將報文轉發出去。6.2.2分組轉發和動態路由交換機2的路由表6.2.2分組轉發和動態路由3、動態路由和路由算法靜態路由：人工配置和維護，需由人工更新。動態路由：交換機不斷交換路由信息，能適應網絡狀況。路徑度量距離：路徑的長度。跳數：路徑所經過的交換機數目。時延：分組由源站到達目的站所花費的時間。費用：借助電信等部門的通信線路需交納費用。可靠性：鏈路的誤碼率。6.2.2分組轉發和動態路由研究WAN的路由問題時，WAN用一個圖來表示。路由算法：由圖求出優化路由的算法。路由協議：執行路由算法的協議。用圖表示一個廣域網6.3X.25和幀中繼1976年國際電報電話咨詢委員會CCITT提出的X.25建議，成為分組交換公共數據網(PSPDN)的基礎。采用X.25建議標準接入的PSPDN稱為X.25網。X.25借助于電話網，容易受到各種干擾，因此進行兩級的差錯控制，采用回退-NARQ協議：鏈路級：點到點分組級：端到端。6.3X.25和幀中繼幀中繼(FR)由美國電話電報公司AT&T于1986年提出。與X.25網分為物理層、數據鏈路層和分組層相比，FR只有物理層和數據鏈路層；幀中繼FR使用快速分組交換(FPS)；采用面向連接的虛電路交換方式。6.4異步傳輸模式6.4.1信元交換綜合業務數字網ISDN使用同步傳輸模式(STM)，STM采用時分復用TDM技術，而異步傳輸模式ATM采用統計時分復用STDM技術。ATM傳輸的單位是信元，長度為53B，其中5B為信頭，48B為凈荷。當交換結點收到信頭，ATM就開始轉發信元，屬于快速分組交換FPS。ATM采用面向連接的技術，虛電路分組交換技術FPS，它交換的分組是信元。也稱為信元交換。ATM建立在大容量光纖傳輸媒體的基礎上，不進行流量控制，也幾乎沒有差錯控制。ATM參考模型包括3個平面：用戶平面、控制平面和管理平面。在每個面中又是分層的，分為物理層、ATM層、AAL層和應用層。

用戶平面：提供用戶信息流的傳送；

控制平面：利用信令進行呼叫和連接的建立、監視和釋放；

管理平面：包括層管理和面管理。其中層管理執行各層之間的管理功能；面管理不分層，它完成與整個系統相關的管理功能，并對所有平面起協調作用。6.4.2ATM體系結構6.4.2ATM體系結構ATM層：信元傳輸、信元復用/解復用及通信量控制等。1、信元格式用戶-網絡接口UNI和網絡-網絡接口NNI的信元頭部（5字節）CRC-86.4.2ATM體系結構2、信元傳輸ATM連接用虛通路VP和虛通道VC表示。一個VC表示傳送ATM信元的一條通道，用VCI標識。一個VP包含一組VC，VP用VPI標識。ATM層根據信元首部的VPI/VCI和ATM交換機的VPI/VCI轉換表(路由表)轉發信元。轉換表是在建立連接時由信令協議在交換結點上建立的。轉換表的基本信息是： (入口端口號，入口VPI/VCI；出口端口號，出口VPI/VCI)。6.4.2ATM體系結構用出口的VPI/VCI更新信元首部的VPI/VCI，并將信元由查到的端口輸出。最終到達目的端。6.4.2ATM體系結構

ATM信元傳輸示例6.4.2ATM體系結構AAL層對用戶屏蔽ATM層的具體特性，實現端到端通信。AAL僅在ATM網絡的端點