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計算機網絡第五章廣域網連接技術2023/2/41浙江郵電職業技術學院計算機系主要內容公用電話交換網1綜合業務數字網ISDN2DDN3X.25網42023/2/42浙江郵電職業技術學院計算機系主要內容幀中繼5ATM網絡6xDSL接入技術72023/2/43浙江郵電職業技術學院計算機系第五章廣域網連接技術1、廣域網的構成當主機之間的距離較遠時，例如，相隔幾十或幾百公里，甚至幾千公里，局域網顯然就無法完成主機之間的通信任務。這時就需要另一種結構的網絡，即廣域網。2023/2/44浙江郵電職業技術學院計算機系由局域網和廣域網組成互聯網互聯網局域網局域網路由器廣域網結點交換機相距較遠的局域網通過路由器與廣域網相連組成了一個覆蓋范圍很廣的互聯網2023/2/45浙江郵電職業技術學院計算機系應當注意即使是覆蓋范圍很廣的互聯網，也不是廣域網，因為在這種網絡中，不同網絡的“互連”才是其最主要的特征。廣域網是單個的網絡，它使用結點交換機連接各主機而不是用路由器連接各網絡。結點交換機在單個網絡中轉發分組，而路由器在多個網絡構成的互聯網中轉發分組。連接在一個廣域網（或一個局域網）上的主機在該網內進行通信時，只需要使用其網絡的物理地址即可。2023/2/46浙江郵電職業技術學院計算機系5.1公用電話交換網公用電話交換網是為國內公眾用戶提供電話業務而建立和經營的電信網，簡稱PSTN。計算機通信利用現有的電話通信設施可以有效節約成本。拔號上網就是利用公用電話交換網絡，使用調制解調器通過電話撥號程序將用戶的計算機連接到已接入Internet的一臺主機上，經由主機系統訪問Internet，實現終端與計算機、終端之間或計算機之間的通信。2023/2/47浙江郵電職業技術學院計算機系5.2綜合業務數字網ISDN綜合業務數字網是一種公用電信網絡，是由公用電話網發展起來的，為解決電話網速度慢，提供功能單一的缺點而設計的能提供多種服務的綜合性網絡。定義：ISDN是以綜合數字電話網（IDN）為基礎發展演變而成的通信網，能夠提供端到端的數字連接，用來支持包括話音在內的多種電信業務，用戶能夠通過有限的一組標準化的多用途的用戶/網絡接口接入網內。2023/2/48浙江郵電職業技術學院計算機系5.2綜合業務數字網ISDN按傳輸速率分窄帶ISDN（N-ISDN）寬帶ISDN（B-ISDN）相對電話網使用MODEM接入優點可同時上網和打電話ISDN提供端到端的數字連接，方便計算機的接入可以提供高達數百千至2兆的全雙工數據帶寬2023/2/49浙江郵電職業技術學院計算機系5.2綜合業務數字網ISDNISDN網絡用戶接口圖ISDN終端設備TE1普通模擬設備TE2終端適配器TA網絡端接設備NTISDN交換機S接口U接口U接口是用戶網絡線接口S接口是由用戶終端接入的標準接口2023/2/410浙江郵電職業技術學院計算機系5.2綜合業務數字網ISDNCCITT規定了兩種UNI基本速率接口（BRI）包括一個D通道和兩個B通道，稱為2B+D。每個B信道可以64kb/s傳輸，“一線通”128K的速率就是指的2B的速率?；核俾式涌冢≒RI）30B+D，B和D均為64kb/s的數字通道。2023/2/411浙江郵電職業技術學院計算機系5.3DDN數字數據網是利用數字信道傳輸數據信號的數據傳輸網。不具備數據交換的功能，不同于通常的報文交換網和分級交換網。中國公用數字數據網（ChinaDDN）的建設始于20世紀90年代初，現已基本覆蓋全國大部分地區。2023/2/412浙江郵電職業技術學院計算機系5.4X.25網分組交換是一種建立在“存儲--轉發”基礎上發展起來的數據交換技術，兼有電路交換和報文交換的優點。X.25網就是X.25分組交換網，它是在二十多年前根據CCITT（即現在的ITU-T）的X.25建議書實現的計算機網絡。X.25協議包含了OSI七層模型中的下3層，定義了專用電路連接到公用數據網上的分組型數據終端設備（DTE）與數據電路終端設備（DCE）之間的接口標準。X.25只是一個對公用分組交換網接口的規約。X.25所討論的都是以面向連接的虛電路服務為基礎。2023/2/413浙江郵電職業技術學院計算機系X.25規定了DTE-DCE的接口X.25接口X.25接口X.25公用分組交換網VC2VC1DTEDTEDCEDCEDCEDTEX.25接口2023/2/414浙江郵電職業技術學院計算機系5.4X.25網中國公用分組交換網（ChinaPAC)于1993年建立，是由中國郵電部建設和經營的，能提供多種業務的全國分組交換網。用戶進網方式有電話撥號入網和專線入網兩種方式。普通用戶用一個調制解調器通過公用電話網連到分組交換網上，專用用戶可租用市話模擬線或數字數據專線，采用X.28或X.25規程，方便地進入CHINAPAC。2023/2/415浙江郵電職業技術學院計算機系X.25網退出了歷史舞臺到了20世紀90年代，情況就發生了很大的變化。通信主干線路已大量使用光纖技術，數據傳輸質量大大提高使得誤碼率降低好幾個數量級，而X.25十分復雜的數據鏈路層協議和分組層協議已成為多余的。PC機的價格急劇下降使得無硬盤的啞終端退出了通信市場。這正好符合因特網當初的設計思想：網絡應盡量簡單而智能應盡可能放在網絡以外的用戶端。2023/2/416浙江郵電職業技術學院計算機系5.5幀中繼在20世紀80年代后期，許多應用都迫切要求增加分組交換服務的速率。幀中繼

FR(FrameRelay)就是一種支持高速交換的網絡體系結構。幀中繼在許多方面非常類似于X.25，被稱為第二代的X.25。今天的數字光纖網比早期的電話網具有低得多的誤碼率，如果減少結點對每個分組的處理時間，則各分組通過網絡的時延亦可減少，同時結點對分組的處理能力也就增大了。2023/2/417浙江郵電職業技術學院計算機系幀中繼減少結點處理時間幀中繼不使用差錯恢復和流量控制機制。當幀中繼交換機收到一個幀的首部時，只要一查出幀的目的地址就立即進行轉發。因此在幀中繼網絡中，一個幀的處理時間比X.25網約減少一個數量級。這樣，幀中繼網絡的吞吐量要比X.25網絡的提高一個數量級以上。2023/2/418浙江郵電職業技術學院計算機系幀中繼對差錯的處理當檢測到有誤碼時，結點要立即中止這次傳輸。當中止傳輸的指示到達下個結點后，下個結點也立即中止該幀的傳輸，并丟棄該幀。如果需要重傳出錯的幀，則由源站使用高層協議（而不是幀中繼協議）請求重傳該幀。因此，僅當幀中繼網絡本身的誤碼率非常低時，幀中繼技術才是可行的。2023/2/419浙江郵電職業技術學院計算機系5.5幀中繼幀中繼網幀中繼交換機路由器局域網局域網虛電路路由器幀中繼網路由器局域網局域網虛電路路由器虛電路像一條專用電路用戶看不見幀中繼網絡內的幀中繼交換機2023/2/420浙江郵電職業技術學院計算機系5.6ATM網絡人們曾經設想過“未來最理想的”一種網絡應當是寬帶綜合業務數字網B-ISDN。B-ISDN采用新的ATM交換技術。這種技術結合了電路交換和分組交換的優點。雖然在B-ISDN并沒有成功，但ATM技術還是獲得了相當廣泛的應用，并在因特網的發展中起到了重要的作用。2023/2/421浙江郵電職業技術學院計算機系5.6ATM網絡ATM是建立在電路交換和分組交換的基礎上的一種面向連接的快速分組交換技術。ATM采用定長分組作為傳輸和交換的單位。這種定長分組叫做信元(cell)。2023/2/422浙江郵電職業技術學院計算機系ATM優點選擇固定長度的短信元作為信息傳輸的單位，有利于寬帶高速交換。信元長度為53字節，其首部（可簡稱為信頭）為5字節。能支持不同速率的各種業務。所有信息在最低層是以面向連接的方式傳送，保持了電路交換在保證實時性和服務質量方面的優點。ATM使用光纖信道傳輸。由于光纖信道的誤碼率極低，且容量很大，因此在ATM網內不必在數據鏈路層進行差錯控制和流量控制(放在高層處理)，因而明顯地提高了信元在網絡中的傳送速率。2023/2/423浙江郵電職業技術學院計算機系ATM缺點ATM的一個明顯缺點就是信元首部的開銷太大，即5字節的信元首部在整個53字節的信元中所占的比例相當大。ATM的技術復雜且價格較高。ATM能夠直接支持的應用不多。10千兆以太網的問世，進一步削弱了ATM在因特網高速主干網領域的競爭能力。2023/2/424浙江郵電職業技術學院計算機系ATM網絡中的網絡元素ATM

端點（又稱為ATM端系統）通過點到點鏈路與ATM交換機相連。ATM

交換機是一個快速分組交換機（交換容量高達數百Gb/s），其主要構件是：交換結構(switchingfabric)若干個高速輸入端口和輸出端口必要的緩存2023/2/425浙江郵電職業技術學院計算機系5.6ATM網絡1、ATM的協議參考模型

ATM的協議參考模型共有三層，大體上與OSI的最低兩層相當（但無法嚴格對應）。ATM層物理層PMD子層TC子層ATM適配層(AAL層)SAR子層CS子層321

ATM的層次2023/2/426浙江郵電職業技術學院計算機系5.7XDSL接入技術數字用戶線路（DSL）是一項利用銅電話線路，將高帶寬信息傳送到家庭和小型企業的技術，可傳送數據，也可以傳送語音信號?？梢蕴峁┻h遠高于普通的模擬Modem的傳輸速率。優勢：利用現有的電話線路。2023/2/427浙江郵電職業技術學院計算機系5.7XDSL接入技術DSL種類ADSL非對稱數字用戶線，下行速率可高