計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)ppt課件CH13廣域網(wǎng)

1、1 一、 幀中繼(Frame Relay) 幀中繼以滿足高容量、高帶寬WAN的要求 幀中繼最常見的實(shí)施速度為56Kbps和2Mbps，但目前 在DS-3鏈路上幀中繼的速度可高達(dá)45Mbps 幀中繼與X.25相同之處：首先均在虛擬電路上使用包 交換技術(shù)；其次虛擬連接可以有交換型(SVC)和永久型 (PVC) 在幀中繼中，DTE可以是路由器、網(wǎng)橋或連接在DCE 上的計(jì)算機(jī)，其中DCE是連接到幀中繼WAN上的一種 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 幀中繼不使用PAD來轉(zhuǎn)換包，而使用幀中繼拆裝器 (FRAD)來進(jìn)行，而FRAD通常就是路由器、交換機(jī)或 底盤集線器中的一個模塊 2 1. 幀中繼特征 n工作在OSI/RM的物理層

2、和數(shù)據(jù)鏈路層 n幀中繼使用永久虛電路（PVC）來建立通信連 接，并通過虛電路實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用 n用鏈路層的HDLC幀來封裝各種不同的高層協(xié) 議，如IP、IPX、AppleTalk等 n適用于在WAN上實(shí)現(xiàn)LAN的互聯(lián) n傳輸速率一般為56Kbps45Mbps 3 幀中繼網(wǎng)絡(luò)圖 4 2. 幀中繼網(wǎng)絡(luò)的組成 FRSFRS FRSFRS 網(wǎng)橋網(wǎng)橋 CSU/DSU Router Router 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng) PSTN，X.25 Router 幀中繼在這里工作幀中繼在這里工作 Host Bridge 5 幀中繼網(wǎng)中的兩類設(shè)備： n 幀中繼網(wǎng)接入設(shè)備FRAD 屬于用戶設(shè)備 如支持幀中繼的主機(jī)、橋接器、路由器等

3、n 幀中繼網(wǎng)交換設(shè)備FRS 屬于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者設(shè)備 如T1/E1一次群復(fù)用設(shè)備和幀交換結(jié)點(diǎn)機(jī) 6 3. 幀中繼工作原理 n本質(zhì)是分組交換技術(shù)，但僅保留物理層和數(shù)據(jù) 鏈路層，以幀為單位在鏈路層上進(jìn)行發(fā)送、接 收、處理 n在鏈路層上完成統(tǒng)計(jì)復(fù)用，實(shí)現(xiàn)幀定界、尋址、 差錯檢測；但省略了幀編號、重傳、流控、窗 口、應(yīng)答、監(jiān)視等功能 n幀出錯或發(fā)生阻塞時，僅僅簡單地丟棄；重傳、 糾錯和流控在端設(shè)備中由上層協(xié)議(如TCP)完 成 n由于是基于光纖線路的，而光纖線路誤碼率很 低，故無需點(diǎn)到點(diǎn)糾錯 7 幀中繼是CCITT和ANSI標(biāo)準(zhǔn)，定義了在公共數(shù)據(jù) 網(wǎng)(PDN)上發(fā)送數(shù)據(jù)的流程，屬于高性能的鏈路 層協(xié)議，

4、它對應(yīng)于OSI層次模型的最下二層。 網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層 物理層物理層 高層高層 網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層 物理層物理層 X.25 OSI F.R 幀中繼幀中繼 物理層物理層 4. 幀中繼與OSI/RM的關(guān)系 8 二、 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)DDN（Digital Data Network） n非交換的永久虛電路 n為用戶提供點(diǎn)到點(diǎn)的數(shù)字專用線路 n網(wǎng)絡(luò)對用戶透明，支持任何協(xié)議 n適合于頻繁的大數(shù)據(jù)量通信 n實(shí)際上就是在干線上為用戶提供時分復(fù)用信道 n速率可達(dá)155Mbps 9 DDN公共數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)，為用戶提供多種不同傳 輸速率（64Kbps-2Mbps）的數(shù)字專線租用服務(wù) ，由D

5、DN交換機(jī)和傳輸線路（如：光纖和雙絞 線）組成。 數(shù)字專線有北美T1帶寬1.544Mbps、歐洲E1帶 寬2.048Mbps兩個標(biāo)準(zhǔn)。 DDN采用歐洲標(biāo)準(zhǔn)， 每條信道的帶寬是64Kbps。 DDN數(shù)字專線常用于遠(yuǎn)程局域網(wǎng)之間點(diǎn)到點(diǎn)的 連接，是目前應(yīng)用最廣泛的廣域網(wǎng)連接技術(shù)之 一。 DDN特點(diǎn) 10 DDN是一條永久的傳輸信道，在信道上傳輸?shù)?是數(shù)字信號，具有不易受干擾、損耗小、衰減 小 DDN不具備交換能力，僅提供點(diǎn)到點(diǎn)的專用鏈 路 DDN是一個全透明的網(wǎng)絡(luò)，它支持任何高層協(xié) 議 DDN傳輸距離遠(yuǎn)，可以連接處于不同城市，甚 至不同國家的網(wǎng)絡(luò)。適合高速、遠(yuǎn)距離的網(wǎng)絡(luò) 互連 通過DDN連接遠(yuǎn)程局域

6、網(wǎng)時，可以使用PPP和 HDLC協(xié)議 11 DDN連接舉例 路由器 同步Modem DDN / 256K HDLC 南匯校區(qū)電力學(xué)院 平?jīng)鲂^(qū) HDLC 路由器 12 三、 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN （Integrated Service Digital Network） n電路交換，利用現(xiàn)有的電話交換系統(tǒng) n有撥號連接過程 n全數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò) n多服務(wù)：語音、數(shù)據(jù)、文本、圖形、視頻 n采用帶外信令（D信道），撥號連接速度快 n載體信道（B信道）帶寬為64Kb/s 13 ISDN提供語音、數(shù)據(jù)、圖形和視頻數(shù)字服務(wù) ISDN是基于數(shù)字的電信標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)前的實(shí)際限制 為1.536Mbps，而理論上的傳輸速

7、率上限為 622Mbps 需要ISDN服務(wù)的個人可以從本地的電話公司獲 取一條“專線服務(wù)”的數(shù)字ISDN線路。專線服 務(wù)允許終端用戶在線路上連接多個設(shè)備，例如 傳真、計(jì)算機(jī)和數(shù)字電話。 1. ISDN特點(diǎn) 14 ISDN的實(shí)現(xiàn)對于設(shè)備投資較為昂貴。因?yàn)?ISDN完全是數(shù)字的，需要替換掉模擬的舊交換 機(jī)。 在一個網(wǎng)絡(luò)上提供語音、數(shù)據(jù)和視頻服務(wù)。 具有和OSI相容的分層協(xié)議結(jié)構(gòu)。 以64Kbps、384Kbps、1536Kbps倍數(shù)的方式提 供通信信道。 具有交換和非交換連接服務(wù)。 15 ISDN原理圖 16 2. ISDN的組成 q 家庭用家庭用ISDN 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng) ISDN交換機(jī)交換機(jī) IS

8、DN終端終端ISDN數(shù)字電話數(shù)字電話 本地本地 回路回路 電信公司的設(shè)備電信公司的設(shè)備 NT1 用戶的設(shè)備用戶的設(shè)備 用戶家庭用戶家庭電信公司電信公司 TE1TE1TE1 T U 17 q大型商用大型商用ISDN 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng) ISDN交換機(jī)交換機(jī) TE1 本地本地 回路回路 電信公司的設(shè)備電信公司的設(shè)備 NT1 用戶的設(shè)備用戶的設(shè)備 用戶辦公室用戶辦公室電信公司電信公司 TE1 TE1 TE2 TA NT2 U T S S S R PBX 18 ISDN的應(yīng)用舉例的應(yīng)用舉例 19 3. ISDN的設(shè)備 1類終端設(shè)備（TE1） 與ISDN網(wǎng)絡(luò)兼容的設(shè)備，可直接連接1類網(wǎng)絡(luò)終 結(jié)設(shè)備NT1或2類

9、網(wǎng)絡(luò)終結(jié)設(shè)備NT2。通過4根（2 對）數(shù)字線路連接到ISDN網(wǎng)絡(luò)。 2類終端設(shè)備（TE2） 與ISDN網(wǎng)絡(luò)不兼容的設(shè)備。連接ISDN網(wǎng)時需要使 用終端適配器TA。 終端適配器（TA） 把非ISDN設(shè)備的信號轉(zhuǎn)換成符合ISDN標(biāo)準(zhǔn)的信號。 可以是單獨(dú)的設(shè)備，也可以安裝在TE2內(nèi)。 20 1類網(wǎng)絡(luò)終結(jié)設(shè)備（類網(wǎng)絡(luò)終結(jié)設(shè)備（NT1） 用戶端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，與4線的ISDN用戶線或傳統(tǒng)的2 線用戶環(huán)路連接。一般由電信公司提供，是ISDN 網(wǎng)絡(luò)的一部分，物理層設(shè)備。NT1的用戶端接口 可支持連接8臺ISDN終端設(shè)備。 2類網(wǎng)絡(luò)終結(jié)設(shè)備（類網(wǎng)絡(luò)終結(jié)設(shè)備（NT2） 位于用戶端的執(zhí)行交換和集中功能的一種智能化 設(shè)備

10、（可提供OSI/RM的第2、3層服務(wù)）。如小型 的數(shù)字程控交換機(jī)PBX。大型用戶終端數(shù)量多， 需要使用NT2做交換連接。 21 4. ISDN接口 nISDN提供了一種數(shù)字化的信道，使信息在用 戶與電信公司之間流動。 nISDN信道支持由TDM分隔的多個信道。常用 的有兩種標(biāo)準(zhǔn)化信道： nD信道16kb/s數(shù)字信道，用于帶外信令。 nB信道64kb/s數(shù)字PCM信道，用于語音或 數(shù)字。 nISDN信道主要支持兩種信道的組合： BRI基本速率接口2B+D PRI主速率接口30B+D 22 ISDN數(shù)字信道示意圖 BRI D B1 B2 基本速率數(shù)字管道，144kbps PRI D B1B30 主

11、速率數(shù)字管道，2Mbps 23 1） ISDN BRI接口 BRI接口由三個信道構(gòu)成：兩個64Kbps的B信道用于傳 輸數(shù)據(jù)、語音和圖形，一個16Kbps的D信道用于傳輸 通信信令、包交換和信用卡驗(yàn)證。D信道的主要功能是 建立呼叫和撤消呼叫，開始和終止一次通信會話。 BRI主要用于LAN到LAN的連接、視頻會議、到 Internet連接和對遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)和家庭辦公室的高速連接 。 ISDN不太適合于某些網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，例如大文件傳輸和圖 形應(yīng)用，除非將信道捆綁到一起。如：一個BRI線路的 兩個64Kbps的信道可以形成一個128Kbps的連接，再加 上D信道便可以得到144Kbps的傳輸速率；另外一個例

12、 子是將三個BRI線路的6個64Kpbs信道捆綁到一起形成 一個384Kbps的傳輸信道（如視頻會議） 24 主要速率接口PRI支持更快的數(shù)據(jù)傳輸速率， 其交換帶寬的總和為1.536Mbps。PRI可以用于 LAN-to-LAN連接、視頻會議或者在一些站點(diǎn) 上支持使用ISDN的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)。 當(dāng)PRI ISDN用來提供LAN到LAN的連接時，通 常會使用多路復(fù)用器。 2） ISDN PRI接口 25 5. ISDN和OSI層次模型 ISDN的分層通信和OSI模型的物理層、數(shù)據(jù)鏈 路層和網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層一一對應(yīng) ISDN第一層提供信號傳輸和競爭檢測因?yàn)橛?可能兩個結(jié)點(diǎn)同時發(fā)送數(shù)據(jù)。如果在電話傳輸 和

13、數(shù)據(jù)傳輸之間產(chǎn)生了沖突，則電話傳輸將具 有較高的優(yōu)先權(quán)。 第二層管理控制信令和最大限度地為高度可靠 的通信檢測出通信中出現(xiàn)的差錯。 第三層處理的是呼叫的建立和拆除以及通過電 路交換和包交換連接建立通路。 第四層確保連接通路建立之后的可靠性。 26 6. 使用ISDN的問題 在本地是否可以使用取決于當(dāng)?shù)仉娫捁臼欠裉峁┰摲?務(wù)和所在城市的電信設(shè)備是否已經(jīng)為ISDN而進(jìn)行了升級 。 使用什么協(xié)議。最為常用的是國家ISDN-1(NI-1)和國家 ISDN-2(NI-2)。為了配置屬于用戶所有的設(shè)備，必須了 解所使用的是哪種協(xié)議。 ISDN使用的電纜可以是雙絞線或者光纖。其中首選是光 纖，因?yàn)楣饫w可提

14、供高速連接，對PRI和B-ISDN尤其適 合。 如果使用雙絞線，則需考慮站點(diǎn)和用戶之間的本地環(huán)路 被限制在5 . 5公里之內(nèi)( 3 . 4英里)，除非使用中繼器延長 。其次要求電纜必須是高質(zhì)量的，具有很少的信號變形 。第三，引起數(shù)字信號失真的現(xiàn)有線路調(diào)節(jié)裝置和模擬 信號噪音消除設(shè)備應(yīng)該取消。 27 四、 ATM技術(shù) n ATM網(wǎng)絡(luò)基于交換設(shè)備 n ATM協(xié)議運(yùn)行于第一層和第二層 n ATM協(xié)議層次有別于LAN層次 n ATM面向連接 ATM提供不同服務(wù)類型 n 恒定位速率服務(wù) n 實(shí)時可變位速率服務(wù) n 非實(shí)時可變位速率服務(wù) n 未指明位速率服務(wù) n 可用位速率服務(wù) 28 n一個ATM接口可同

15、時支持多條電路 終端 系統(tǒng) ATM 交換設(shè)備 虛電路虛電路A通道通道 虛電路虛電路B通道通道 虛電路虛電路A通道通道 虛電路虛電路B通道通道 n電路使用虛擬通路標(biāo)識符VPI和虛擬通道標(biāo)識 符VCI來標(biāo)注 29 1. ATM體系結(jié)構(gòu) 物理層物理層 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 鏈路層鏈路層 高層高層 ATM 物理層 ATM 層 ATM 適配層 高層 ATM 物理層 ATM 層 ATM 適配層 高層 ATM 物理層 ATM 層 第一層交換設(shè)備第一層交換設(shè)備53字節(jié)的信元字節(jié)的信元 在這層形成在這層形成 用于數(shù)據(jù)通信用于數(shù)據(jù)通信 的協(xié)議為的協(xié)議為AAL5 nATM第二層也有數(shù)據(jù)幀 n數(shù)據(jù)幀只在ATM適配層處理，ATM交

16、換設(shè)備 屬于第一層，只處理信元 30 2. ATM信元 ATM信元頭部格式（二進(jìn)制位為單位）信元頭部格式（二進(jìn)制位為單位） 信元頭（5字節(jié)）數(shù)據(jù)（48字節(jié)） 未用（4） VPI（8） VCI（16） 有效載荷 類型（3） 信元丟棄 優(yōu)先級（1） 頭差錯控制（8） 31 信元的交互傳遞模式 傳統(tǒng)交換設(shè)備 長數(shù)據(jù)幀長數(shù)據(jù)幀 高優(yōu)先級隊(duì) 列必須等待 低優(yōu)先級隊(duì) 列開始發(fā)送 ATM交換設(shè)備 通道通道1 通道通道2 通道通道3 32 3. ATM適配層AAL 物理層物理層 ATM層層 ATM適配層適配層 會聚子層會聚子層 拆裝子層拆裝子層 n會聚子層向應(yīng)用程序提供接口，分公共部分和 應(yīng)用相關(guān)部分 n拆裝

17、子層負(fù)責(zé)進(jìn)行會聚層數(shù)據(jù)與信元間的封 裝轉(zhuǎn)換 33 拆裝子層（分割和重組SAR）的示意 應(yīng)用層數(shù)據(jù)應(yīng)用層數(shù)據(jù)高層高層 會聚子層會聚子層 尾尾應(yīng)用層數(shù)據(jù)應(yīng)用層數(shù)據(jù) 拆裝子層拆裝子層 頭頭 應(yīng)用應(yīng)用SARSAR尾尾層數(shù)據(jù)層數(shù)據(jù)SARSAR 頭頭 應(yīng)用應(yīng)用SARSARATM ATM層層 尾尾層數(shù)據(jù)層數(shù)據(jù)SARSARATM 44-48 48 53 34 4. ATM適配層常用協(xié)議 1） AAL1（用于A類傳輸協(xié)議） n 實(shí)時并恒定的比特流 n 面向連接的傳輸 n 如非壓縮的音頻、視頻數(shù)據(jù) n 比特流不存在報(bào)文分界 2） AAL2（用于B類傳輸協(xié)議） n 需要較好的差錯處理 n 壓縮的音頻、視頻數(shù)據(jù) n

18、存在報(bào)文分界和幀處理 35 3） AAL3/4（用于C/D類傳輸協(xié)議） n 實(shí)時性不強(qiáng)的數(shù)據(jù)傳輸 n 面向連接或非連接的服務(wù) n 對數(shù)據(jù)差錯或丟失敏感 n 可按照流和報(bào)文模式操作 n 支持多路復(fù)用 4） AAL5（用于C/D類傳輸協(xié)議） n 源自簡單有效的適配層SEAL n 提供采用流控制機(jī)制的可靠服務(wù) n 也有不提供數(shù)據(jù)傳輸保障的不可靠服務(wù) n 支持點(diǎn)到點(diǎn)和多點(diǎn)播送方式 n 支持流和報(bào)文模式 n 較AAL3/4更加高效 36 5. ATM的LAN仿真 n ATM通信前需建立連接 n LAN系統(tǒng)中的設(shè)備不需連接隨時可發(fā)送數(shù)據(jù) n 解決ATM設(shè)備與傳統(tǒng)LAN的集成 n 實(shí)現(xiàn)ATM設(shè)備模擬LAN環(huán)

19、境 n 使普通LAN設(shè)備直接和ATM系統(tǒng)連接 n 為高層協(xié)議和應(yīng)用提供向后兼容 n 實(shí)現(xiàn)高速遠(yuǎn)程連接 1） ATM與LAN的區(qū)別 2） LAN仿真的目的 37 3） 仿真客戶端 ATM 物理層 ATM層 ATM適配層（AAL5） 應(yīng)用層 傳輸層 網(wǎng)絡(luò)層 LAN仿真客戶端驅(qū)動程序 標(biāo)準(zhǔn)收發(fā)接口 nLAN仿真對高層協(xié) 議隱藏ATM層 nLAN仿真客戶端 是完成此功能的 設(shè)備驅(qū)動程序 38 4） 仿真客戶端處理高層要求的過程（單播） 客戶端 向仿真服務(wù)器 詢問目的地ATM地址 與目的地 建立ATM電路 與對等系統(tǒng) 交換幀 nLAN仿真客戶端對高層 來看只是普通的設(shè)備驅(qū) 動程序 nLAN仿真客戶端內(nèi)部

20、 過程則較為負(fù)責(zé)，既處 理ATM數(shù)據(jù)又處理 LAN數(shù)據(jù) 39 nATM是面向連接的傳輸技術(shù)，使用類似于電話號碼的十 進(jìn)制數(shù)字進(jìn)行呼叫連接。 n在每個ATM交換機(jī)上建立連接過程需要1030ms的時 間，相對于最快10s的ATM交換機(jī)速度時間太長。 n為保證服務(wù)質(zhì)量所需的資源預(yù)約等也在連接過程中完成， 更增加了建立連接的時間。 n目前ATM網(wǎng)中多采用永久虛電路，這就限制了ATM網(wǎng) 的伸縮能力。 n其他協(xié)議的數(shù)據(jù)包要經(jīng)由ATM網(wǎng)傳送時，必須在入網(wǎng)處 分解轉(zhuǎn)換為 ATM信元流，出網(wǎng)時再恢復(fù)成原來的數(shù)據(jù) 包。 n相對于高速以太網(wǎng)技術(shù)，ATM較為適合于廣域連接 6. ATM總結(jié) 40 五. 同步光纖網(wǎng)絡(luò)S

21、ONET/SDH 標(biāo)準(zhǔn) 1985年，Bellcore提出SONET（Synchronous Optical NETwork）標(biāo)準(zhǔn)。 1989年，CCITT提出SDH（Synchronous Digital Hierarchy）標(biāo)準(zhǔn)，與 SONET 有微小差別。 SONET主要用于北美和日本，SDH主要用于歐洲 和中國。 SONET/SDH，采用TDM技術(shù)，是同步系統(tǒng)，由主時鐘 控制，時鐘精度10-9。 SONET路徑 路徑（path），鏈路（line），段（section） 41 810 字節(jié)/125us，所以傳輸速率為 810 8 /（ 125 10-6）= 51.84 Mbps 基本SON

22、ET信道稱為STS-1（Synchronous Transport Signal-1） SONET幀格式 OC-1（Optical Carrier）光載波（ 光信號） 復(fù)用：復(fù)用是基于字節(jié)的 1） 基本SONET幀 42 u OC-3 與 OC-3c的區(qū)別 C（concatenated）表示級聯(lián)，非復(fù)用；OC-3 表示 一個155.52 Mbps的載波是由三個單獨(dú)的OC-1載波 復(fù)用構(gòu)成的；OC-3c 表示一個單獨(dú)的155.52 Mbps 的載波。 STM-1（Synchronous Transport Module） 同步傳送模塊 基本速率為155.52M b/s 2） SDH（Synchr

23、onous Digital Hierarchy） 同步 數(shù)字體系 43 SONET的OC級和STS級與SDH的STM級的比較 n在40M b/s以下，北美的T1T3和歐洲的E1E3不同 n在更高速率的標(biāo)準(zhǔn)上，SONET和SDH基本相同 線路速率 (Mb/s) SONET（美）SDH（歐） OC級STS級STM級 51.84OC-1STS-1 155.52OC-3STS-3STM-1 466.56OC-9 622.08OC-12STM-4 933.12OC-18 1244.16OC-24STM-8 1866.24OC-36STM-12 2488.32OC-48STM-16 44 六、 DSL技術(shù)

24、 數(shù)字用戶線路(DSL)是一種通過在現(xiàn)有的電信網(wǎng)絡(luò) 使用高級調(diào)制技術(shù)而在用戶和電話公司之間形成 高速網(wǎng)絡(luò)連接的技術(shù)。適用場合： n遠(yuǎn)程計(jì)算中的住宅區(qū)線路 nInternet訪問，尤其適合于文件的上載和下載 n通過網(wǎng)絡(luò)訪問多媒體（包括音頻和視頻） n兩地間快速傳輸大量數(shù)據(jù) n進(jìn)行交互式的視頻音頻交流 n地理位置上分散的用戶之間實(shí)現(xiàn)分布式的客戶 機(jī)/服務(wù)器應(yīng)用。 45 DSL是一種可工作在電話線之上的數(shù)字技術(shù)。為 了使用DSL，必須在計(jì)算機(jī)、訪問服務(wù)器、集線 器之類的設(shè)備上安裝一塊DSL網(wǎng)絡(luò)適配器，然后 使用這些設(shè)備連接到DSL網(wǎng)絡(luò)上。 46 1. DSL原理 DSL適配器在外觀上和調(diào)制解調(diào)器很相

25、似，但 它完全是數(shù)字的，它沒有把DTE的數(shù)字信號轉(zhuǎn) 換為模擬信號，而是直接在電話線上發(fā)送數(shù)字 信號。 在銅線上的通信是單一的，一對線用于向外發(fā) 送，另外一對線用于數(shù)據(jù)的接收，這樣便形成 了到電話公司的上行線路和到用戶的下行線路 。 上行傳輸?shù)淖畲笏俾士梢愿哌_(dá)2.3Mbps，而下行 通信可以高達(dá)60Mbps 在不使用中繼器的情況下，用戶到電話公司的 最大距離可以達(dá)到5.5公里。 47 2. DSL服務(wù)類型 DSL有5種服務(wù)類型： 不對稱數(shù)字用戶線路(ADSL) 自適應(yīng)速率不對稱數(shù)字用戶線路(RADSL) 高比特速率數(shù)字用戶線路(HDSL) 超高比特速率用戶數(shù)字線路(VDSL) 對稱數(shù)字用戶線路(

26、SDSL) 48 3. ADSL服務(wù) ADSL在傳輸數(shù)據(jù)之前，需要檢查電話線路， 通過所謂前向糾錯過程對噪音和差錯狀況進(jìn)行 檢查 當(dāng)ADSL開始建立時，使用的上行傳輸速度為 64Kbps，下行傳輸速度為1.544Mbps 現(xiàn)在上行速度可達(dá)576640Kbps，下行速度可 達(dá)6Mbps。ADSL還可使用第三個通信信道， 在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r進(jìn)行4kHz的語音傳輸 ADSL是通過兩種不同的信令技術(shù)之一來完成 的：無載波的幅度調(diào)制(CAP)和離散多音調(diào) (DMT)。CAP結(jié)合幅度和相位調(diào)制，可以達(dá)到 1.544Mbps的信號速率，和有線電視使用的技 術(shù)相同。 49 1） ADSL的特點(diǎn) ADSL工作

27、頻帶4.4KHZ-1MHZ, 傳輸距離5.5Km 在一根電話線上同時傳輸聲音、視頻、數(shù)據(jù)等信 息 下行速率1.5Mbps-8Mbps；上行速率512Kbps- 1Mbps,使用雙絞線作為傳輸介質(zhì) 采用點(diǎn)對點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),獨(dú)享帶寬，安全可靠 可直接利用現(xiàn)有用戶電話線，不需要另外申請?jiān)?加線路，只需在用戶側(cè)安裝一臺ADSLmodem和一 只電話分離器，在電腦上裝上網(wǎng)卡即可以使用。 ADSLModem和ADSL訪問服務(wù)器構(gòu)成其系統(tǒng)，借 用PSTN提供的模擬信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，屬于點(diǎn)到 點(diǎn)通信技術(shù)。 50 2） ADSL的應(yīng)用 ADSL所需設(shè)備：一條電話線、一臺ADSLmodem 、一 只話音分離器。 A

28、DSL安裝：用戶端只要將電話線連上濾波器，與 ADSL MODEM之間用電話線連上，ADSL MODEM與 計(jì)算機(jī)的網(wǎng)卡之間用一條雙絞線連通即完成硬件安裝。 ADSL不需要撥號，一直在線，用戶只需接上ADSL電 源便可以高速上網(wǎng)，而且可以同時打電話。 51 4. RADSL服務(wù) 最初是為視頻點(diǎn)播而開發(fā)的，它應(yīng)用了ADSL技術(shù) ，但是可以根據(jù)傳輸?shù)男畔⑹菙?shù)據(jù)、多媒體還是 語音來提供可變的傳輸速率 建立傳輸速率的方式有兩種，一種是電話公司根 據(jù)對線路使用的估計(jì)，為每一個用戶線路設(shè)置一 個特殊的速率。另外一種是電話公司根據(jù)線路上 的實(shí)際需求自動地調(diào)整傳輸速率 RADSL對用戶十分有利，它只需為所需的

29、帶寬付 費(fèi)，電話公司可以將沒有使用的帶寬分配給其他 用戶 RADSL的另外的一個優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)帶寬沒有被全部使 用時，線路的長度可以更長，因此可以滿足那些 距電話公司5.5公里之外的用戶。下行傳輸速率可 以達(dá)到7Mbps，上行傳輸速率可以達(dá)到1Mbps 52 5. HDSL/VDSL/SDSL服務(wù) HDSL最初的設(shè)計(jì)是在兩對電話線上進(jìn)行全雙 工的通信，發(fā)送和接收的速率最高為 1.544Mbps，傳輸距離最大為3.6公里 現(xiàn)在已經(jīng)有了HDSL的另外一種實(shí)現(xiàn)方案，只 利用兩對電話線之中的一對，也可以進(jìn)行全雙 工通信，傳輸速率為768Kbps。 HDSL存在一個不支持語音傳輸?shù)南拗?，?HDSL最有望成為

30、T1服務(wù)的取代者，因?yàn)樗?以使用現(xiàn)有的電話線，而實(shí)現(xiàn)起來的花費(fèi)比T1 要小，所以它對于需要進(jìn)行LAN連接的公司尤 為有用。 53 VDSL的目標(biāo)是成為用銅線或者光纖的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的 一種替代方案。VDSL的下行速度可以達(dá)到51 55Mbps，而上行速度可以達(dá)到1.62.3Mbps。 覆蓋范圍較小，只有3001800米，這就限制了 VDSL在WAN領(lǐng)域的應(yīng)用。 VDSL的工作方式和RADSL相似，也可根據(jù)需求自 動地分配帶寬，同時它和ADSL也有些類似，它也 可以在雙絞線上創(chuàng)建多個信道，在傳輸數(shù)據(jù)的同時 也可以進(jìn)行語音傳輸。 SDSL和ADSL相似，但是該服務(wù)分配的上行傳輸速 率和下行傳輸速率相同

31、，都是384Kbps。SDSL對于 視頻會議和交互式教學(xué)尤為有用，因?yàn)樗且环N對 稱帶寬傳輸技術(shù)。 54 6. Cabel Modem技術(shù) nCabel Modem是一種以有線電視使用的寬帶同軸電纜作 為傳輸介質(zhì)，利用有線電視網(wǎng)（CATV）提供高速的數(shù) 據(jù)傳輸?shù)膹V域網(wǎng)連接技術(shù)。 nCabel Modem除了提供視頻業(yè)務(wù)外，還能提供語音、數(shù) 據(jù)等寬帶多媒體信息業(yè)務(wù)。這種技術(shù)也具有不對稱的特 性，上行速率是768Kbps,下行速率最高可以達(dá)到38Mbps。 n目前有兩個標(biāo)準(zhǔn)： MCNS和 DOSSIS 特點(diǎn)： n高傳輸速率，下行最高為38Mbps，上行最高為10Mbps. n傳輸距離為42.2km

32、. n共享帶寬 n能提供語音、數(shù)據(jù)等多種信息業(yè)務(wù)服務(wù) n要對現(xiàn)有的CATV進(jìn)行改造，使之成為雙向系統(tǒng)(HFC) 55 六、 VPN技術(shù) VPN可分為三大類 （1）企業(yè)各部門與遠(yuǎn)程分支之間的Intranet VPN； （2）企業(yè)網(wǎng)與遠(yuǎn)程（移動）雇員之間的遠(yuǎn)程訪 問（Remote Access）VPN； （3）企業(yè)與合作伙伴、客戶、供應(yīng)商之間的 Extranet VPN。 56 1. VPN的要求 n安全性 VPN的安全性可通過隧道技術(shù)、加密和認(rèn) 證技術(shù)得到解決。 n性能 VPN要發(fā)展其性能至少不應(yīng)該低于傳統(tǒng)方 法。通過VPN平臺，管理員定義管理政策來激活 基于重要性的出入口帶寬分配。 n管理問題

33、 管理平臺要有一個定義安全政策的簡 單方法，將安全政策進(jìn)行分布并管理大量設(shè)備。 n互操作 不同客戶建立聯(lián)系VPN解決方案會不同， 這就要求所選擇的VPN方案應(yīng)是基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和 協(xié)議的。這些協(xié)議有IPSec、點(diǎn)到點(diǎn)隧道協(xié)議 （Point-to-Point Tunneling Protocol，PPTP）、第 二層隧道協(xié)議（Layer 2 Tunneling Protocol，L2TP） 等。 57 2. VPN的實(shí)現(xiàn)技術(shù) nVPN實(shí)現(xiàn)的兩個關(guān)鍵技術(shù)是隧道技術(shù)和加密技 術(shù)，同時QoS技術(shù)對VPN的實(shí)現(xiàn)也至關(guān)重要。 n隧道技術(shù)簡單的說就是原始報(bào)文在A地進(jìn)行封 裝，到達(dá)B地后把封裝去掉還原成原始報(bào)文，

34、 這樣就形成了一條由A到B的通信隧道。 n目前實(shí)現(xiàn)隧道技術(shù)的有一般路由封裝 （Generic Routing Encapsulation，GRE）、 L2TP和PPTP。 58 （1）GRE GRE主要用于源路由和終路由之間所形成的隧 道。GRE隧道技術(shù)是用在路由器中的。 （2）L2TP和PPTP L2TP是L2F（Layer2 Forwarding）和PPTP的結(jié) 合。采用L2TP還是PPTP實(shí)現(xiàn)VPN取決于要把 控制權(quán)放在網(wǎng)絡(luò)訪問服務(wù)器(NAS)還是用戶手 中。L2TP比PPTP更安全，因?yàn)長2TP能夠確定 用戶來自哪里。L2TP主要用于比較集中的、 固定的用戶，而PPTP比較適合移動的用

35、戶 59 n加密技術(shù) 加密技術(shù)可在協(xié)議棧的任意層進(jìn)行；可以對數(shù) 據(jù)或報(bào)文頭進(jìn)行加密。網(wǎng)絡(luò)層的加密標(biāo)準(zhǔn)是 IPSec。網(wǎng)絡(luò)層加密最安全的方法是在主機(jī)的端 到端進(jìn)行。另一個選擇是“隧道模式”：加密 只在路由器中進(jìn)行，而終端與第一跳路由之間 不加密。這種方法不太安全，因?yàn)閿?shù)據(jù)從終端 到第一個路由時可能被截取。 n在鏈路層中，目前還沒有統(tǒng)一的加密標(biāo)準(zhǔn)，因 此所有鏈路層加密方案基本上是生產(chǎn)廠家自己 設(shè)計(jì)的，需要特別的加密硬件。 60 nQoS技術(shù) 通過隧道技術(shù)和加密技術(shù)已能建立一個具有安全性、互 操作性的VPN。但是該VPN性能上不穩(wěn)定，要加入QoS 技術(shù)進(jìn)行改善。實(shí)行QoS應(yīng)該在主機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，即VPN所

36、 建立的隧道這一段，這樣才能建立一條性能符合用戶 要求的隧道。 不同應(yīng)用對網(wǎng)絡(luò)通信要求不同，由以下參數(shù)體現(xiàn)： n帶寬：網(wǎng)絡(luò)提供給用戶的傳輸率 n反應(yīng)時間：用戶所能容忍的數(shù)據(jù)報(bào)傳遞延時 n抖動：延時的變化 n丟失率：數(shù)據(jù)包丟失的比率 nRSVP是第三層協(xié)議，獨(dú)立于各種網(wǎng)絡(luò)媒介。因此 RSVP往往被認(rèn)為介于應(yīng)用層與特定網(wǎng)絡(luò)媒介QoS機(jī)制 間的一個抽象層。 61 3. 實(shí)現(xiàn)VPN n實(shí)現(xiàn)VPN連接，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中必須配有支持VPN 技術(shù)的操作系統(tǒng)的VPN服務(wù)器 nVPN服務(wù)器一方面連接企業(yè)內(nèi)部專用網(wǎng)絡(luò) (LAN)，另一方面要連接到因特網(wǎng)或其它專用 網(wǎng)絡(luò) n因此VPN服務(wù)器必須擁有一個公用的IP地址， 即一個合法的 Internet或?qū)Ｓ镁W(wǎng)域名。 n當(dāng)客戶機(jī)通過VPN連接與