第五章廣域網(wǎng)

1、第五章第五章 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信第第1 1頁頁第五章第五章 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信第第2 2頁頁5.1 廣域網(wǎng)的基本概念廣域網(wǎng)的基本概念 5.2 分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（X.25網(wǎng)絡(luò)）網(wǎng)絡(luò)）5.3 幀中繼幀中繼5.4 異步傳輸模式異步傳輸模式ATM5.5 ADSL 本章將在討論廣域網(wǎng)基本概念基礎(chǔ)上。著重介紹本章將在討論廣域網(wǎng)基本概念基礎(chǔ)上。著重介紹X.25分組交換網(wǎng)、幀中繼以及分組交換網(wǎng)、幀中繼以及ATM等廣域網(wǎng)技術(shù)。等廣域網(wǎng)技術(shù)。 第五章第五章 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信第第3 3頁頁 廣域網(wǎng)（廣域網(wǎng)（Wide A

2、rea Network,WAN）指覆蓋范圍廣闊）指覆蓋范圍廣闊（一個(gè)城市，一個(gè)省，一個(gè)國家）的一類通信子網(wǎng)，有時(shí)（一個(gè)城市，一個(gè)省，一個(gè)國家）的一類通信子網(wǎng)，有時(shí)也稱為遠(yuǎn)程網(wǎng)。也稱為遠(yuǎn)程網(wǎng)。在許多廣域網(wǎng)中，一般由電信部門所擁有在許多廣域網(wǎng)中，一般由電信部門所擁有的公用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)充當(dāng)?shù)墓镁W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)充當(dāng)通信子網(wǎng)通信子網(wǎng)。 互聯(lián)網(wǎng)局域網(wǎng)局域網(wǎng)廣域網(wǎng)路由器結(jié)點(diǎn)交換機(jī)第五章第五章 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信第第4 4頁頁二、廣域網(wǎng)的特點(diǎn)二、廣域網(wǎng)的特點(diǎn)(與局域網(wǎng)的區(qū)別？與局域網(wǎng)的區(qū)別？)（1）主要提供）主要提供面向通信面向通信的服務(wù)，支持用戶使用計(jì)算機(jī)進(jìn)的服務(wù)，支持用戶使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距

3、離的信息交換；行遠(yuǎn)距離的信息交換； （2）覆蓋）覆蓋范圍廣范圍廣，通信的距離遠(yuǎn)，需要考慮的因素增多，通信的距離遠(yuǎn)，需要考慮的因素增多，如媒體的成本、線路的冗余、媒體帶寬的利用和差錯(cuò)，如媒體的成本、線路的冗余、媒體帶寬的利用和差錯(cuò)處理等；處理等； （3）由國有）由國有電信部門電信部門或公司負(fù)責(zé)組建、管理和維護(hù)，并或公司負(fù)責(zé)組建、管理和維護(hù)，并向全社會(huì)提供面向通信的有償服務(wù)、流量統(tǒng)計(jì)和計(jì)費(fèi)問向全社會(huì)提供面向通信的有償服務(wù)、流量統(tǒng)計(jì)和計(jì)費(fèi)問題。題。 1、覆蓋范圍、覆蓋范圍2、傳輸方式、傳輸方式3、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)4、企業(yè)性質(zhì)、企業(yè)性質(zhì)5、可擴(kuò)展性等、可擴(kuò)展性等第五章第五章 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與

4、通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信第第5 5頁頁三、三、分組交換分組交換與與存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)是廣域網(wǎng)的核心技術(shù)是廣域網(wǎng)的核心技術(shù) 廣域網(wǎng)采用的傳輸廣域網(wǎng)采用的傳輸交換技術(shù)交換技術(shù)主要有主要有電路交換電路交換、分組交換分組交換和和信元交換信元交換。它常借助一些電信部門的公用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)作為它的。它常借助一些電信部門的公用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)作為它的通信鏈路，使用雙絞線、光纜、微波、衛(wèi)星、無線電波等有通信鏈路，使用雙絞線、光纜、微波、衛(wèi)星、無線電波等有線線傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)和無線傳輸介質(zhì)。和無線傳輸介質(zhì)。廣域網(wǎng)工作在廣域網(wǎng)工作在OSI參考模型的參考模型的低低3層層，即物理層、數(shù)據(jù)鏈路，即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層。層和網(wǎng)絡(luò)層。

5、廣域網(wǎng)結(jié)構(gòu)廣域網(wǎng)結(jié)構(gòu)第五章第五章 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信第第6 6頁頁四、廣域網(wǎng)實(shí)例四、廣域網(wǎng)實(shí)例中國教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)中國教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)(CERNET)第五章第五章 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信第第7 7頁頁5.2 分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（PSDN,也稱也稱X.25網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)） X.25建議書是建議書是CCITT在在1976年制定的一個(gè)著名標(biāo)準(zhǔn)。年制定的一個(gè)著名標(biāo)準(zhǔn)。適用于：低中速線路（適用于：低中速線路（9600bps， 64Kbps，或，或TI1.44Mbps線路）。線路）。X.25分組交換網(wǎng)現(xiàn)已成為分組交換網(wǎng)現(xiàn)已成為WAN，MAN，或

6、，或LAN互連常用的通信子網(wǎng)?；ミB常用的通信子網(wǎng)。一、一、X.25網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu)網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu)(課本課本P168) X.25建議主要包括建議主要包括物理層、鏈路層和分組層物理層、鏈路層和分組層協(xié)議。協(xié)議。 用戶層 分組層 分組層 鏈路層 鏈路層 物理層 物理層 分組交換網(wǎng) 至遠(yuǎn)程用戶進(jìn)程DTE DCE第五章第五章 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信第第8 8頁頁 物理層物理層，X.21協(xié)議，定義了協(xié)議，定義了 DTEDCE 之間的接口特之間的接口特性，為幀級(jí)提供一個(gè)物理連接，實(shí)現(xiàn)比特流的透明傳輸。性，為幀級(jí)提供一個(gè)物理連接，實(shí)現(xiàn)比特流的透明傳輸。 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層標(biāo)準(zhǔn)有鏈路訪問規(guī)程標(biāo)

7、準(zhǔn)有鏈路訪問規(guī)程LAP(Link Access Procedure)和平衡式鏈路訪問規(guī)程和平衡式鏈路訪問規(guī)程LAPB(Balanced Link Access Procedure)兩種，主要用于解決主機(jī)（終端）與公兩種，主要用于解決主機(jī)（終端）與公網(wǎng)（節(jié)點(diǎn)）之間數(shù)據(jù)傳送的差錯(cuò)問題，其幀格式是網(wǎng)（節(jié)點(diǎn)）之間數(shù)據(jù)傳送的差錯(cuò)問題，其幀格式是HDLC協(xié)議的一個(gè)子集。協(xié)議的一個(gè)子集。 分組層分組層協(xié)議處理尋址、流控、傳遞證實(shí)、中斷等相關(guān)問協(xié)議處理尋址、流控、傳遞證實(shí)、中斷等相關(guān)問題。題。第五章第五章 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信第第9 9頁頁二、二、X.25網(wǎng)的分組格式網(wǎng)的分組格式注意幾

8、點(diǎn)：注意幾點(diǎn)：1、分組是傳輸信息基本單元。、分組是傳輸信息基本單元。2、F為幀頭、幀尾標(biāo)志字段。為幀頭、幀尾標(biāo)志字段。3、分組頭各部分含義。、分組頭各部分含義。X.25分組格式分組格式第五章第五章 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信第第1010頁頁三、分組傳輸?shù)墓ぷ鬟^程三、分組傳輸?shù)墓ぷ鬟^程 (虛電路方式，虛電路方式， 課本課本P171)三個(gè)階段三個(gè)階段DTE之間的通信過程：建立虛電路、數(shù)據(jù)傳輸、拆除虛電路之間的通信過程：建立虛電路、數(shù)據(jù)傳輸、拆除虛電路X.25分組虛電路方式數(shù)據(jù)交換過程分組虛電路方式數(shù)據(jù)交換過程第五章第五章 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信第第1111頁

9、頁四、四、X.25 網(wǎng)絡(luò)的組成網(wǎng)絡(luò)的組成(課本課本P172) nPSE：分組交換設(shè)備：分組交換設(shè)備 PC：分組集中器：分組集中器nNPT：非分組式終端：非分組式終端 PAD：分組裝拆設(shè)施：分組裝拆設(shè)施nMODEM：調(diào)制解調(diào)器：調(diào)制解調(diào)器 NMC：網(wǎng)絡(luò)管理中心：網(wǎng)絡(luò)管理中心X.25網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖第五章第五章 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信第第1212頁頁六、六、X.25網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：支持支持OSI下三層服務(wù)，提供下三層服務(wù)，提供PVC和和SVC； 采用動(dòng)態(tài)復(fù)用技術(shù)，提高信道利用率，簡化物理接口；采用動(dòng)態(tài)復(fù)用技術(shù)，提高信道利用率，簡化物理接口； 各結(jié)點(diǎn)具有

10、存儲(chǔ)各結(jié)點(diǎn)具有存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)功能，不同速率終端可相互通信；轉(zhuǎn)發(fā)功能，不同速率終端可相互通信；缺點(diǎn)：模擬信道、差錯(cuò)控制復(fù)雜、時(shí)延大、端口速率低，不適合實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)缺點(diǎn)：模擬信道、差錯(cuò)控制復(fù)雜、時(shí)延大、端口速率低，不適合實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)第五章第五章 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信第第1313頁頁5.3 幀中繼幀中繼 (Frame Relay)對(duì)應(yīng)國際標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)應(yīng)國際標(biāo)準(zhǔn)：CCITT Q.922幀中繼是一種面向連接幀中繼是一種面向連接的，既能得到所需速率又很經(jīng)濟(jì)的的，既能得到所需速率又很經(jīng)濟(jì)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。幀中繼只支持幀中繼只支持OSI模型中的模型中的1、2層層(無流量控制、糾

11、錯(cuò)功能無流量控制、糾錯(cuò)功能)。幀中繼的特征幀中繼的特征：通信協(xié)議簡單，網(wǎng)絡(luò)處理速率得到提高。：通信協(xié)議簡單，網(wǎng)絡(luò)處理速率得到提高。幀中繼提供永久虛電路幀中繼提供永久虛電路(PVC)和交換虛電路和交換虛電路(SVC)。永久。永久虛電路連接的建立是在用戶申請(qǐng)業(yè)務(wù)時(shí)，由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商一虛電路連接的建立是在用戶申請(qǐng)業(yè)務(wù)時(shí)，由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商一次建立的，在以后的通信中不需要重新連接。而交換虛電次建立的，在以后的通信中不需要重新連接。而交換虛電路，每次通信必須重新連接，使用后釋放。路，每次通信必須重新連接，使用后釋放。幀中繼可達(dá)到幀中繼可達(dá)到T1/E1速率。速率。第五章第五章 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

12、與通信第第1414頁頁 幀中繼技術(shù)淡化了交換設(shè)備上的層次概念，將數(shù)據(jù)鏈路層幀中繼技術(shù)淡化了交換設(shè)備上的層次概念，將數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行了和網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行了融合融合。融合的融合的目的目的：一方面減少了層次之間的接口處理；另一方：一方面減少了層次之間的接口處理；另一方面，也可以通過對(duì)融合的功能進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)冗余項(xiàng)，并進(jìn)面，也可以通過對(duì)融合的功能進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)冗余項(xiàng)，并進(jìn)行簡化。行簡化。 “優(yōu)化優(yōu)化”交換設(shè)備性能的另一方面是簡化流量控制交換設(shè)備性能的另一方面是簡化流量控制功能。功能。(課本課本P175)幀中繼的幀格式幀中繼的幀格式第五章第五章 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信第第1515頁

13、頁源站源站中間結(jié)點(diǎn)中間結(jié)點(diǎn)中間結(jié)點(diǎn) 中間結(jié)點(diǎn)目的站一般分組交換網(wǎng)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)幀中繼存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)第五章第五章 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信第第1616頁頁第五章第五章 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信第第1717頁頁第五章第五章 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信第第1818頁頁5.4 異步傳輸模式異步傳輸模式ATM(Asynchronous Transfer Mode)第五章第五章 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信第第1919頁頁第五章第五章 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信第第2020頁頁使用使用固定長度固定長度信元作為傳輸基本單元，簡化

14、信元作為傳輸基本單元，簡化ATM交換機(jī)處理；交換機(jī)處理；允許使用允許使用多種傳輸媒體多種傳輸媒體，支持不同傳輸速率，提高網(wǎng)絡(luò)吞吐率；，支持不同傳輸速率，提高網(wǎng)絡(luò)吞吐率；支持?jǐn)?shù)據(jù)、數(shù)字化語音支持?jǐn)?shù)據(jù)、數(shù)字化語音/圖像傳輸與多媒體應(yīng)用，支持圖像傳輸與多媒體應(yīng)用，支持實(shí)時(shí)應(yīng)用實(shí)時(shí)應(yīng)用；可組建各種可組建各種規(guī)模網(wǎng)絡(luò)規(guī)模網(wǎng)絡(luò)，比如，比如LAN，WAN等。等。53字節(jié)信元頭用戶數(shù)據(jù)48字節(jié)5字節(jié)信元格式信元格式ATM的基本數(shù)據(jù)傳輸單元是的基本數(shù)據(jù)傳輸單元是信元信元；信元長度固定為信元長度固定為53字節(jié)字節(jié)；信元包括信元包括5字節(jié)字節(jié)的信元頭與的信元頭與48字節(jié)字節(jié)的用戶數(shù)據(jù)。的用戶數(shù)據(jù)。信頭兩種結(jié)構(gòu)：信頭

15、兩種結(jié)構(gòu)：UNI與與NNI(課本課本P181)第五章第五章 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信第第2121頁頁ATM系統(tǒng)采用光纖媒質(zhì)，頻帶寬；系統(tǒng)采用光纖媒質(zhì)，頻帶寬；一條物理信道分為若干虛通道一條物理信道分為若干虛通道VP，每條，每條VP有一個(gè)標(biāo)識(shí)符有一個(gè)標(biāo)識(shí)符VPI；一條虛通道又分為若干虛通路一條虛通道又分為若干虛通路VC，每條，每條VC有一個(gè)標(biāo)識(shí)符有一個(gè)標(biāo)識(shí)符VCI；ATM虛通路和虛通道第五章第五章 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信第第2222頁頁用于多媒體傳輸?shù)奶撏ǖ烙糜诙嗝襟w傳輸?shù)奶撏ǖ赖谖逭碌谖逭?廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信第第2323頁頁圖

16、 VP交換圖 VC交換第五章第五章 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信第第2424頁頁例例 ATM網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)1.B-ISDN網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)2.LAN網(wǎng)絡(luò)，即網(wǎng)絡(luò)，即ATM-LAN3.LANE、IP over ATM、MPOA等等第五章第五章 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信第第2525頁頁ASX-200 ATM 交換機(jī)交換機(jī)ATM發(fā)展：隨著發(fā)展：隨著Internet迅猛發(fā)展，迅猛發(fā)展，B-ISDN網(wǎng)絡(luò)價(jià)格高、網(wǎng)絡(luò)價(jià)格高、與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)兼容困難等因素，與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)兼容困難等因素，ATM僅應(yīng)用于接入網(wǎng)與傳輸網(wǎng)中。僅應(yīng)用于接入網(wǎng)與傳輸網(wǎng)中。ATM網(wǎng)卡網(wǎng)卡(右接右接RJ45)第五章第五章 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信第第2626頁頁第五章第五章 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信第第2727頁頁第五章第五章 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信第第2828頁頁第五章第五章 廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信