廣域網(wǎng)技術(shù)精品課件

1、廣域網(wǎng)技術(shù)第1頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三廣州辦事處北京總公司網(wǎng)管工作站分組交換網(wǎng)Internet第2頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三5.1廣域網(wǎng)的概述廣域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點廣域網(wǎng)一般由主機（Host）和通信子網(wǎng)（Communication）組成，其中主機有時也稱作端系統(tǒng)（End System），通信子網(wǎng)可簡稱為子網(wǎng)（Subnet）。通信子網(wǎng)的作用是在主機與主機之間傳送信息，主機主要負責(zé)數(shù)據(jù)處理。通過網(wǎng)絡(luò)的通信（通信子網(wǎng)）和應(yīng)用（主機）將復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分離開來，可簡化整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計和分析。第3頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53

2、分，星期三圖5.1 廣域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)第4頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三在大多數(shù)廣域網(wǎng)中，通信子網(wǎng)主要由兩個部件構(gòu)成，即傳輸線和交換節(jié)點。傳輸線也可稱為線路（Circuit）、信道（Channel）或干線(Trunk)等，它主要用于計算機之間傳送比特流交換節(jié)點也可叫做交換機、分組交換節(jié)點、中介系統(tǒng)或路由器，我們可以將它們統(tǒng)稱為路由器，它主要用于連接兩條或多條傳輸線。當(dāng)數(shù)據(jù)沿輸入線到達路由器后，路由器應(yīng)為其選擇適當(dāng)?shù)妮敵鼍€，并將其轉(zhuǎn)發(fā)出去。通信子網(wǎng)一般可由兩類公用網(wǎng)絡(luò)來充當(dāng)：一類是有線公用網(wǎng)，如電話交換網(wǎng)（PSTN）、分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)（X.25）、幀中繼、ISDN、DDN等；

3、另一類是無線網(wǎng)，如衛(wèi)星和地面無線系統(tǒng)等。第5頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三 從層次上考慮，廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)的區(qū)別很大，因為局域網(wǎng)使用的協(xié)議主要在數(shù)據(jù)鏈路層（還有少量物理層的內(nèi)容），而廣域網(wǎng)使用的協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)層。廣域網(wǎng)的技術(shù)核心是路由選擇。第6頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三與覆蓋范圍較小的局域網(wǎng)相比，廣域網(wǎng)的特點在于：1覆蓋范圍廣，可達數(shù)千公里甚至全球。2廣域網(wǎng)沒有固定的拓撲結(jié)構(gòu)。3廣域網(wǎng)通常使用高速光纖作為傳輸介質(zhì)。4局域網(wǎng)可以作為廣域網(wǎng)的終端用戶與廣域網(wǎng)連接。5廣域網(wǎng)主干帶寬大，但提供給單個終端用戶的帶寬小。6數(shù)據(jù)傳輸距離遠，往往要經(jīng)過多個

4、廣域網(wǎng)設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)，延時較長。7廣域網(wǎng)管理、維護困難。8由電信部門或公司負責(zé)組建、管理和維護，并向全社會提供面向通信的有償服務(wù)，流量統(tǒng)計和計費管理。第7頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三廣域網(wǎng)與OSI參考模型與OSI/RM七層參考模型相對照，廣域網(wǎng)主要涉及到OSI七層參考模型的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層。圖5.2 廣域網(wǎng)與OSI七層參考模型第8頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三5.1.3 廣域網(wǎng)的物理層實現(xiàn)1. 物理層接口標(biāo)準(zhǔn) 廣域網(wǎng)的物理層描述了如何為廣域網(wǎng)的服務(wù)進行電氣、機械、運行和功能的連接，定義了DTE和DCE之間接口的連接標(biāo)準(zhǔn)，其接口標(biāo)準(zhǔn)主

5、要有：（1）EIA/TIA-232（RS-232） （2）EIA/TIA-449（RS-449）（3）X.21（4）V.35（5）G.703/ G.704 （6）HSSI第9頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三2廣域網(wǎng)設(shè)備廣域網(wǎng)使用的設(shè)備有調(diào)制解調(diào)器、廣域網(wǎng)交換機、ISDN終端適配器、ADSL終端適配器、訪問服務(wù)器和信道服務(wù)單元/數(shù)據(jù)服務(wù)單元（CSU/DSU）、路由器、ATM交換機和多路復(fù)用器等。（1）調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器（Modem）是用于轉(zhuǎn)換數(shù)字信號和模擬信號的設(shè)備，它能使數(shù)據(jù)在音頻電話線上進行傳輸。在源節(jié)點，數(shù)字信號被轉(zhuǎn)換成可在模擬通信設(shè)施上傳輸?shù)男问剑欢谀康墓?jié)點

6、，這些模擬信號被還原成數(shù)字形式。第10頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三（2）WAN交換機WAN交換機（WAN Switch）是一個用于電信公司的網(wǎng)絡(luò)的多端口網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，它常用于交換諸如幀中繼、X.25和SMDS等的信息流，主要運行在OSI/RM的數(shù)據(jù)鏈路層。（3）ISDN終端適配器ISDN終端適配器是將ISDN基本速率接口（BRI）連接到其他接口（如路由器上的EIA/TIA-232）的一種通信設(shè)備。它實際也是一個ISDN調(diào)制解調(diào)器，但并不實際將模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號，因此稱為終端適配器。第11頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三（4）ADSL終端

7、適配器 在ADSL接入方案中，可以應(yīng)用專用和通用的設(shè)備接入，例如采用以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)適配器、LAN交換機、寬帶路由器等連接于小區(qū)的寬帶信息插座上。目前，典型普通用戶在單臺PC上使用的ADSL終端適配器是DSL調(diào)制解調(diào)器和語音分離器組成的一種通信設(shè)備。它的本質(zhì)就是一個調(diào)制解調(diào)器。第12頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三（5）訪問服務(wù)器訪問服務(wù)器（Access Server）是撥入和撥出連接的匯聚點。訪問服務(wù)器將撥出的連接匯聚到廣域網(wǎng)上。（6）信服服務(wù)單元/數(shù)據(jù)服務(wù)單元信道服務(wù)單元（Channel Service Unit CSU）/數(shù)據(jù)服務(wù)單元（Data Service Uni

8、t, DSU）是一種數(shù)字接口設(shè)備，它使數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）的物理接口可適應(yīng)交換式公用電信網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)連接設(shè)備（DCE）。CSU/DSU也能為在這些設(shè)備之間進行通信提供信號時序。第13頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三廣域網(wǎng)的尋址 和局域網(wǎng)一樣，各種類型的廣域網(wǎng)都定義了精確的幀的格式，也存在物理尋址的問題。路由器根據(jù)接收到的幀的信息頭中包含的地址信息和路由器自己存儲的路由信息，決定幀的下一步轉(zhuǎn)發(fā)。大多數(shù)廣域網(wǎng)都采用分層尋址的方案。這種方法把地址分成多個部分。最簡單的方法是分成兩個部分，第一部分代表了路由器的地址，第二部分代表了連接在路由器上的計算機的地址。第14頁，共1

9、11頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三5.2 公用電話交換網(wǎng)（PSTN）5.2.1 PSTN的概述電話交換使用最普遍的是公共交換電話網(wǎng)（Public Switched Telephone Network，簡稱PSTN）。用戶可以通過公共交換電話網(wǎng)打電話，也可以利用Modem進行數(shù)據(jù)通信。但嚴格地說，它不屬于數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的范疇。PSTN雖然不太適合用于數(shù)據(jù)通信，但由于出現(xiàn)較早、使用簡單、相對廉價，在很長一段時間很多用戶都是采用PSTN撥號上網(wǎng)方式.隨著計算機網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展，目前這樣一種上網(wǎng)方式已經(jīng)使用很少。第15頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三5.2.2 PST

10、N的傳輸特性PSTN提供的是一個模擬的專有通道，通道之間經(jīng)由若干個電話交換機連接而成。從OSI七層模型的角度來看，PSTN可以看成是物理層的一個簡單的延伸，沒有向用戶提供流量控制、差錯控制等服務(wù)。由于PSTN是一種電路交換的方式，所以一條通路自建立直至釋放，其全部帶寬僅能被通路兩端的設(shè)備使用，即使它們之間并沒有任何數(shù)據(jù)需要傳送。因此，這種電路交換的方式不能實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)帶寬的充分利用。 第16頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三圖5.3 在PSTN中通過使用調(diào)制解調(diào)實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信 Modem支持56bkit/s的傳輸速率，但該值是處于最佳狀態(tài)時的理論臨界值，實際上經(jīng)過若干中間設(shè)

11、備后，將會使吞吐量大打折扣。 PSTN采用的時隙復(fù)用的電路的交換方式，交換機內(nèi)一個時隙對應(yīng)64bkit/s的速率，因此只能實現(xiàn)64bkit/s數(shù)據(jù)通信，更高速率的業(yè)務(wù)只有通過多條64bkit/s連接進行數(shù)據(jù)通信。如PSTN向用戶提供的租用專線服務(wù)，可通過基帶Modem達到64bkit/s的通信速率。第17頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三5.3非對稱數(shù)字用戶線路（ADSL）5.3.1 ADSL概述 “非對稱數(shù)字用戶線路”常稱為ADSL，是Asymmetric Digital Subscriber Line的簡稱，之所以ADSL為非對稱的數(shù)字用戶線路，是因為上行（從用戶到

12、ISP如電信提供商方向，如上傳動作）和下行（從ISP提供商到用戶的方向，如下載動作）速率不對稱（即上行和下行的速率不相同），因此稱為非對稱數(shù)字用戶線路。 ADSL采用頻分復(fù)用技術(shù)把普通的電話線分成了電話、上行和下行三個相對獨立的信道，從而避免了相互之間的干擾。因而ADSL能同時滿足既能打電話也能上網(wǎng)的需求，可以提供512Kbps2Mbps的上行信道和1.58Mbps的下行信道，傳輸距離達3KM-5KM。第18頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三5.3.2 ADSL的實現(xiàn) ADSL系統(tǒng)主要由局端設(shè)備和客戶端設(shè)備組成，其接入模式如圖5.4所示。圖5.4 ADSL系統(tǒng)接入模式第

13、19頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三 局端由DSLAM接入平臺、DSL局端語音分離器、數(shù)據(jù)匯聚設(shè)備（IPC）等組成，其中IPC為可選設(shè)備。語音分離器將線路上的音頻信號送入電話交換機，高頻數(shù)字調(diào)制信號送入DSL接入系統(tǒng)。DSLAM接入平臺可以同時插入不同的DSL接入卡和網(wǎng)管卡等。 局端卡將線路上的信號調(diào)整為數(shù)字信號，并提供數(shù)字傳輸接口。IPC可為DSL提供不同的廣域網(wǎng)接口，如ATM、幀中繼等。 客戶端設(shè)備由DSL調(diào)制解調(diào)器和語音分離器組成，調(diào)制解調(diào)器對用戶的數(shù)據(jù)報進行調(diào)制和解調(diào)，并提供數(shù)據(jù)傳輸接口。第20頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三ADSL

14、原理網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)ADSL網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)互聯(lián)網(wǎng)電話交換網(wǎng)PCADSL Modem電話DSLAM高頻數(shù)據(jù)信號低頻語音信號用戶側(cè)電話局側(cè)用戶線路DSLAM: DSL Access Multiplexer分離器分離器從PC發(fā)出的數(shù)據(jù)是數(shù)字信號，經(jīng)過Modem調(diào)制成高頻模擬信號，再在分離器處與語音的低頻信號混合兩路信號在同一信道中混合，如何在接收端分離出來？第21頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三ADSL原理信號頻段的劃分ADSL信號頻段的劃分4 kHz1.104 MHz上行下行語音信號25.875 kHz信號功率信號頻率138 kHz數(shù)據(jù)信號數(shù)據(jù)信號第22頁，共111頁，2022

15、年，5月20日，7點53分，星期三5.4 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）5.4.1 ISDN概述33331ISDN的定義綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（Integrated Services Digital Network，ISDN）產(chǎn)生于80年代，是一種國際標(biāo)準(zhǔn)，是基于單一通信網(wǎng)絡(luò)的能提供包括語音、文字、數(shù)據(jù)、圖像等綜合業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。ISDN使用電話載波線路進行撥號連接，在程控數(shù)字交換機內(nèi)采用了數(shù)字交換技術(shù)，在交換機之間采用了數(shù)字中繼，但在用戶入網(wǎng)接口上仍然采用模擬話音信號傳輸。而ISDN提供端到端的數(shù)字連接，支持廣泛的綜合業(yè)務(wù)，為用戶提供一組有限的標(biāo)準(zhǔn)及多用途用戶網(wǎng)絡(luò)接口。第23頁，共111頁，2022年，5月

16、20日，7點53分，星期三2ISDN的特性 從上述ISDN的定義中,可以看其所具有的三個基本特性:端到端的數(shù)字連接，綜合的業(yè)務(wù)和標(biāo)準(zhǔn)的入網(wǎng)接口。(1)端到端的數(shù)字連接。(2)綜合的業(yè)務(wù)。 (3)標(biāo)準(zhǔn)的入網(wǎng)接口。 第24頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三3ISDN的技術(shù)基礎(chǔ)(1)數(shù)字傳輸 數(shù)字傳輸技術(shù)可以采用脈碼調(diào)制(PCM)，差分脈碼調(diào)制(DPCM),自適應(yīng)差分脈調(diào)制(ADPCM)，增量調(diào)制(M)等多種方式。(2)數(shù)字交換 數(shù)字交換系統(tǒng)由硬件共同組成.硬件包括控制系統(tǒng),話路系統(tǒng),輸入/輸出系統(tǒng)等處理機系統(tǒng)，軟件包括操作系統(tǒng)，應(yīng)用程序，用戶數(shù)據(jù)及控制數(shù)據(jù).交換網(wǎng)主要由時分

17、交換和空分交換構(gòu)成。 (3)公共信令 公共信令利用一個公共信道傳輸多個其它信息的信令 (4)同步網(wǎng)技術(shù) 同步網(wǎng)向網(wǎng)內(nèi)所有數(shù)字交換設(shè)備提供時鐘同步控制信號,使它們的時鐘頻率保持相同的速度 第25頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三5.4.2 ISDN的接口及配置 ISDN系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要討論用戶和網(wǎng)絡(luò)之間的接口，該接口也稱為數(shù)字位管道。用戶網(wǎng)絡(luò)接口是用戶和ISDN交換系統(tǒng)之間通過比特流的“管道”，無論數(shù)字位來自數(shù)字電話、數(shù)字終端、數(shù)字傳真還是任何其設(shè)備，它們都能通過接口雙向傳輸。 用戶網(wǎng)絡(luò)接口用比特流的時分和復(fù)用技術(shù)多個獨立的通道。在接口規(guī)范中定義了比特流的確切格式及比特流的復(fù)

18、用。CCITT定義了兩種用戶網(wǎng)絡(luò)接口的標(biāo)準(zhǔn)，它們是基本速率接口BRI(Basic Rate ISDN)和一次群(基群)束率接口PRI(Primary Rate ISDN)。第26頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三5.4.3 寬帶ISDN(B-ISDN)及其信息傳送方式由窄帶ISDN向?qū)拵SDN的發(fā)展，可分為三個階段。第一階段是進一步實現(xiàn)話音、數(shù)據(jù)和圖象等業(yè)務(wù)的綜合。它由三個獨立的網(wǎng)構(gòu)成初步綜合的B-ISDN。由ATM構(gòu)成的寬帶交換網(wǎng)實現(xiàn)話音、高速數(shù)據(jù)和活動圖象的綜合傳輸。第二階段的主要特征是B-ISDN和用戶-網(wǎng)絡(luò)接口已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，光纖已進入家庭，光交換技術(shù)已廣泛應(yīng)用，

19、因此它能提供包括具有多頻道的高清晰度電視HDTV（High Definition Televition）在內(nèi)的寬帶業(yè)務(wù)。第三階段的主要特征是在寬帶ISDN中引入了智能管理網(wǎng)，由智能網(wǎng)控制中心來管理三個基本網(wǎng)。智能網(wǎng)也可稱做智能寬帶ISDN，其中可能引入智能電話、智能交換機及用于工程設(shè)計或故障檢測與診斷的各種智能專家系統(tǒng)。目前B-ISDN采用的傳輸模式主要有高速分組交換、高速電路交換、異步傳輸模式ATM和光交換方式四種。第27頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三5.4.4 ISDN的特點（1）端到端的數(shù)字連接。ISDN完全采用了數(shù)字傳輸和數(shù)字交換。（2）綜合業(yè)務(wù)。它能夠支持

20、包括數(shù)據(jù)、文字、語音、圖像（小于2.048Mbit/s）在內(nèi)的各種綜合業(yè)務(wù)。（3）標(biāo)準(zhǔn)的入網(wǎng)接口。ISDN通過一個統(tǒng)一的用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）向用戶提供服務(wù)。這個標(biāo)準(zhǔn)接口甚至可以采用一個ISDN號碼連接多種終端設(shè)備。（4）綜合的網(wǎng)絡(luò)功能。ISDN提供電話交換、分組交換和租用電話的功能。它有3種不同的信令：用戶網(wǎng)絡(luò)的接口信令、網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部信令和用戶信令。（5）ISDN不用中繼器中繼信號時的傳輸距離為5500mm左右，因此，它只適用于廣域網(wǎng)連接的本地部分。第28頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三5.5 數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）5.5.1 數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)DDN的概述數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)DDN（Di

21、gital Data Network）是利用數(shù)字信道傳輸數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)，是一種基于TDM(時分復(fù)用)的傳輸技術(shù)，它可以為用戶提供一條獨享的端到端的透明傳輸信道，用戶可在該通道上加載所需的各種高層業(yè)務(wù)，如語音、IP、ATM和幀中繼等。由于DDN通道之間是完全隔離的，因此它具有很好的安全性。DDN設(shè)備結(jié)合用戶終端設(shè)備可提供多種速率的用戶專線通道業(yè)務(wù)，包括子速率(1.2kbps/2.4kbps/4.8kbps/9.6kbps/Nx64kbps)及最高到2Mbps速率的DDN通道。在我國，DDN專線目前仍是提供數(shù)據(jù)服務(wù)的形式之一。第29頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三5

22、.5.2 DDN的實現(xiàn) 用戶可以通過以下幾種方式接入DDN。 （1）通過2線或4線Modem接入。這是一種在數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的方式，Modem一般在用戶距DDN的接入點較遠的情況下采用。這種方式分為頻帶Modem方式和基帶Modem方式。前者采用模擬的線路傳輸，后者采用數(shù)字線路傳輸?；灸Ｊ饺鐖D5.5所示。第30頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三 由于采用了回波抵消技術(shù)，兩線傳輸可以在一對線上傳送雙向數(shù)字信號，但傳輸質(zhì)量受到影響。因此傳輸距離長，速率高情況下，應(yīng)選擇4線Modem。第31頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三（2）通過2B+D

23、速率（1.44kbit/s）的數(shù)據(jù)終端單元（DTU）接入。在用戶端放置DTU，利用2B+D的基本速率接口接入DDN的端局，接入距離35km，采用2線全雙工，為多個用戶提供DDN接入。基本模式如圖5.6所示。圖5.6 2線全雙工提供的DDN接入模式 用戶可以通過V.24，V.35，X.21接口和DTU相連，接口速率為2.4128kbit/s。DTU屬于DDN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的一部分 第32頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三（3）通過用戶集中設(shè)備接入，當(dāng)用戶比較集中時，可將多個低速用戶通過復(fù)用器成高速數(shù)據(jù)流接入DDN。一種情況是幾個低速用戶，如多個2.4kbit/s、9.6kbit

24、/s的用戶可以通過復(fù)用器復(fù)用成64kbit/s的速率，再經(jīng)基帶Modm接入DDN；多個64kbit/s速率也可以通過基群復(fù)用器復(fù)用后，經(jīng)PCM數(shù)字中繼或模擬中繼接入DDN；DDN還提供一種小型復(fù)用器，它入在用戶端，通過2048kbit/s的速率與DDN接點相連，并經(jīng)V.24、V.35、X.21接口和音頻接口及低速用戶終端相連，它還可以直接向用戶提供話音、傳真業(yè)務(wù)?；灸Ｊ饺鐖D5.7所示。第33頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三圖5.7 低速度用戶通過復(fù)用器復(fù)用成高速數(shù)據(jù)流接入DDN第34頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三5.5.3 DDN的應(yīng)用Q

25、uidway R23/36系列模塊化路由器支持的DDN功能模塊有4SA等。SA（同/異步串口）模塊支持同步和異步兩種工作方式，其主要功能是完成同/異步串行數(shù)據(jù)流的收發(fā)及處理。SA模塊一般外接Modem，用作撥號使用，此時需要設(shè)置合適的波特率。同步串口既可以工作在DTE方式下，也可以工作在DCE方式下。直接相連的兩個設(shè)備合適的波特率。同步串口既可以工作在DTE方式下，也可以工作在DCE方式下。直接相連的兩個設(shè)備應(yīng)分別工作在DTE和DCE方式，由DCE側(cè)設(shè)備提供同步時鐘并指定通信速率，DTE設(shè)備則接受同步時鐘，并根據(jù)指定波特率通信。路由器一般作為DTE側(cè)設(shè)備使用，和路由器相連的設(shè)備類型具體是DTE

26、還是DCE要參照隨機手冊來確定。第35頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三5.6 X.25分組交換網(wǎng)5.6.1 X.25網(wǎng)絡(luò)的概述公用分組交換網(wǎng)誕生于20世紀70年代，它是一個數(shù)據(jù)通信為目標(biāo)的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)（PDN）。在PDN內(nèi)，各節(jié)點由交換機組成，交換機間用存儲轉(zhuǎn)發(fā)的方式交換分組。 （1）能接入不同類型的用戶設(shè)備（2）可靠性較高 （3）多路復(fù)用 （4）流量控制和擁塞控制 （5）點對協(xié)議 第36頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三5.6.2 X.25協(xié)議的層次結(jié)構(gòu)X .2 5協(xié)議出現(xiàn)在OSI七層參考模型之前，但是ITU-T規(guī)范定義了在DTE和DCE之間的

27、分層的通信，與OSI模型的前三層對應(yīng)關(guān)系如圖5.8所示。圖5.8 X.25通信層與OSI模型的比較第37頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三 X.25定義了低3層協(xié)議：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和分組層（即網(wǎng)絡(luò)層）協(xié)議，這3層協(xié)議功能恰好是通信子網(wǎng)的全部功能。從第1層到第3層，數(shù)據(jù)傳送的單位分別是比特、幀和分組。（1）物理層 定義了二進制比特流傳送的機械、電氣功能和操作規(guī)程等特性（2）數(shù)據(jù)鏈路層 X.25的第2層等價于OSI模型的數(shù)據(jù)鏈路層的MAC子層第38頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三（3）分組層第3層類似于OSI的網(wǎng)絡(luò)層。它規(guī)范了DTE和DCE之間

28、進行信息交換的分組格式，以及采用分組交換的方法，在一條邏輯信道上對分組流量、分組傳送差錯執(zhí)行是獨立的控制。分組協(xié)議的主要內(nèi)容有： 描述了DTE/DCE接口； 虛電路規(guī)程； 數(shù)據(jù)報規(guī)程； 分組格式； 用戶自選業(yè)務(wù)的規(guī)程與格式； DTE/DCE接口狀態(tài)變化等。第39頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三X.25 的層次關(guān)系 LAPB 幀X.25 分組分組層（網(wǎng)絡(luò)層）數(shù)據(jù)鏈路層用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)X.25首部LAPB首部LAPB尾部第40頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三X.25 網(wǎng)與 IP 網(wǎng) 基于 IP 協(xié)議的因特網(wǎng)是無連接的，只提供盡最大努力交付的數(shù)據(jù)報

29、服務(wù)，無服務(wù)質(zhì)量可言。 X.25 網(wǎng)是面向連接的，能夠提供可靠交付的虛電路服務(wù)，能保證服務(wù)質(zhì)量。正因為 X.25 網(wǎng)能保證服務(wù)質(zhì)量，在二十多年前它曾經(jīng)是頗受歡迎的一種計算機網(wǎng)絡(luò)。 第41頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三X.25 網(wǎng)退出了歷史舞臺 到了 20 世紀 90 年代，情況就發(fā)生了很大的變化。通信主干線路已大量使用光纖技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量大大提高使得誤碼率降低好幾個數(shù)量級，而 X.25 十分復(fù)雜的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議和分組層協(xié)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(wǎng)當(dāng)初的設(shè)計思想：網(wǎng)絡(luò)應(yīng)盡量簡單而智能應(yīng)盡可能放在網(wǎng)絡(luò)以外的

30、用戶端。 第42頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三5.7 幀中繼 FR5.7.1 幀中繼的工作原理在 20 世紀 80 年代后期，許多應(yīng)用都迫切要求增加分組交換服務(wù)的速率。幀中繼 FR (Frame Relay)就是一種支持高速交換的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。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(shù)字光纖網(wǎng)比早期的電話網(wǎng)具有低得多的誤碼率，如果減少結(jié)點對每個分組的處理時間，則各分組通過網(wǎng)絡(luò)的時延亦可減少，同時結(jié)點對分組的處理能力也就增大了。 第43頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三幀中繼減少結(jié)點處理時間幀中繼不使用差錯恢復(fù)和流

31、量控制機制。 當(dāng)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(zhuǎn)發(fā)。因此在幀中繼網(wǎng)絡(luò)中，一個幀的處理時間比 X.25 網(wǎng)約減少一個數(shù)量級。這樣，幀中繼網(wǎng)絡(luò)的吞吐量要比 X.25 網(wǎng)絡(luò)的提高一個數(shù)量級以上。 第44頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三幀中繼對差錯的處理 當(dāng)檢測到有誤碼時，結(jié)點要立即中止這次傳輸。當(dāng)中止傳輸?shù)闹甘镜竭_下個結(jié)點后，下個結(jié)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(xié)議（而不是幀中繼協(xié)議）請求重傳該幀。因此，僅當(dāng)幀中繼網(wǎng)絡(luò)本身的誤碼率非常低時，幀中繼技術(shù)才是可行的。 第45頁，共111頁，2022年，

32、5月20日，7點53分，星期三幀中繼使用虛電路幀中繼的邏輯連接的復(fù)用和交換都在第二層處理，而不是像 X.25 在第三層處理。幀中繼網(wǎng)絡(luò)向上提供面向連接的虛電路服務(wù)。虛電路一般分為交換虛電路 SVC 和永久虛電路 PVC 兩種。幀中繼網(wǎng)絡(luò)通常為相隔較遠的一些局域網(wǎng)提供鏈路層的永久虛電路服務(wù)，它的好處是在通信時可省去建立連接的過程。 如果有 N 個路由器需要用幀中繼網(wǎng)絡(luò)進行連接，那么就一共需要有 N(N 1)/2 條永久虛電路。 第46頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三幀中繼網(wǎng)幀中繼交換機路由器局域網(wǎng)局域網(wǎng)虛電路路由器幀中繼提供虛電路服務(wù)幀中繼網(wǎng)路由器局域網(wǎng)局域網(wǎng)虛電路路由

33、器虛電路像一條專用電路用戶看不見幀中繼網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的幀中繼交換機第47頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三幀中繼網(wǎng)路由器局域網(wǎng)局域網(wǎng)虛電路路由器幀中繼網(wǎng)絡(luò)的工作過程用戶在局域網(wǎng)上傳送的 MAC 幀傳到與幀中繼網(wǎng)絡(luò)相連接的路由器。 第48頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三幀中繼網(wǎng)路由器局域網(wǎng)局域網(wǎng)虛電路路由器幀中繼網(wǎng)絡(luò)的工作過程路由器就剝?nèi)?MAC 幀的首部，將 IP 數(shù)據(jù)報交給路由器的網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)層再將 IP 數(shù)據(jù)報傳給幀中繼接口卡。 第49頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三幀中繼幀發(fā)送在前標(biāo) 志標(biāo) 志地 址信 息幀檢驗序列字節(jié)1

34、2241可 變首部尾部幀中繼接口卡把 IP 數(shù)據(jù)報封裝到幀中繼幀的信息字段。加上幀中繼幀的首部（包括幀中繼的標(biāo)志字段和地址字段，幀中繼幀的標(biāo)志字段和 PPP 幀的一樣），進行 CRC 檢驗后，加上幀中繼幀的尾部（包含幀檢驗序列字段和標(biāo)志字段），就構(gòu)成了幀中繼幀。 IP 數(shù)據(jù)報第50頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三幀中繼網(wǎng)路由器局域網(wǎng)局域網(wǎng)虛電路路由器幀中繼網(wǎng)絡(luò)的工作過程為了區(qū)分開不同的永久虛電路 PVC，每一條 PVC 的兩個端點都各有一個數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識符 DLCI。DCLI 是 Data Link Connection Identifier。 第51頁，共111頁

35、，2022年，5月20日，7點53分，星期三幀中繼網(wǎng)路由器局域網(wǎng)局域網(wǎng)虛電路路由器幀中繼網(wǎng)絡(luò)的工作過程幀中繼接口卡將封裝好的幀通過向電信公司租來的專線發(fā)送給幀中繼網(wǎng)絡(luò)中的幀中繼交換機。幀中繼交換機收到幀中繼幀就按地址字段中的虛電路號轉(zhuǎn)發(fā)幀（若檢查出有差錯則丟棄）。 第52頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三幀中繼網(wǎng)路由器局域網(wǎng)局域網(wǎng)虛電路路由器幀中繼網(wǎng)絡(luò)的工作過程當(dāng)幀中繼幀被轉(zhuǎn)發(fā)到虛電路的終點路由器時，終點路由器就剝?nèi)欣^幀的首部和尾部，加上局域網(wǎng)的首部和尾部，交付給連接在此局域網(wǎng)上的目的主機。第53頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三5.5.2

36、幀中繼的幀格式 幀中繼幀發(fā)送在前標(biāo) 志標(biāo) 志地 址信 息幀檢驗序列字節(jié)12241可 變首部尾部IP 數(shù)據(jù)報標(biāo)志字段是一個 01111110 的比特序列，用于指示幀中繼幀的起始和結(jié)束。它的惟一性是通過比特填充法來確保的。 第54頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三幀中繼的幀格式 幀中繼幀發(fā)送在前標(biāo) 志標(biāo) 志地 址信 息幀檢驗序列字節(jié)12241可 變首部尾部IP 數(shù)據(jù)報信息字段是長度可變的用戶數(shù)據(jù)。 第55頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三幀中繼的幀格式 幀中繼幀發(fā)送在前標(biāo) 志標(biāo) 志地 址信 息幀檢驗序列字節(jié)12241可 變首部尾部IP 數(shù)據(jù)報幀檢驗序

37、列字段是 2 字節(jié)的 CRC 檢驗。當(dāng)檢測出差錯時，就將此幀丟棄。 第56頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三幀中繼的幀格式 幀中繼幀發(fā)送在前標(biāo) 志標(biāo) 志地 址信 息幀檢驗序列字節(jié)12241可 變首部尾部IP 數(shù)據(jù)報地址字段一般為 2 字節(jié)，但也可擴展為 3 或 4 字節(jié)。 第57頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三幀中繼具有如下特點。1幀中繼只能完成OSI/RM中物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的功能，將流量控制和糾錯等功能交給智能終端去完成。從而大大簡化了節(jié)點間的協(xié)議，提高了傳輸速率，減少了網(wǎng)絡(luò)延時。2幀中繼采用了虛電路技術(shù)，能充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，因而幀中繼具有

38、吞吐量大，適合突發(fā)性業(yè)務(wù)等特點。3有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)，易于互聯(lián)和兼容，且?guī)欣^網(wǎng)絡(luò)與協(xié)議無關(guān)。第58頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三5.8 異步傳遞方式ATM在ITU-T的I.321建議中定義了B-ISDN協(xié)議參考模型，如圖5.12所示。它包括三個面：用戶面、控制面和管理面，而在每個面中又是分層的，分為物理層、ATM層、AAL層和高層。協(xié)議參考模型中的三個面分別完成不同的功能：用戶平面：采用分層結(jié)構(gòu)，提供用戶信息流的傳送，同時也具有一定的控制功能，如流量控制、差錯控制等?？刂破矫妫翰捎梅謱咏Y(jié)構(gòu)，完成呼叫控制和連接控制功能，利用信令進行呼叫和連接的建立、監(jiān)視和釋放。管理平

39、面：包括層管理和面管理。其中層管理采用分層結(jié)構(gòu)，完成各協(xié)議層實體的資源和參數(shù)相關(guān)的管理功能第59頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三圖5.12 ATM協(xié)議參考模型第60頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三2物理層ATM異步傳輸模式（Asynchronous Transfer Mode）。在最初的ATM標(biāo)準(zhǔn)中，主速率為155.52Mbps，另外還有一個4倍于它的速率（622.08Mbps）。選擇此速率是為了和SONET兼容，SONET是電話系統(tǒng)中用于光纖線路的分幀標(biāo)準(zhǔn)?；赥3（44.736Mbps）和FDDI（100Mbps）上的ATM也已出現(xiàn)。第6

40、1頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三ATM的傳輸介質(zhì)常常是光纖，但是100m以內(nèi)的同軸電纜或5類雙絞線也是可以的。 ATM的物理層包括兩個子層，即物理介質(zhì)子層（PM）和傳輸會聚（TC）子層。其中物理介質(zhì)層提供比特傳輸能力，對比特定時和線路編碼等方面作出了規(guī)定，并針對所采用的物理介質(zhì)（如光纖、同軸電纜、雙絞線等）定義其相應(yīng)的特性；傳輸會聚了處理幀的生成、幀的適應(yīng)、信元描述、頭部錯誤控制和信元速率分離。幀生成功能將由發(fā)送裝置跨PM子層送來的數(shù)據(jù)提供給ATM層，然后分成信元。在接收端，TC子層接收信元形式的數(shù)據(jù)并將其分離以便重新組成數(shù)據(jù)幀，在將數(shù)據(jù)交給PM子層之前檢查頭部錯誤

41、，再由PM子層跨UNI將數(shù)據(jù)傳遞給最終用戶裝置。第62頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三 （1）信元傳輸?shù)谝徊绞沁M行頭部的校驗和。每個信元都有一個5字節(jié)的頭部，頭部中包括4個字節(jié)的虛抉電路及控制信息和1字節(jié)的校驗和。校驗和只包括了前4個頭部字節(jié)，而不占用有效載荷字節(jié)。它是由32個頭部位除以多項式X8+X2+X+1后，所得的余數(shù)構(gòu)成的。校驗和加上常數(shù)01010101。做出只校驗頭部的決定，是為了減少由于頭部錯誤，而造成不正確傳遞信元的可能。一旦產(chǎn)生出HEC，并插入信元頭部，那么此信元就作好了發(fā)送準(zhǔn)備， 使用同步方式，信元就必須按照事先確定的時間節(jié)拍發(fā)送。在接收方，空閑信元

42、在TC子層中進行處理，但OAM信元交給了ATM層。TC子層的另一項重要任務(wù)是：如果有的話，針對從事傳輸?shù)南到y(tǒng)，產(chǎn)生成幀信息。 第63頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三 （2）信元接收 在輸出處，TC子層的工作是取得一系列信元，在每個信元上增加一個HEC，把此結(jié)果轉(zhuǎn)變成比特流，并通過加入OAM信元，將比特流匹配為進行物理傳輸系統(tǒng)的速率。在輸入處，TC層準(zhǔn)確地進行逆變換。它取來到達的比特流，設(shè)定信元邊界，確定信元頭（丟棄擁有不合法頭部的信元），處理OAM信元，并把數(shù)據(jù)信元上傳給ATM層。第64頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三3ATM層ATM層處理從

43、源端到目的端移動的信元，在ATM交換機中的確包含了路由選擇算法和協(xié)議，它也處理全局尋址問題。因此從功能上說，ATM層發(fā)揮著和OSI模型中網(wǎng)絡(luò)層相同的功能。ATM層具有網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的功能：端到端虛電路連接、交換、路由選擇。對于面向連接的協(xié)議來說，ATM層是不同尋常的。因為它不提供任何確認。但ATM層仍然提供了強有力的保障：沿著一條虛電路發(fā)送的信元將永遠不會失去順序。如果阻塞發(fā)生了，允許ATM子網(wǎng)丟棄信元，但是在任何情況下，它都不能對在一條單獨的虛電路中傳遞的信元重新排序。然而，對于在不同的虛電路中傳遞的信元并沒有提供順序上的保障。第65頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三 在

44、ATM層，有兩個接口是非常重要的，即用戶網(wǎng)絡(luò)接口UNI（User-Net-work Interface）和網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)接口NNI（Network-Network Interface）。前者定義了主機和ATM網(wǎng)絡(luò)之間的邊界，后者應(yīng)用于兩臺ATM交換機之間。信元傳輸是最后左邊的字節(jié)優(yōu)先，在一個字節(jié)內(nèi)部是最左邊的比較優(yōu)先。 從技術(shù)上講，連接建立并不是ATM層的一部分，而是由控制平臺使用的一個高度復(fù)雜的叫做Q.2931（Stiller , 1995）的ITU協(xié)議來處理的。然而，邏輯上處理建立網(wǎng)絡(luò)層連接的地點是網(wǎng)絡(luò)層，并且類似的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議都是在這里進行連接建立的，因此我們在這里討論它。用于連接建立和連接釋放

45、的消息如表5.1所示。第66頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三表5.1 用于連接建立和連接釋放的消息第67頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三 ATM網(wǎng)絡(luò)允許建立多點播送通道。一個多點播送通道有一個發(fā)送者和多于一個的接收者。它們是通過如下方法建立起來的：用通常的方法在源端和目的端之間建立一條鏈接，接著發(fā)送ADD PARTY消息把第二個目的端連接到前一個呼叫返回的虛電路上去，接下來就可以發(fā)送其余的ADD PARTY來增加目的端的個數(shù)了。第68頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三 ATM有3種地址格式。第1字節(jié)指明該地址是3種地址

46、模式中的哪一種。第1種有20字節(jié)長，是基于OSI地址格式的，其中第2和第3字節(jié)指明國家，第4字節(jié)給出了基地地址部分的格式，其他的字節(jié)包括3字節(jié)指明權(quán)限，2字節(jié)指明域（domain），1字節(jié)指明區(qū)域，還有6字節(jié)的地址，以及其他一些信息項。在第2種地址格式中，第2和第3字節(jié)指定一個國際組織，而不是國家；地址的其余部分和格式與第1種相同。另一種是舊的使用15位十進制數(shù)的ISDN電話號碼（CCITT E. 164）作為地址的格式。第69頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三4ATM適配層 ATM層連續(xù)輸出53字節(jié)的信元。信元中沒有差錯控制、沒有流量控制以及其他種類的控制，不能很好地

47、滿足多數(shù)應(yīng)用的要求。為了彌補這一不足，在建議I.363中，ITU在ATM層之上定義了一個端到端的層。這一層稱為ATM適配層AAL（ATM Adaptation Layer），AAL的目標(biāo)是向應(yīng)用提供有用的服務(wù)，并將它們與發(fā)送端（方）將數(shù)據(jù)分割為信元、在接收端（方）將信元重新組織為數(shù)據(jù)的機制隔離開來。第70頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三 （1）AAL1AAL1是用于A類傳輸?shù)膮f(xié)議。A類傳輸是指實時的、恒定比特率的、面向連接的傳輸，例如非壓縮的音頻和視頻數(shù)據(jù)。輸入的是比特流，不存在報文分界。對于這種傳輸，并沒有使用錯誤檢測協(xié)議，因為超時和重發(fā)機制引入的延遲是不能接受的。

48、但是，丟失信元時會通知應(yīng)用程序，由它采用措施（如果可能的話）來進行彌補。AAL1使用一個會聚子層和SAR子層。會聚子層檢測丟失和誤入的信元，平緩輸入的數(shù)據(jù)速率從而以恒定的速度發(fā)送信元。最后，會聚子層將輸入的報文或比特流分解為46字節(jié)或47字節(jié)的單元，然后交給SAR子層處理。在另一端（接收方）它取出這些數(shù)據(jù)單元，重組為原始的輸入。第71頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三 （2）AAL2AAL1是針對簡單的、面向連接的、實時數(shù)據(jù)流而設(shè)計的，除了具有對丟失和誤入信元的檢測機制外，它沒有錯誤檢測功能。對于單純的未經(jīng)壓縮的音頻或視頻數(shù)據(jù)，或者其中偶爾有一些較重要的位的其他任何數(shù)據(jù)

49、都沒有什么問題，AAL1就已經(jīng)足夠了。對于壓縮的音頻或視頻數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸速率隨時間會有很大的變化。例如，很多壓縮方案在傳送視頻數(shù)據(jù)時，先周期性地送完整的視頻和數(shù)據(jù)，然后只發(fā)送相鄰順序幀之間的差別，最后再發(fā)送完整的一幀。當(dāng)鏡頭靜止不動并且沒有東西發(fā)生移動時，則差別幀很小，其次，必須要保留報文分界，以便能區(qū)分出下一個滿幀的開始位置，甚至在出現(xiàn)丟失信元或壞數(shù)據(jù)時也是如此。由于這些原因，需要一種過錯完善的協(xié)議。AAL2就是針對這一目的而設(shè)計的。第72頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三 （3）AAL3/4開始時，ITU為服務(wù)類C和D制定了不同的協(xié)議（服務(wù)類C和D分別是對數(shù)據(jù)丟失或

50、出錯敏感，但不具有實時性 的面向連接和非連接的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)類）。后來ITU發(fā)現(xiàn)沒有必要指定兩套協(xié)議，于是便將它們合二為一，形成了一個單獨的協(xié)議，即AAL3/4。AAL3/4可以按兩種模式進行操作，即流和報文。在流模式中不保留報文分界信息。在每種模式中都可能出現(xiàn)可靠的傳輸和不可靠（即不保證可靠性）的傳輸。AAL3/4具有一個其他協(xié)議中沒有的性能支持多路復(fù)用。AAL3/4的這一功能允許來自于一臺主機的多個會話（如遠程登錄）沿著同一條虛電路傳輸并在目的端分離出來。使用一條虛電路的所有會話得到相同質(zhì)量的服務(wù)，因為這是由虛電路本身性質(zhì)所決定的。第73頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星

51、期三 （4）AAL5從AAL1到AAL3/4協(xié)議主要是由電信工業(yè)設(shè)計的并被ITU標(biāo)準(zhǔn)化，它沒有太多地考慮計算機工業(yè)的要求。由于兩個協(xié)議層所導(dǎo)致的復(fù)雜性及低效性，在加上校驗和字段十分短（僅10位），使一些研究人員萌生了一個制訂新的適配層協(xié)議的念頭。該協(xié)議被稱為簡單有效的適配層SEAL（Simple Efficient Adaptation Layer），經(jīng)過論證，ATM論壇接受了SEAL，并為它起名叫AAL5。AAL5向其應(yīng)用程序提供了幾種服務(wù)。一種選擇是可靠服務(wù)（即采用流控機制來保證傳輸，以防過線）；另一種選擇是不可靠服務(wù)（即不提供數(shù)據(jù)傳輸保證措施），通過選項使校驗錯的信元或者丟失或者傳送給應(yīng)

52、用程序（但被標(biāo)識為壞信元）。AAL5支持點到點方式和多點播送方式的傳輸，但多點播方式末提供數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋ＷC措施。第74頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三5ATM中服務(wù)類型 ATM定義的服務(wù)類別包括CBR、VBR、ABR、UBR、GFR。（1）恒定比特率CBR（Constant Bit Rate）CBR沒有差錯校驗，沒有流量控制，也沒有其余的處理。（2）可變比特率VBR（Variable Bit Rate）VBR被劃分為兩個子組別，分別是為實時傳輸和非時傳輸而設(shè)立的。（3）可用比特率ABR（Available Bit Rate）ABR是為帶寬范圍已大體積知道的突發(fā)信息傳輸而

53、設(shè)計的。（4）未指定比特率UBR（Unspecified Bit Rate）UBR不做任何承諾，對擁塞也沒有反饋，這種類型很適合于發(fā)送IP數(shù)據(jù)報。（5）保證的幀速率GFR（Guaranteed Frame Rate）GFR用于支持那種需要小速率保證以及可從動態(tài)地接入附加帶寬中獲得好處的非實時應(yīng)用。GFR服務(wù)保證基于AAL5協(xié)議數(shù)據(jù)單元的。在網(wǎng)絡(luò)阻塞期間，GFR試圖丟棄整個幀，而不是幀片段的信元。 第75頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三各種ATM服務(wù)類型的特性比較如表5.2所示。表5.2 各種ATM服務(wù)類型的特征第76頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，

54、星期三5.9 點對點協(xié)議PPP5.9.1 點對點協(xié)議PPP的概述點對點協(xié)議（Point-to-Point Protocol, PPP）是由IETF（Internet Engineering Task Force）定義的，用來取代串行IP（Series Line Internet Protocol，SLIP，其特點是支持多種協(xié)議、有錯誤檢測和鏈路管理等功能。PPP提供了在串行點對點鏈路上傳輸數(shù)據(jù)報的方法，它包括以下3個主要部分。 （1）在串行鏈路上封裝數(shù)據(jù)報的方法。PPP采用高級鏈路控制（HDLC）協(xié)議作為在點對點的鏈路上封裝數(shù)據(jù)報的基本方法。 （2）可擴展的鏈路控制協(xié)議（LCP）。用來建立、配

55、置和測試數(shù)據(jù)鏈路。 （3）網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議族（Network Control Protocols, NCP）。用來建立和配置不同的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，PPP允許同時采用多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。第77頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三Synchronous or AsynchronousPhysical MediaLink Control Protocol Authentication, other optionsNetwork Control Protocol PPPDataLinkLayerPhysicalLayerNetworkLayerIPCPIPXCPMany OthersIPIP

56、XLayer 3 ProtocolsPPP協(xié)議棧PPPA data link with network-layer services第78頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三標(biāo)準(zhǔn)PPP的幀模式PPP的幀格式如圖5.13所示 PPP幀中各字段的意義如下： （1）標(biāo)志字段（Flag）。長度1字節(jié)，指示一個幀的開始或結(jié)束，該字段值包含二進制數(shù)01111110。 （2）地址字段（Address）。長度為1字節(jié)，該字段值包含二進制數(shù)11111111，是標(biāo)準(zhǔn)的廣播地址。PPP不指定單個工作站的地址。第79頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三（3）控制字段（Con

57、trol）。長度為1字節(jié)，該字段值包含二進制數(shù)00000011，表示用戶數(shù)據(jù)采用無序幀方式傳輸。（4）協(xié)議字段（Protocol）。長度為2字節(jié)，用于表示封裝的幀的信息字段中的協(xié)議類型。（5）數(shù)據(jù)字段（Data）。長度為零或多個字節(jié)，最大幀的默認值是1500字節(jié)。它包含符合協(xié)議中指定協(xié)議的數(shù)據(jù)報。（6）幀檢測序列（Frame Check Sequence，F(xiàn)CS）。一般為2字節(jié)。在優(yōu)先級約定中，可以使用4字節(jié)來提高錯誤檢測能力。第80頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三5.9.3 PPP的協(xié)議議族PPP最初是作為在點對點鏈路上進行IP通信的封裝協(xié)出現(xiàn)的。它定義了IP地址的

58、分配和管理、異步（起/止）和面向比特的同步封裝、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議復(fù)用、鏈路配置、鏈路質(zhì)量測試和錯誤檢測等標(biāo)準(zhǔn)，以及網(wǎng)絡(luò)層地址協(xié)議和數(shù)據(jù)壓縮協(xié)議等可選協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。PPP通過可擴展的鏈路控制協(xié)議（LCP）和網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議（NCP）族來實現(xiàn)上述功能，達到配置可選參數(shù)和設(shè)備的目的。除了支持IP外，PPP還支持其他協(xié)議，如Novell的網(wǎng)間數(shù)據(jù)分組交換協(xié)議（IPX）和DECnet等。第81頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三PPP的協(xié)議族包含以下幾個協(xié)議。 （1）鏈路控制協(xié)議（Link Control Protocol, LCP）。PPP的LCP提供了建立、配置、維護和終止點對點連接的方法。L

59、CP的過程按以下4個階段進行。 鏈路的建立和配置協(xié)調(diào)。在網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)報（如IP）交換前，LCP首先必須打開連接，并協(xié)調(diào)配置參數(shù)。完成一個配置確認幀的發(fā)送和接收后，第一階段才算完成。 鏈路質(zhì)量檢測。在鏈路建立、配置協(xié)調(diào)之后，LCP允許一個可選的鏈路質(zhì)量檢測階段。在這一階段，通過鏈路的檢測來決定鏈路是否滿足網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的要求。這一階段是可選的，LCP可以延遲網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議信息的傳輸，直到這一階段完成。第82頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議配置階段。在LCP完成鏈路質(zhì)量檢測后，網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議通過適當(dāng)?shù)腘CF進行單獨的配置，而且可以在任何時刻激活和關(guān)閉。 關(guān)閉鏈路。LCP可以

60、在任何時刻關(guān)閉鏈路，但多數(shù)關(guān)閉是因用戶的要求或者發(fā)生物理故障，如載波丟失或空閑時間超長而造成的。第83頁，共111頁，2022年，5月20日，7點53分，星期三（2）IP控制協(xié)議（IP Control Protocol, IPCP）。負責(zé)點對點鏈路通信雙方的IP模塊的配置、使用和禁止，并且還負責(zé)通信雙方IP地址的協(xié)商。它與LCP的分組交換機制相同，但只有在PPP鏈路建立起來之后，才能進行IPCP分組交流。（3）口令授權(quán)協(xié)議（Password Authentication Protocol, PAP）。PAP利用雙向的握手信號建立通信雙方的認證，口令授權(quán)協(xié)議由發(fā)起連接的一端反復(fù)向認證端發(fā)送用戶名