計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與應(yīng)用課件第4章

1第4章計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)及應(yīng)用2【本章目標(biāo)】一般來說，公用的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)采用的是計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)技術(shù)。本章首先介紹計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)的概念，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)中的通信技術(shù)，然后介紹實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)通信的常用的標(biāo)準(zhǔn)和通信系統(tǒng)，包括X.25、DDN、幀中繼、ATM等。3【本章要點(diǎn)】1計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)概念2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)，本地接入網(wǎng)設(shè)計(jì)，干線網(wǎng)設(shè)計(jì)3數(shù)據(jù)交換技術(shù)：電路交換技術(shù)，報(bào)文交換技術(shù)，分組交換技術(shù)4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中流量控制及路徑選擇5X.25網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，中國公用分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)CHINAPAC6DDN數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)7幀中繼網(wǎng)絡(luò)技術(shù)8ATM網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

44.1計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)概述廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork，簡稱WAN）是應(yīng)用遠(yuǎn)程通信設(shè)施，為用戶提供對(duì)遠(yuǎn)程用戶之間快速信息交換的系統(tǒng)。也就是說，廣域網(wǎng)是一種用遠(yuǎn)程通信設(shè)施將相距較遠(yuǎn)的獨(dú)立的計(jì)算機(jī)連接起來組成的復(fù)合系統(tǒng)。5廣域網(wǎng)的特點(diǎn)（與局域網(wǎng)相比）作用范圍廣通信介質(zhì)非專用通信方式多樣通信管理復(fù)雜通信效率較低服務(wù)范圍廣網(wǎng)絡(luò)性能側(cè)重于信息的傳輸投資大。局域網(wǎng)投資少，不需要很高的運(yùn)行費(fèi)用6廣域網(wǎng)的特點(diǎn)總結(jié)（與局域網(wǎng)相比）廣域網(wǎng)的基本特征是范圍大。一般采用公用通信設(shè)施，需支付通信費(fèi)用。7通信設(shè)施由于廣域網(wǎng)的作用范圍大，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展初期采用了當(dāng)時(shí)已有的覆蓋面大的電話網(wǎng)和模擬專線完成通信。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的發(fā)展，遠(yuǎn)程通信設(shè)施也得到了很大的發(fā)展，并且在繼續(xù)發(fā)展中。以下是目前應(yīng)用于廣域網(wǎng)的幾種遠(yuǎn)程通信設(shè)施。8通信設(shè)施公用電話網(wǎng)PSTN模擬專線X.25公用分組交換網(wǎng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)DDN幀中繼甚小天線終端VSAT綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）IP網(wǎng)9通信設(shè)施上述遠(yuǎn)程通信設(shè)施本身就是通信網(wǎng)絡(luò)，可以傳送數(shù)據(jù)，除非行業(yè)專用，都向社會(huì)公眾開放。在這些通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上組建計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)，簡化了廣域網(wǎng)的建設(shè)。目前，廣域網(wǎng)的建設(shè)一般采用ATM網(wǎng)和ＤＤＮ網(wǎng)及幀中繼、IP網(wǎng)。104.2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)4.2.1

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)的基本概念

4.2.2

本地接入網(wǎng)的拓?fù)湓O(shè)計(jì)

4.2.3

干線網(wǎng)的設(shè)計(jì)

114.5.1

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)的基本概念

給定用戶終端的位置，給定吞吐量、時(shí)延和可靠性要求，設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行流量和容量分配，使費(fèi)用最小。設(shè)全網(wǎng)共有N個(gè)節(jié)點(diǎn)；則有N(N-1)/2個(gè)可能的點(diǎn)到點(diǎn)傳輸鏈路，這些鏈路的每一種組合都是一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。故總的結(jié)構(gòu)數(shù)為：

2N（N-1）/212

步驟結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)容量分配滿足要求？結(jié)束結(jié)構(gòu)微調(diào)N13網(wǎng)絡(luò)的一般結(jié)構(gòu)干線網(wǎng)本地接入網(wǎng)干線網(wǎng)集中器用戶點(diǎn)干線網(wǎng)一般為分布式結(jié)構(gòu)，本地接入網(wǎng)一般為星形和總線形。14拓?fù)湓O(shè)計(jì)的一般方法（1）干線網(wǎng)設(shè)計(jì)：

·根據(jù)可靠性要求設(shè)計(jì)連接結(jié)構(gòu)。

·根據(jù)時(shí)延和吞吐量要求分配各線路容量。（2）本地接入網(wǎng)

·集中器選址

·用戶點(diǎn)分配

·終端布局

（3）具體方法：優(yōu)化決策問題

·建立數(shù)學(xué)模型。

·理論分析或計(jì)算機(jī)模擬求最佳解。154.2.2本地接入網(wǎng)設(shè)計(jì)

由于不同的集中器選址方案對(duì)應(yīng)于不同的用戶點(diǎn)分配方案故其步驟如下：

設(shè)有m個(gè)可供集中器選擇的地址，加IMP共m＋1個(gè)，可供選擇的方案共有

2m(m+1)/2

按照選址個(gè)數(shù)逐步增加或逐步減少的順序，依次計(jì)算集中器個(gè)數(shù)相等時(shí)的最小費(fèi)用，并將后一次算得的費(fèi)用與前一次比較，若小于前一次則繼續(xù)算；否則，前一次的方案為最佳方案。16012……mm+1

顯然這必須掌握在固定集中器位置情況下進(jìn)行用戶點(diǎn)分配使費(fèi)用最小的方法。174.5.3干線網(wǎng)設(shè)計(jì)

1、設(shè)計(jì)過程

（1）根據(jù)可靠性設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu);

（2）根據(jù)時(shí)延和吞吐量要求按費(fèi)用最小準(zhǔn)則，分配業(yè)務(wù)流量和鏈路容量;

（3）計(jì)算時(shí)延和吞吐量，若不滿足要求則重新開始，若滿足要求則

（4）計(jì)算費(fèi)用

（5）擾動(dòng)優(yōu)化.

182、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

·邊連通度

·節(jié)點(diǎn)連通度

邊連通度為2，節(jié)點(diǎn)連通度為1的網(wǎng)絡(luò)19

3、容量計(jì)算：

F＝f（Ci，λi，r，T）

F：總費(fèi)用；Ci：鏈路i的容量；λi：鏈路i的業(yè)務(wù)量；r：總業(yè)務(wù)吞吐量；T：網(wǎng)絡(luò)平均時(shí)延。

求F對(duì)Ci的偏導(dǎo)數(shù)并令為0即可得到容量分配結(jié)果。也可以采用按比例等方法分配容量。4、根據(jù)第3步得到的容量，計(jì)算時(shí)延和吞吐量，若不滿足要求則重新開始，若滿足要求則計(jì)算網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的費(fèi)用

5、擾動(dòng)優(yōu)化，以期得到更優(yōu)的結(jié)構(gòu)。204.3數(shù)據(jù)交換技術(shù)4.3.1電路交換技術(shù)4.3.2報(bào)文交換技術(shù)4.3.3分組交換技術(shù)4.3.4幾種交換方式的比較214.3數(shù)據(jù)交換技術(shù)這是網(wǎng)絡(luò)通信的特點(diǎn)之一。數(shù)據(jù)交換技術(shù)是指在任意拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)中，通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的某種轉(zhuǎn)換方式實(shí)現(xiàn)任意兩個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)。目前常用的數(shù)據(jù)交換技術(shù)有電路交換技術(shù)、報(bào)文交換技術(shù)、分組交換技術(shù)和其它一些高速的數(shù)據(jù)交換技術(shù)。224.3.1電路交換技術(shù)23電路交換舉例A和B通話經(jīng)過四個(gè)交換機(jī)通話在A到B的連接上進(jìn)行((((交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)用戶線用戶線中繼線中繼線BDCA24電路交換舉例C和D通話只經(jīng)過一個(gè)本地交換機(jī)通話在C到D的連接上進(jìn)行((((交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)用戶線用戶線中繼線中繼線BDCA254.3.2報(bào)文交換技術(shù)其傳輸方式為“存儲(chǔ)——轉(zhuǎn)發(fā)”方式。存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)原理如圖1-30所示。圖1-30存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)原理圖26數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)文分組交換的原理每一個(gè)數(shù)據(jù)段前面添加上首部構(gòu)成分組。首部首部首部分組

1分組

2分組

3請(qǐng)注意：現(xiàn)在左邊是“前面”27分組交換的原理分組交換網(wǎng)以“分組”作為數(shù)據(jù)傳輸單元。依次把各分組發(fā)送到接收端（假定接收端在左邊）。數(shù)據(jù)首部分組

1數(shù)據(jù)首部分組

2數(shù)據(jù)首部分組

328分組交換的原理接收端收到分組后剝?nèi)ナ撞窟€原成報(bào)文。數(shù)據(jù)首部分組

1數(shù)據(jù)首部分組

2數(shù)據(jù)首部分組

3收到的數(shù)據(jù)29分組交換網(wǎng)的示意圖H1A分組交換網(wǎng)BDECH5H6H4H2H3H1向H5

發(fā)送分組H2向H6

發(fā)送分組注意分組路徑的變化！結(jié)點(diǎn)交換機(jī)主機(jī)304.3.3分組交換技術(shù)1．?dāng)?shù)據(jù)報(bào)分組交換技術(shù)

數(shù)據(jù)報(bào)分組交換（DatagramSwitching）是一種面向無連接的分組交換，當(dāng)發(fā)送端發(fā)送報(bào)文時(shí)，先將報(bào)文拆成若干分組，每個(gè)分組攜帶地址信息和分組序號(hào)，選擇不同的路徑傳輸?shù)侥康慕Y(jié)點(diǎn)。

314.3.3分組交換技術(shù)2．虛電路分組交換技術(shù)虛電路分組交換（VirtualCircuitSwitching）是一種面向連接的分組交換，在發(fā)送分組前，發(fā)送方與接收方預(yù)先要建立邏輯連接，即建立一條虛電路，每個(gè)結(jié)點(diǎn)不必為分組作路由選擇，所有分組都沿虛電路傳輸。32幾個(gè)重要概念虛電路數(shù)據(jù)報(bào)虛電路分組交換技術(shù)數(shù)據(jù)報(bào)分組交換技術(shù)分組交換技術(shù)報(bào)文交換技術(shù)電路交換技術(shù)33三種交換過程的對(duì)比P1P2P3P4P1P2P3P4P3P4報(bào)文報(bào)文報(bào)文ABCDABCDABCD報(bào)文交換電路交換分組交換t連接建立數(shù)據(jù)傳送報(bào)文P2P1連接釋放344.3.4幾種交換方式的比較方式特性電路交換報(bào)文交換數(shù)據(jù)包分組交換虛電路分組交換傳輸通路性質(zhì)物理邏輯邏輯邏輯通路的可用性專用共享共享共享數(shù)據(jù)傳輸單元報(bào)文報(bào)文分組分組通路建立要求呼叫建立不要求建立不要求建立要求呼叫建立通路的維持通信期間維持不維持不維持通信期間維持節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)不要求存儲(chǔ)一個(gè)報(bào)文存儲(chǔ)一個(gè)分組存儲(chǔ)一個(gè)分組節(jié)點(diǎn)時(shí)延幾乎無時(shí)延報(bào)文存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延分組存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延分組存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延過荷適應(yīng)性有呼叫阻塞增加報(bào)文時(shí)延增加分組時(shí)延有呼叫阻塞增加分組時(shí)延鏈路帶寬利用固定帶寬占用動(dòng)態(tài)使用動(dòng)態(tài)使用動(dòng)態(tài)使用354.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中流量控制及路徑擇4.4.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中流量控制技術(shù)4.4.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中路徑選擇方法36擁塞：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)某部分或整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的報(bào)文量超過一定值時(shí)，引起通過能力下降和時(shí)延增大的現(xiàn)象。這是網(wǎng)絡(luò)通信特有的一種現(xiàn)象。擁塞控制的目的主要是提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐率，即單位時(shí)間傳輸?shù)膱?bào)文量。流量控制是指通信收發(fā)雙方的通信速率和處理能力的匹配，使得接收方能夠來得及處理接收到的數(shù)據(jù)。

4.4.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中流量控制技術(shù)374.4.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中流量控制技術(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)流量控制就是要限制網(wǎng)絡(luò)

各個(gè)部分的通信量，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中流量控制作用分散在網(wǎng)絡(luò)的各級(jí)，如圖1-31所示。

38各級(jí)擁塞控制的目的與主要方法1．鏈路級(jí)：防止兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間存儲(chǔ)—轉(zhuǎn)發(fā)緩沖區(qū)的擁塞。（1）當(dāng)緩沖區(qū)或隊(duì)列占用達(dá)到一定限度時(shí)便停止接收?qǐng)?bào)文；（2）對(duì)經(jīng)過鏈路數(shù)不同的報(bào)文預(yù)留不同的緩沖區(qū)，對(duì)于接近目的地的報(bào)文預(yù)留越大的緩沖區(qū)；

（3）在每一結(jié)點(diǎn)對(duì)每一虛電路設(shè)置一個(gè)緩沖區(qū)的限定值。

2．網(wǎng)絡(luò)端—端之間：防止網(wǎng)絡(luò)出口處緩沖區(qū)超限

（1）滑動(dòng)窗口控制（2）窗口末給ACK（3）SNA窗口控制3．網(wǎng)絡(luò)入口級(jí)：限制進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的外來報(bào)文（1）許可證方式（2）輸入緩沖區(qū)限制方式（3）采用阻塞報(bào)文4．傳輸級(jí)：防止主機(jī)接收緩沖區(qū)的擁塞，向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送過多394.4.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中路徑選擇方法這是網(wǎng)絡(luò)通信的特點(diǎn)之一路徑選擇方法(路由算法)的目的，找到一條從源到目的地的一條“最好”路徑。而“最好”路徑常常是指具有最小花費(fèi)的路徑。給定一個(gè)代表該網(wǎng)絡(luò)的圖，找到從源到目的地的最小花費(fèi)路徑，通常稱為最短路徑。40網(wǎng)絡(luò)圖的最短路徑算法也稱Dijkstra算法，基本思路：前向搜索符號(hào)定義：N＝網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)的集合S＝源節(jié)點(diǎn)M＝已由算法歸并的節(jié)點(diǎn)的集合L（i,j）＝節(jié)點(diǎn)i與j之間鏈路的權(quán)值；若兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間沒有直接連接則為∞C（n）＝算法求得的當(dāng)前從S到n的最少花費(fèi)路由的花費(fèi)41Dijkstra算法算法步驟1.初始化M={S}C(n)=L(S,n)forn

S2.從不在M中的相鄰節(jié)點(diǎn)中找出一個(gè)具有和節(jié)點(diǎn)S的最少花費(fèi)路由的節(jié)點(diǎn)，并且把該節(jié)點(diǎn)規(guī)約進(jìn)M中?？梢员硎救缦拢簩ふ襴

M，使得C(w)=MinC(j)把w加入到M中(j

w)。3.更新最少花費(fèi)路徑C(n)=min[C(n),C(n)+L(w,n)]對(duì)所有n

M。如果后一項(xiàng)為最小值，則從S到n的路徑變?yōu)閺腟到w的路徑再加上從w到n的鏈路。4.重復(fù)步驟2和3，直到M=N。整個(gè)過程中的每一次循環(huán)都得出了當(dāng)前從源節(jié)點(diǎn)到各中間節(jié)點(diǎn)的路徑及路徑花費(fèi)，而在M中的中間節(jié)點(diǎn)到源節(jié)點(diǎn)的最佳路由已經(jīng)確定，直至M擴(kuò)大到所有節(jié)點(diǎn)。42Dijkstra算法ABCDEFGHAB(2,A)C(

,-)D(

,-)E(

,-)F(

,-)G(6,A)H(

,-)2732232246AB(2,A)C(9,B)D((

,1)E(4,B)F(6,E)G(5,E)AB(2,A)C(9,B)G(5,E)H(8,F)AB(2,A)C(9,B)D(

,-)E(4,B)F(6,E)G(5,E)H(9,G)AC(9,B)D(

,-)E(4,B)F(

,-)G(6,A)HH(

,-)B(2,A)E(4,B)F(6,E)(a)(b)(c)(d)(e)(f)434.4.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中路徑選擇方法1．確定式路徑選擇（靜態(tài)路由選擇）（1）泛送式（2）固定式（3）概率分配方式（4）基于流量的路由選擇2．適應(yīng)式路徑選擇（動(dòng)態(tài)路由選擇）（1）集中式（2）孤立式（3）混合式（4）分布式分類：44泛送式泛送式路徑選擇方法:一個(gè)結(jié)點(diǎn)收到一個(gè)報(bào)文后，隨即向相鄰的其他結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)出去，直至到目的結(jié)點(diǎn)。由于每個(gè)結(jié)點(diǎn)都是向周圍的結(jié)點(diǎn)發(fā)送，故名泛送式，網(wǎng)中會(huì)有許多多余的報(bào)文在傳送，也叫擴(kuò)散法。為了防止報(bào)文在網(wǎng)中迂回傳送，常常給報(bào)文中加一個(gè)壽命計(jì)數(shù)器，開始時(shí)令其等于網(wǎng)絡(luò)最遠(yuǎn)距離（路徑）中鏈路數(shù)，報(bào)文在傳送中每到達(dá)一個(gè)結(jié)點(diǎn)計(jì)數(shù)器減1，當(dāng)計(jì)數(shù)器為零時(shí)，報(bào)文即停止繼續(xù)傳送。泛送式路徑選擇方法簡單，但因報(bào)文重復(fù)量大，只用于網(wǎng)絡(luò)負(fù)載很小或可靠性要求很高的情況。這種方式的另一個(gè)特點(diǎn)是報(bào)文從源結(jié)點(diǎn)到達(dá)目的結(jié)點(diǎn)所需的時(shí)間短。泛送式可被用來分發(fā)信息、判斷可達(dá)性、找到最短路徑45固定式路由選擇固定式路由選擇：每一結(jié)點(diǎn)有一路徑表(路由表)，路徑表由某種算法（例如最短路徑算法）求得，確定后在運(yùn)行中不再變。表格的每一項(xiàng)記錄著為了到達(dá)某個(gè)目的節(jié)點(diǎn)而選擇的下一節(jié)點(diǎn)或鏈路，而不是記錄到該目的節(jié)點(diǎn)的所有中間節(jié)點(diǎn)。報(bào)文到達(dá)一個(gè)結(jié)點(diǎn)后，根據(jù)目的地址查表，即可確定應(yīng)采取哪條出線轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文。優(yōu)點(diǎn)：簡單，適合于在一個(gè)負(fù)載穩(wěn)定、拓?fù)渥兓淮蟮木W(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行。固定路由方法是一種使用較多的簡單方法。缺點(diǎn)：靈活性較差，無法對(duì)網(wǎng)絡(luò)的擁塞和故障作出反應(yīng)。46概率分配方式

也稱隨機(jī)路由選擇算法，當(dāng)分組到達(dá)節(jié)點(diǎn)后，隨意選擇一條輸出線路進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。概率分配方式是每條出線被采用的概率事先按一定算法加以確定，這一概率分配在運(yùn)行中也是固定的，概率分配方式可獲得較小的平均路徑時(shí)延。

概率數(shù)的分配考慮到了網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渑c容量，但是還是有隨機(jī)性的，而且可能分組會(huì)一直在網(wǎng)絡(luò)中傳遞，從而無法到達(dá)目的地。由于隨機(jī)路由算法實(shí)際選擇的路由不一定是最佳路由，因此增加了不必要的負(fù)載，而且分組傳輸延遲也不可預(yù)料，所以這種方法很少使用。

47基于流量的路由選擇基于流量的路由選擇算法（flow-basedrouting）就是一種既考慮拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)又兼顧負(fù)載的靜態(tài)路由算法。其基本思路是：對(duì)某一給定的線路，如果已知負(fù)載量與平均流量，那么可以根據(jù)排隊(duì)論的知識(shí)計(jì)算出該線路上的平均分組延遲。由所有的線路平均延遲，可直接計(jì)算出流量的加權(quán)平均值，從而得到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的平均分組延遲。這樣找出網(wǎng)絡(luò)最小平均延遲就可以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)路由選擇。

線路上的平均分組延遲T=1/(μC-λ)其中１／μ是以比特為單位的報(bào)文分組平均長度；C是以該鏈路的容量，單位是比特/秒；λ是平均流量，單位是分組/秒。

48孤立路由選擇孤立式是將路徑確定權(quán)交給各結(jié)點(diǎn)，由各結(jié)點(diǎn)自己決定的方式。例如：結(jié)點(diǎn)收到報(bào)文后，看哪個(gè)出線的等待排隊(duì)最短，就將報(bào)文交哪個(gè)出線發(fā)送?；蛘卟捎卯?dāng)前等待隊(duì)長與固定式路徑表相結(jié)合的方式，當(dāng)隊(duì)長不超過一定值時(shí)按固定式路徑表，否則按隊(duì)長；或者采取隊(duì)長與一個(gè)權(quán)重系數(shù)之和為最小作為選擇條件?？傊?，這種方式是只就本結(jié)點(diǎn)感受到的負(fù)載變化來確定報(bào)文路徑，不與其他結(jié)點(diǎn)交換運(yùn)行狀態(tài)信息。

49集中路由選擇集中式路由選擇：網(wǎng)絡(luò)中有一個(gè)路徑控制中心，網(wǎng)絡(luò)中各結(jié)點(diǎn)的運(yùn)行情況（隊(duì)長、近期報(bào)文傳送量、相鄰的結(jié)點(diǎn)）定期送往控制中心，由控制中心根據(jù)全網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前的實(shí)際情況計(jì)算出各結(jié)點(diǎn)的路徑選擇方案，送往各個(gè)結(jié)點(diǎn)，修改各結(jié)點(diǎn)的路徑表。這種方式的缺點(diǎn)是控制中心出現(xiàn)故障時(shí)影響到全網(wǎng)工作，靠近控制中心的鏈路上的控制報(bào)文量很大，在遠(yuǎn)離控制中心的結(jié)點(diǎn)上路徑表的修改緩慢。

50分布式路由選擇分布式路由選擇：將路徑選擇權(quán)分散于各結(jié)點(diǎn)，但又不像孤立式只根據(jù)本結(jié)點(diǎn)的情況，而是考慮到其它結(jié)點(diǎn)的情況來修改路徑表。為了修改路徑表，各結(jié)點(diǎn)之間需要定期傳送運(yùn)行狀態(tài)的信息。分布式路由選擇根據(jù)來自于相鄰節(jié)點(diǎn)的信息，其依據(jù)是每個(gè)節(jié)點(diǎn)知道到所有鄰居的花費(fèi)。分布式路由選擇算法得到了廣泛的使用，具體分：距離向量路由選擇算法鏈路狀態(tài)路由選擇算法51分布路由選擇距離向量路由算法：每個(gè)節(jié)點(diǎn)都知道直接連接的鏈路花費(fèi)（距離），根據(jù)從相鄰節(jié)點(diǎn)了解到的到目的地的路徑花費(fèi)來計(jì)算。思路依據(jù)：由K至D的最短路徑T（K，D）min=由K經(jīng)K的所有鄰結(jié)點(diǎn)J至D的最短路徑MinT（K，D，J）而T（K，D，J）=T（J，D）min+L（K，J）其中：T（K，D，J）為由K經(jīng)結(jié)點(diǎn)J而至D的最短路徑T（x,y）min為由x至y的最短路徑；L（x，y）為由x至y的鏈路距離

這是遞歸、分布式的路由計(jì)算方法52鏈路狀態(tài)路由鏈路狀態(tài)路由每個(gè)節(jié)點(diǎn)了解全局網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浜玩溌坊ㄙM(fèi)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)最初知道相鄰鏈路的負(fù)載情況，并且擴(kuò)散給網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)每個(gè)節(jié)點(diǎn)都了解整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫畔?，從而按照Dijkstra算法計(jì)算出到每個(gè)目的地的最短路由鏈路狀態(tài)路由收斂更快，更加穩(wěn)定，更加復(fù)雜53確定式路徑選擇與動(dòng)態(tài)路由選擇比較確定式路徑選擇特點(diǎn)：不根據(jù)實(shí)際測量的或估計(jì)的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前通信量和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來作路由選擇，路由選擇是按照某種固定的規(guī)則、使用初始靜態(tài)信息來進(jìn)行的，故又稱為靜態(tài)路由、非自適應(yīng)（non-adaptive）路由。應(yīng)用特點(diǎn)：路由很少變化，由網(wǎng)管人員人工配置常用于規(guī)模很小的網(wǎng)絡(luò)。但有一個(gè)節(jié)點(diǎn)故障時(shí)沒法自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和調(diào)整路由，需要人工干預(yù)54動(dòng)態(tài)路由特點(diǎn)：路由器之間交換路由信息，根據(jù)它所了解到的網(wǎng)絡(luò)信息計(jì)算最佳路由，以設(shè)法適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)流量、拓?fù)涞淖兓，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)更多地使用動(dòng)態(tài)路由方式。盡管動(dòng)態(tài)方式有很多的優(yōu)點(diǎn)，在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮到：路由選擇算法非常復(fù)雜，故可能增加網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的處理負(fù)擔(dān)。大多數(shù)情況下，動(dòng)態(tài)方式會(huì)使用別的節(jié)點(diǎn)來的狀態(tài)信息來進(jìn)行路由選擇，因此會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)載。一個(gè)動(dòng)態(tài)方式算法有時(shí)會(huì)因反應(yīng)太快而引起振蕩，或者反應(yīng)太慢而起不到作用。553.層次路由、策略路由和自治系統(tǒng)層次路由選擇，即將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)分成若干個(gè)區(qū)域，各個(gè)區(qū)域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)只考慮本區(qū)域內(nèi)的路由，而區(qū)域之間的路由選擇由各個(gè)區(qū)域中某幾個(gè)節(jié)點(diǎn)（通常稱為邊界路由器）負(fù)責(zé)完成。在實(shí)際實(shí)施路由選擇時(shí)，往往還需要從策略上進(jìn)行考慮，即所謂策略路由，有時(shí)更多地稱為基于策略（policies-based）的路由。564.5X.25網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)4.5.1X.25網(wǎng)絡(luò)概述4.5.2X.25通信協(xié)議4.5.3中國公用分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)

CHINAPAC574.5.1X.25網(wǎng)絡(luò)概述X.25建議：“工作在公用數(shù)據(jù)網(wǎng)上以分組方式工作的數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE和數(shù)據(jù)電路端接設(shè)備DCE之間的接口?！盭.25是CCITT的一個(gè)建議，符合X.25建議的接口稱為X.25接口，以X.25接口接入的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)稱為X.25網(wǎng)。X.25標(biāo)準(zhǔn)分物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和分組層3個(gè)協(xié)議，分別相應(yīng)于ISO/OSI參考模型的低3層。

58X.25網(wǎng)的構(gòu)成X.25網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)如圖4.1所示。通常采用兩級(jí)結(jié)構(gòu)，根據(jù)業(yè)務(wù)流量、流向和地區(qū)設(shè)立一級(jí)和二級(jí)交換中心。

分組交換網(wǎng)由分組交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)管理中心、遠(yuǎn)程集中器與分組拆裝設(shè)備、分組終端和傳輸線路等基本設(shè)備組成。

5960

①分組交換機(jī)。其作用是轉(zhuǎn)接、傳送接入本節(jié)點(diǎn)的各類計(jì)算機(jī)、終端和鏈路間的信息。②網(wǎng)管中心（NMC）。其作用使全網(wǎng)有效、協(xié)調(diào)地運(yùn)行，更好地發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)性能，同時(shí)為網(wǎng)絡(luò)管理者及用戶提供友好與方便的服務(wù)。③分組終端。接入分組交換網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信終端設(shè)備，具有X.25協(xié)議接口。④分組裝拆設(shè)備（PAD）。把非分組終端的簡單接口規(guī)程與X.25協(xié)議相互轉(zhuǎn)換。⑤遠(yuǎn)程集中器（RCU）。對(duì)用戶終端進(jìn)行遠(yuǎn)程集中。

61X.25建議是X.25網(wǎng)的主要協(xié)議，它規(guī)定DTE與DCE之間的接口，在本地DTE和遠(yuǎn)程DTE之間提供了一個(gè)全雙工的、同步的透明信道，使得本地DTE無須知道遠(yuǎn)程DTE的詳盡特性即可通信。

DTE代表數(shù)據(jù)終端設(shè)備，是指接入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，這些設(shè)備可以是終端、前臺(tái)設(shè)備、

主機(jī)、PC、執(zhí)行PAD功能的交換機(jī)或集中器。DCE是指DTE所連接的入口或交換節(jié)點(diǎn)，可以是調(diào)制解調(diào)器、線路耦合器以及其它設(shè)備。

通信各層之間的信息關(guān)系如下圖示：

4.5.2X.25通信協(xié)議62X.25的層次關(guān)系63

X.25第一層

CCITT的X.21建議規(guī)定了在公用數(shù)據(jù)網(wǎng)上為同步工作的DTE與DCE之間的通用接口。一般的接口特性包括以下幾方面：機(jī)械性接口;電氣性接口;功能性接口;過程性接口。

4.5.2X.25通信協(xié)議644.5.2X.25通信協(xié)議

X.25的第二層

本層也稱為幀層，與點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程相對(duì)應(yīng)。X.25的第二層選用了HDLC中的異步平衡方式，簡稱LAPB。規(guī)程要素與HDLC相同，幀格式符合HDLC要求，幀中某些字段的內(nèi)容體現(xiàn)了X.25的特色。

65用戶數(shù)據(jù)以信息幀在DTE和DCE之間傳送，分組作為信息幀中的信息字段，X.25的幀格式如圖所示地址只有兩個(gè)值（DTE:A:3\DCE:B:1）:DCE發(fā)送地址為A的命令，接收地址為A的響應(yīng)；DTE發(fā)送地址為B的命令，接收地址為B的響應(yīng)控制字段可以有16位

FCS計(jì)算可以考慮標(biāo)志字段

多鏈路規(guī)程

4.5.2X.25通信協(xié)議FAC分組數(shù)據(jù)FCSF664.5.2X.25通信協(xié)議

X.25第三層

X.25第三層也叫分組層，這一層是X.25的核心，它規(guī)定了分組層DTE／DCE接口即如何與對(duì)方DTE相連的DCE進(jìn)行分組通信。包括虛電路業(yè)務(wù)規(guī)程、分組格式、任選的用戶補(bǔ)充業(yè)務(wù)的協(xié)商、流量控制及差錯(cuò)恢復(fù)等內(nèi)容。

67虛電路

在X.25網(wǎng)中，兩個(gè)DTE之間傳輸數(shù)據(jù)的一個(gè)聯(lián)結(jié)叫做虛電路。

X.25第三層68虛電路邏輯電路兩個(gè)DTE之間端到端的連接DTE與DCE之間的局部實(shí)體兩個(gè)DTE可以使用不同邏輯電路只有一條虛電路能夠被指定到邏輯電路上虛電路是建立后才存在，但永久虛電路固定存在邏輯電路總是存在的，或是被分配到虛電路上或處于準(zhǔn)備狀態(tài)類似于先進(jìn)先出排隊(duì)類似于一個(gè)I/O口虛電路與邏輯電路的比較69X.25的層次關(guān)系70網(wǎng)絡(luò)地址

網(wǎng)絡(luò)地址（DNA）用來區(qū)別DTE接入網(wǎng)絡(luò)的線路，同時(shí)也區(qū)別了DTE

。

標(biāo)準(zhǔn)：X.121編號(hào)制度的建議

示例：046030112345678用戶補(bǔ)充業(yè)務(wù)

X.25網(wǎng)將虛電路有關(guān)的通信參數(shù)作為用戶補(bǔ)充業(yè)務(wù)由用戶自己選擇。例如：擴(kuò)展的幀序列編號(hào)

X.25第三層71分組的格式

每個(gè)分組至少包含3個(gè)八位組，分組的一般格式如下圖所示：

X.25第三層當(dāng)6、5比特為1、0時(shí)是模8，當(dāng)6、5比特為0、1時(shí)是模128。

D位稱確認(rèn)位，用于指明是否需要端－端傳輸確認(rèn)，當(dāng)D=1時(shí)，需要。當(dāng)D=0時(shí)，由本地DCE確認(rèn)。Q位稱限定符位，用于區(qū)分該數(shù)據(jù)分組是網(wǎng)絡(luò)控制信息還是用戶的數(shù)據(jù)。

72每個(gè)分組的尺寸可以是：16、32、64、128、256、512、1024、2048字節(jié)。缺省的數(shù)據(jù)分組長度為128個(gè)字節(jié)

X.25第三層73X.25第三層分組層通信過程分組層通信過程分為呼叫建立、數(shù)據(jù)傳送和呼叫拆除三個(gè)階段（參見下圖）。74呼叫過程示意圖

75流量控制規(guī)程

分組層的流量指網(wǎng)絡(luò)或DTE能夠發(fā)送或接收的信息量，為保證發(fā)端發(fā)送不超過收端對(duì)數(shù)據(jù)的處理能力，DTE或DCE均起著重要的流量控制作用。

X.25第三層764.5.3中國公用分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)CHINAPAC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

CHINAPAC由國家骨干網(wǎng)和各?。▍^(qū)、市）的省內(nèi)網(wǎng)組成。骨干網(wǎng)直接覆蓋所有省會(huì)城市，省內(nèi)網(wǎng)覆蓋到有業(yè)務(wù)需求的所有城市（地、市、縣）和發(fā)達(dá)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，其中包括城市內(nèi)的本地網(wǎng)。

774.5.3中國公用分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)CHINAPAC性能

CHINAPAC采用先進(jìn)的設(shè)備，設(shè)備性能穩(wěn)定、處理能力強(qiáng)、擴(kuò)充靈活、維護(hù)方便。784.5.3中國公用分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)CHINAPAC入網(wǎng)方式

用戶計(jì)算機(jī)進(jìn)入CHINAPAC的方式可分為X.25／SDLC同步專線進(jìn)網(wǎng)、X.28異步專線進(jìn)網(wǎng)，進(jìn)網(wǎng)專線又可分為模擬專線和數(shù)字專線。另外，也常用撥號(hào)方式入網(wǎng)，這實(shí)際上是通過電話網(wǎng)進(jìn)入CHINAPAC。

794.6DDN數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)4.6.1DDN概述4.6.2DDN提供的業(yè)務(wù)4.6.3DDN的應(yīng)用804.6.1DDN概述

DDN是指數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（DigitalDataNetwork），是利用數(shù)字通道提供半永久性、半固定連接電路，以傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)為主的數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)。814.6.1DDN概述DDN具有以下特點(diǎn)①DDN是同步數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)且不具備交換功能；②傳輸速率高，網(wǎng)絡(luò)時(shí)延?。虎跠DN為全透明網(wǎng)。DDN是任何規(guī)程都可以支持的，不受約束的全透明網(wǎng)，可傳輸數(shù)據(jù)、圖像、聲音等多種信息；④網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行管理簡便。

824.6.1DDN概述DDN組成結(jié)構(gòu)

DDN由數(shù)字通道、DDN節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)管控制和用戶環(huán)路組成；一級(jí)干線網(wǎng)上提供與其他國家或地區(qū)網(wǎng)之間的互連接口。CHINADDN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以從網(wǎng)絡(luò)的功能層次、網(wǎng)絡(luò)的地域范圍和節(jié)點(diǎn)機(jī)在網(wǎng)中的地位等級(jí)三個(gè)不同的角度來劃分。834.6.1DDN概述DDN組成結(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)的功能層次結(jié)構(gòu)全國DDN按功能層次劃分為核心層、接入層和用戶接口層三層。網(wǎng)絡(luò)的地域等級(jí)結(jié)構(gòu)

DDN按地域范圍可劃分為一級(jí)干線網(wǎng)、二級(jí)干線網(wǎng)和本地網(wǎng)。

節(jié)點(diǎn)機(jī)的等級(jí)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)機(jī)按在網(wǎng)中所處地位目前可分為四級(jí)：一、二、三級(jí)交叉連接中心和終端節(jié)點(diǎn)機(jī)。

844.6.1DDN概述DDN數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)專線與模擬專線的比較，見下表：

ＤＤＮ專線模擬專線ＯＳＩ層次物理層物理層連接方式半固定固定帶寬較寬較笮服務(wù)質(zhì)量熱冗余、故障自動(dòng)迂回路由網(wǎng)管可監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)終端單元誤碼率低較高速率高達(dá)150Mbps不高于2M發(fā)展趨勢鼓勵(lì)采用被DDN取代854.6.1DDN概述DDN與X.25網(wǎng)的比較，見下表：Ｘ．２５ＤＤＮＯＳＩ層次下三層物理層復(fù)用方式動(dòng)態(tài)復(fù)用靜態(tài)復(fù)用所用協(xié)議X.25等無規(guī)程差錯(cuò)控制ARQ無交換能力SVC、PVCFQ(TDM)DTE速率bps64k,2.4k9.6k,4.8k等2M,N×64k9.6k等網(wǎng)絡(luò)延遲長(近１秒)短分組或幀長byte128,256等無信道要求低高典型適用場合交互式短報(bào)文專線組網(wǎng)864.6.2DDN提供的業(yè)務(wù)

DDN的主要業(yè)務(wù)是向用戶提供中、高速率、高質(zhì)量的點(diǎn)到點(diǎn)和點(diǎn)到多點(diǎn)數(shù)字專用電路（簡稱專用電路）。其它業(yè)務(wù)可看成是在專用電路業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上的增值業(yè)務(wù)。874.6.2DDN提供的業(yè)務(wù)專用電路業(yè)務(wù)1.基本專用電路；2.特定要求的專用電路①高可用度的TDM電路；②低傳輸時(shí)延的專用電路；③定時(shí)的專用電路；④多點(diǎn)專用電路。884.6.3DDN的應(yīng)用由于DDN是全透明網(wǎng)，DDN可支持多種業(yè)務(wù)應(yīng)用，如圖所示：

增值業(yè)務(wù)公眾數(shù)據(jù)檢索電視會(huì)議EDI可視圖文電子信箱虛擬網(wǎng)銀行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用及服務(wù)X.25分組交換電傳高質(zhì)量專用線圖像傳真幀中繼基于傳輸網(wǎng)DDN（作為基干傳輸網(wǎng)）894.6.3DDN的應(yīng)用DDN組網(wǎng)實(shí)例下面介紹的是用DDN組建的華藝公司廣域網(wǎng)。

1.系統(tǒng)的目標(biāo)和原則：將華藝公司分布在全國八個(gè)城市的八個(gè)分公司的以太局域網(wǎng)和總部連接在一起，互通信息。網(wǎng)絡(luò)具有可擴(kuò)展性、方便管理和運(yùn)行可靠。904.6.3DDN的應(yīng)用DDN組網(wǎng)實(shí)例用DDN組建的華藝公司廣域網(wǎng)

2.廣域網(wǎng)設(shè)計(jì)方案：采用DDN專線。向電信部門申請(qǐng)DDN專線，以2B+D速率線路終接（LT）單元傳輸方式接入CHINADDN，如下圖所示。

91DDN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用924.7幀中繼網(wǎng)絡(luò)技術(shù)4.7.1幀中繼網(wǎng)絡(luò)的包交換原理4.7.2幀中繼的服務(wù)及功能4.7.3幀中繼網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)及幀格式4.7.4幀中繼應(yīng)用示例934.7.1幀中繼網(wǎng)絡(luò)的包交換原理

為了保證分組(packet)能夠可靠地傳輸，在X.25網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)一條虛電路需要三個(gè)層次的協(xié)議：網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層以及物理層。網(wǎng)絡(luò)層處理中間節(jié)點(diǎn)的包的存貯－轉(zhuǎn)發(fā)，數(shù)據(jù)鏈路層處理相鄰二個(gè)節(jié)點(diǎn)之間幀的傳輸，物理層負(fù)責(zé)位串的發(fā)送和接收。其傳輸過程如圖所示：

94兩種轉(zhuǎn)發(fā)方式的包交換過程

95兩種轉(zhuǎn)發(fā)方式的包交換過程

思考：幀中繼網(wǎng)絡(luò)的提高效率的方法與前提964.7.2幀中繼的服務(wù)及功能幀中繼提供的服務(wù)幀的透明傳輸，只有DLCI（鏈路聯(lián)結(jié)識(shí)別符）、擁塞指示比特和幀檢驗(yàn)序列可以由網(wǎng)絡(luò)修改；保持幀傳輸?shù)捻樞颍粰z測幀的格式、傳輸和操作差錯(cuò)；不要求網(wǎng)絡(luò)確認(rèn)或重發(fā)幀。974.7.2幀中繼的服務(wù)及功能由幀中繼網(wǎng)絡(luò)提供的主要功能

1.通過使用HDLC的幀標(biāo)志“01111110”和“0”比特插入技術(shù)提供幀的分界和透明性；

2.使用鏈路聯(lián)接識(shí)別符DLCI實(shí)現(xiàn)的多路復(fù)用；

3.檢測傳輸差錯(cuò)，有錯(cuò)的幀舍棄，但不執(zhí)行恢復(fù)過程（不重發(fā)）；

4.網(wǎng)絡(luò)擁塞管理。984.7.3幀中繼網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)及幀格式幀中繼網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)幀中繼協(xié)議定義了端對(duì)端系統(tǒng)和幀中繼網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)之間在鏈路上傳輸數(shù)據(jù)的協(xié)議，和X.25一樣，是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)訪問協(xié)議。如圖所示。它并沒有定義網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部協(xié)議,但內(nèi)部也可以采用幀中繼協(xié)議。99幀中繼網(wǎng)絡(luò)示意圖

1004.7.3幀中繼網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)及幀格式幀中繼的幀格式FAIFCSF幀中繼的幀格式

1014.7.4幀中繼應(yīng)用示例在局域網(wǎng)通過廣域網(wǎng)進(jìn)行互連時(shí)，使用幀中繼可以帶來很大的好處。下圖例子表示有4個(gè)局域網(wǎng)通過4個(gè)路由器與廣域網(wǎng)互連。路由器在圖中用標(biāo)有R的圓圈表示。1021034.8ATM網(wǎng)絡(luò)技術(shù)4.8.1ISDN簡介4.8.2ATM網(wǎng)絡(luò)技術(shù)1044.8.1ISDN簡介

ISDN分為兩類：窄帶ISDN和寬帶ISDN(>2.048Mbps)

ISDN的一個(gè)重要特點(diǎn)是信息的數(shù)字化及通信業(yè)務(wù)的多樣化。希望用戶線路也供多種業(yè)務(wù)所用，在它上面可以同時(shí)傳送電話、用戶電報(bào)、數(shù)據(jù)等多種不同的信息,如圖所示。

105ISDN的示意圖

1064.8.1ISDN簡介ISDN的特點(diǎn)①在同一個(gè)網(wǎng)內(nèi)通過端對(duì)端的數(shù)字連接，為用戶提供各種話音/非話音通信業(yè)務(wù)。②需要一組(少數(shù)幾個(gè))標(biāo)準(zhǔn)多用途用戶網(wǎng)絡(luò)接口。③用戶終端設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)可以分別開發(fā)，網(wǎng)絡(luò)可以以不同的方式向用戶提供多種業(yè)務(wù)。④對(duì)于非話業(yè)務(wù)，不必再建立專用網(wǎng)。

1074.8.1ISDN簡介ISDN的特點(diǎn)⑤目前能支持64kbps數(shù)字連接。⑥為了便于維護(hù)和管理，ISDN應(yīng)具有處理信息的功能。⑦ISDN在功能上是一個(gè)開放式網(wǎng)絡(luò)，它采用OSI分層原則描述網(wǎng)絡(luò)各單元的功能，使ISDN能以靈活和模塊化方式逐步增加功能。⑧ISDN可以根據(jù)各國的國情，采用不同的形式。

1084.8.2ATM網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提供2B+1D以及23B(30B)+1D服務(wù)的ISDN因?yàn)閹挼南拗撇⒉荒軡M足以統(tǒng)一的方式傳送話音、數(shù)據(jù)、圖象(動(dòng)畫、電視、電影)的要求，因此，1985年開始提出了寬帶ISDN(B-ISDN)的研究，到1990年，ATM異步轉(zhuǎn)移模式確立為B-ISDN的最終傳輸與交換方式。

1094.8.2ATM網(wǎng)絡(luò)技術(shù)轉(zhuǎn)移模式的含義

人們通常將電信網(wǎng)技術(shù)分為傳輸、復(fù)用、交換三個(gè)領(lǐng)域。但是隨著程控時(shí)分交換和時(shí)分復(fù)用的發(fā)展，這三個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)越來越密不可分了。因此，現(xiàn)在人們使用轉(zhuǎn)移模式(TransferMode)這個(gè)詞來統(tǒng)一描述通信網(wǎng)中傳輸、復(fù)用、交換過程。ATM異步轉(zhuǎn)移模式的特征：時(shí)間復(fù)用交換加異步復(fù)用。ATM定義，是一種基于統(tǒng)計(jì)復(fù)用原理、面向連接的快速分組通信技術(shù)。其基本傳輸單位是信元，每信元由5個(gè)字節(jié)的選路信息和48個(gè)字節(jié)的凈荷(數(shù)據(jù))組成。1104.8.2ATM網(wǎng)絡(luò)技術(shù)ATM信元格式

在B-ISDN中信息的傳送都采用ATM信元的形式，其信元長度為53字節(jié)，其中5個(gè)字節(jié)是信元頭，48個(gè)字節(jié)是信息字段。但在用戶線至ATM交換機(jī)的用戶-網(wǎng)絡(luò)接口UNI(User-NetworkInterface)和中繼至交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)-節(jié)點(diǎn)接口NNI(Network-NodeInterface)上，信元頭的定義則有所不同。下圖給出了UNI和NNI的信元頭結(jié)構(gòu)。

111GFC負(fù)載類型CLP虛路徑標(biāo)識(shí)虛路徑標(biāo)識(shí)虛電路標(biāo)識(shí)頭部差錯(cuò)控制48個(gè)字節(jié)的負(fù)荷a、UNI接口負(fù)載類型CLP虛路徑標(biāo)識(shí)虛電路標(biāo)識(shí)頭部差錯(cuò)控制48個(gè)字節(jié)的負(fù)荷b、NNI接口UNI和NNI的信元頭結(jié)構(gòu)1124.8.2ATM網(wǎng)絡(luò)技術(shù)ATM的交換原理如下圖所示，通過識(shí)別信元頭中的虛通路標(biāo)識(shí)符VPI，可以把信元從某個(gè)節(jié)點(diǎn)的一條輸入線送到該結(jié)點(diǎn)的一條輸出線上。

113ATM的交換

114(1)面向連接的快速分組交換技術(shù)（Connection-oriented,high-speedpacketswitching）。(2)基于固定長度信元的異步傳輸技術(shù)（53-bytecelledstreaming）。各種類型的信息流（包括語音、數(shù)據(jù)、視頻等）均被適配成固定長度的（53字節(jié)）的"信元"（Cell）中進(jìn)行傳輸。信元是同步定時(shí)發(fā)送的，但信元所包含的信息之間卻是異步，即不保證原來的信息順序到達(dá)目的地。ATM技術(shù)特征1154.8.2ATM網(wǎng)絡(luò)技術(shù)ATM網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)

ATM網(wǎng)絡(luò)協(xié)議參考模型包括四層功能：物理層、ATM層、ATM自適應(yīng)層AAL和高層功能。如圖所示。116ATM網(wǎng)絡(luò)協(xié)議參考模型

117層管理高層高層功能，基本上能代表OSI/RM的傳輸層至應(yīng)用層的功能層管理AAL層CS子層會(huì)聚功能，即將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)變換成CS數(shù)據(jù)單元SAR子層分段與重組，在此層內(nèi)以信元為單位對(duì)CS數(shù)據(jù)單元分段或重組層管理ATM層流量普控信頭的產(chǎn)生/提取信元VPI/VCI變換信元復(fù)用與分用層管理物理層TC子層信元速率解藕HEC信頭序列產(chǎn)生/驗(yàn)證信元定界（有效信元的識(shí)別）傳輸幀自適應(yīng)傳輸幀產(chǎn)生/恢復(fù)PM子層比特定時(shí)物理載體ATM網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的各層功能

118ATM可用速率分若干等級(jí)：a)1.544Mbps/2.048Mbps；b)25Mbps；c)45Mbps；d)155Mbps；e)622Mbps，119ATM信元在物理媒體上傳送的形式是多種多樣的，不同的傳輸媒體的傳輸幀適配功能不同。ITU-T定義了3種傳輸幀適配規(guī)范：基于SDH、基于PDH和基于信元的規(guī)范。ATM論壇又增加了第四種，基于FDDI的規(guī)范?；赟DH和基于PDH的傳輸稱為成幀結(jié)構(gòu)，它們都屬于同步傳輸，因?yàn)椴还苡袥]有用戶信息要傳送，物理層每隔一定時(shí)間都要發(fā)送一個(gè)幀。而信元形式和FDDI的傳輸則稱為無幀結(jié)構(gòu)，它們采用純通道傳輸，信元在物理媒體中異步傳輸，每個(gè)信元以信頭開始，傳出53個(gè)字節(jié)結(jié)束，沒有結(jié)尾標(biāo)志。1204.9計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)應(yīng)用4.9.1通信設(shè)施選擇4.9.2計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)示例1214.6.1通信設(shè)施選擇

大型的計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)中通常采用多種通信設(shè)施，小型的計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)也需要選擇合適的通信設(shè)施。在選擇時(shí)，應(yīng)當(dāng)從以下幾個(gè)方面重點(diǎn)進(jìn)行考慮：

①各點(diǎn)之間是否需要交換②網(wǎng)間的傳輸速率③通信費(fèi)用1224.6.1通信設(shè)施選擇通常做出的選擇是：

①DDN與ISDN：對(duì)于星型連接的網(wǎng)絡(luò)，在數(shù)據(jù)量較大，速率要求較高時(shí)，例如傳送數(shù)據(jù)、圖像、語音、多媒體信息、接入Internet，宜采用DDN專線；在B-ISDN未建立以前，N-ISDN是當(dāng)前實(shí)現(xiàn)多媒體通信及高速Internet用戶接入最有效與最廉價(jià)的途徑。

1234.6.1通信設(shè)施選擇通常做出的選擇是：②電話網(wǎng)：在數(shù)據(jù)量不