实业公司新员工培训课件-数据通信网部分

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1、内容提纲,二、数据通信网部分 (一) 数据通信网的构成和分类 (二) 数据通信网简介 1. 分组交换网 2. 帧中继网 3. 数字数据网(DDN) 4. 局域网和城域网 (三) 城域网的工程设计 1. 城域网设计的主要内容 2. 工程设计步骤 3. 城域网的工程设计具体方法和要求 (四) 参考书目,(一) 数据通信网的构成和分类,1.数据通信网的构成 数据通信网是一个由分布在各地的数据终端设备、数据交换设备和数据传输链路所构成的网络，在网络协议的支持下实现数据终端间的数据传输和交换。数据通信网的构成如下图所示。 数据通信网示意图 数据终端设备：是数据通信网中的信息传输的源点和终点，它的主要功能

2、是向网输出数据和从网中接收数据，并具有一定的数据处理和数据传输控制功能。 数据交换设备：数据交换设备是数据通信网的核心。它的基本功能是完成对接入交换节点的数据传输链路的汇集、转接接续和分配。 数据传输链路：数据传输链路是数据信号的传输通道。包括用户终端的入网路段(数据终端到交换机的链路)和交换机之间的传输链路。 传输链路上数据信号传输方式有基带传输、频带传输和数字数据传输等。,返回,(一) 数据通信网的构成和分类,2. 数据通信网的分类 (1) 按网络拓扑结构分类 1) 网状网与不完全网状网 网状网中所有节点相互之间都有线路直接相连。网状网的可靠性高，但线路利用率比较低，经济性差；不完全网状网

3、其中的每一个节点至少与其他两个节点相连。 2) 星形网 星形网外围的每一个节点均只与中心节点相连，呈辐射状。星形网的线路利用率较高，经济性好，但可靠性低，且网络性能过多地依赖于中心节点。 3) 树形网 树形网是星形网的扩展，它也是数据通信非骨干网常采用的一种网络结构。 4) 环形网 环形网各节点首尾相连组成一个环状。 (2) 按传输技术分类 1) 交换网 根据所采用的交换方式的不同，交换网又可分为电路交换网、报文交换网、分组交换网、帧中继网。另外，还有采用数字交叉连接设备的数字数据网(DDN)。 2) 广播网 在广播网中，每个数据站的收发信机共享统一传输媒质，从任一数据站发出的信号可被所有的其

4、它数据站接收。在广播网中没有中间交换点。,(二) 数据通信网简介,1.分组交换网 (1) 分组交换网的构成 1) 设备组成及功能 分组交换网由分组交换机、用户终端设备、远程集中器(含分组装拆设备)、网络管理中心以及传输线路等组成，如下图所示。 2) 分组交换网的结构 从结构来说，分组交换网通常采用两级，根据业务流量、流向和地区情况设立一级和二级交换中心。 一级交换中心可采用转接交换机，一般设在大、中城市，它们之间相互连接构成的网通常称为骨干网。由于骨干网的业务量一般较大且各个方向都有业务，所以，骨干网采用网状网或不完全网状网的分布式结构。另外，通过某一级交换中心还可以通过X.75协议与其他分组

5、交换网互连。 二级交换中心可采用本地交换机，一般设在中、小城市之间的业务量较小，而它与大城市之间的业务量一般较多，所以，从一级交换中心至二级交换中心之间一般采用星形结构，必要时也可采用不完全网状结构。,(二) 数据通信网简介,(2) 分组交换网的路由选择 分组交换网的重要特征之一是从源点到达终点有多条路径，那么，选择哪条路径最合适就成为交换机必须决定的问题。所以，分组网中的交换机都存在路由选择的问题。 下面将主要介绍路由选择算法的一般要求及常见的几种路由选择算法。所谓路由选择算法是交换机收到一个分组后，决定下一个转发的中继节点是哪一个，通过哪一条输出链路传送所使用的策略。 1) 对路由选择算法

6、的一般要求 a、在最短时间内使分组到达目的地。 b、算法简单，易于实现，以减少额外开销。 c、使网中各节点的工作量均衡。 d、算法应能适应通信量和网络拓扑的变化，即要有自适应性。 e、算法应对所有用户都是平等的。 2) 常见的几种路由选择算法 路由选择算法分为非自适应型和自适应型路由造择算法两大类。 非自适应型路由选择算法所依据的参数，如网络的流量、时延等是根据统计资料得来的，在较长时间内不变；而自适应型路由选择算法所依据的这些参数值，将根据当前通信网内的各有关因素的变化，随时作出相应的修改。 a、扩散式路由算法，属于非自适应型路由算法的一种。 b、静态路由表法，属于查表路由法，也是属于非自适

7、应型路由算法。 c、动态路由表法也属于查表路由法，这种方法确定路由的准则是最小时延算法，是自适应型路由选择算法。 3) 三种路由选择算法的利弊分析 4) 数据报方式与虚电路方式的路由选择,(二) 数据通信网简介,2. 帧中继网 帧中继(FR:Frame Relay)技术是分组交换的升级技术，它是在OSI第二层上用简化的方法传送和交换数据单元的一种技术。 帧中继交换机仅完成OSI物理层和链路层核心层的功能，将流量控制、纠错控制等留给终端去完成，大大简化了节点机之间的协议，缩短了传输时延，提高了传输效率 (1) 帧中继技术的功能 1) 帧中继技术主要用于传递数据业务，它使用一组规程将数据以帧的形式

8、有效地进行传送。帧(交换单元)的信息长度远比分组长度要长，预约的最大长度至少要达到1600字节/帧。 2) 帧中继交换节点取消了X.25的第三层功能，只采用物理层和链路层的两级结构，在链路层也仅保留了核心子集部分。 3) 帧中继传送数据信息所使用的传输链路是逻辑连接，而不是物理连接，在一个物理连接上可以复用多个逻辑连接。 4) 提供一套合理的带宽管理和防止阻塞的机制，用户有效地利用预先约定的带宽，并且还允许用户的突发数据占用未预定的带宽，以提高整个网络资源的利用率。 5) 与分组交换一样，FR采用面向连接的虚电路交换技术，可以提供SVC(交换虚电路)业务和PVC(永久虚电路)业务。,返回,(二

9、) 数据通信网简介,(2) 帧中继网的业务管理 1) 带宽管理 a、带宽管理方法 b、使用Bc，Be的业务分类 2) 拥塞管理 a、拥塞控制策略 b、拥塞恢复策略 c、终端拥塞管理 3) PVC管理 永久虚电路(PVC)管理指在接口间交换一些询问和状态信息帧，以使双方了解对方的PVC状态情况。,返回,(二) 数据通信网简介,(3) 帧中继网的组成 1) 典型的帧中继网络拓扑 典型的帧中继网络拓扑 如下图所示。 帧中继的用户设备与网络之间的接口称为用户-网络接口(UNI)。接入帧中继网的用户设备可以是单个计算机终端，也可以是局域网。局域网通过路由器(R)或帧中继装/拆设备(FRAD)连接到帧中继

10、网上。路由器或帧中继装/拆设备实施帧中继网用户-网络接口协议，以便与帧中继交换机进行通信。 帧中继网络与网络之间的接口称为网络-网络接口(NNI)，NNI接口定义了不同网络之间的互连规程。NNI的主要操作涉及以下业务： a、通知PVC的添加；b、检测PVC的删除；c、通知UNI或NNI故障 d、通知PVC段的有效或无效； e、验证帧中继节点之间的链路； f、验证帧中继节点。,(二) 数据通信网简介,(3) 帧中继网的组成 2) 网络组成 根据原国家电信总局的帧中继业务网技术体制规定，我国帧中继业务采用三级网络结构，即国家骨干网、省内网和本地网。国家骨干网由各省会城市、直辖市节点组成覆盖全国31

11、个城市，其中北京、上海、广州、沈阳、武汉、南京、成都、西安8个节点为骨干网枢纽节点，负责汇接转接骨干节点的业务，并负责省内和本地网的出口业务。骨干网枢纽节点之间采用完全网状网连接，其它骨干网节点采用不完全网状网结构，至少与两个骨干枢纽节点相连。 a、国家骨干网 国家骨干网由各省省会城市、直辖市的节点组成，覆盖全国共31个节点。 b、省内网 省内网由设置在省内地市的节点组成，节点之间采用不完全网状连接。 c、本地网 在省内城市、地区、县等可根据需求组建本地网，由本地的节点采用不完全网状连接。,(二) 数据通信网简介,(3) 帧中继网的组成 3) 帧中继网络设备 帧中继网络设备主要包括帧中继交换机

12、及交换机之间的传输线路。 a、帧中继交换机 目前，帧中继交换机有三类：改装型X.25分组交换机，帧中继交换机，具有帧中继接口的ATM交换机。 帧中继交换机的接口：用户接入接口，中继接口，网管接口。 帧中继交换机的功能：应具有信令处理能力；应具有带宽管理功能；应具有拥塞管理功能；应具有业务分级管理的功能；应具有用户选用业务处理能力；应具有网管控制信息通信功能；应具有网络同步能力；应具有与其他网络的互通/互立能力。 b、帧中继网内局间中继线。 帧中继网的局间中继传输利用数字传输信道，比如数字微波、光缆等。 (4) 帧中继的网管系统 全网在数据通信局内设置一套集中的网管系统(一主一备)，它的硬件系统

13、由SUN服务器、镜像磁盘阵列、路由器等构成；软件系统由CASCADE VIEW、HP OPENVIEW、SUN Solaris操作系统、SYBASE数据库等构成。网管系统分别通过专线与北京、上海等节点相连。网管中心的主要功能是负责全网的故障监控、网络配置管理、网络性能管理、计费管理和安全管理等。它能实时显示全网的网络拓扑结构、电路的连接情况及网络运行情况，并能对所发现的故 障进行相应处理。,(二) 数据通信网简介,3.数字数据网(DDN) 数字数据网(DDN)是利用数字信道来传输数据信号的数据传输网(即利用PCM信道传输数据信号)。更确切地讲，DDN是以满足开放系统互连(OSI)数据通信环境为

14、基本需要，采用数字交叉连接技术和数字传输系统，以提供高速数据传输业务的数字数据传输网。 公用DDN提供多种业务，以满足各类用户的需求，它能向用户提供200bit/s-2Mbit/s速率任选的半永久性连接的数字数据传输信道。,(二) 数据通信网简介,3. 数字数据网 (1) DDN的网络业务 DDN的网络业务主要是时分复用(TDM)专用电路业务以及在此基础上通过引入相应服务模块(如帧中继服务模块、语音服务模块)而提供的网络增值业务、帧中继业务及话音/G3传真业务。 1) 时分复用(TDM)专用电路业务 TDM专用电路业务有两类：基本TDM专用电路和特殊要求的TDM专用电路。 2) 帧中继业务 a

15、、DDN开通帧中继业务的方法 DDN可通过在DDN节点上安装帧中继模块或帧中继装/拆模块或两者同时安装，来提供帧中继业务。 b、帧中继用户的接入 帧中继业务的用户分为两类：一类是具符合帧予继用户-网络接口规程接口的用户，称为帧中继用户；另一类是具非帧中继用户-网络接有规程接口的用户，称为非帧中继用户(例如：X.25，HDLC用户)。 在DDN上开通帧中继业务时，用户的接入方式有以下几种：帧中继用户可直接与FRM相连接；非帧中继用户需要经过FAD才能与FRM相连接；如果用户附近节点没有FRM，FAD模块，可以通过DDN基本专用电路连接到具有帧中继模块(FRM，FAD)的节点，然后进入帧中继子网。

16、 3) 话音/G3传真业务 DDN通过在用户入网处设置语音服务模块(VSM:Voice Service Module)来提供话音/G3传真业务。,(二) 数据通信网简介,3. 数字数据网 (2) DDN的网络结构 1) DDN的三级网络结构 我国DDN网络结构按网络的组建、运营、管理的地理区域，可分为一级干线网、二级干线网，如下图所示。 a、一级干线网 一级干线网是全国的骨干网，其节点主要设在各省会城市和直辖市。 b、二级干线网 二级干线网由设置在省内的节点组成，它提供本省内长途和出入省的DDN业务。 c、本地网 本地网是城市(地区)范围的网络，它主要为用户提供本地和长途(省内、省际)DDN业

17、务。本地网可由多层次网络组成(核心层、接入层、用户层)，其小容量节点可直接设置在用户室内。,返回,(二) 数据通信网简介,3. 数字数据网 (3) DDN的网络管理系统 网络管理是网络正常运行和发挥性能的必要条件。网络管理系统负责对全网布局的建立、调整和日常网络运行的监视、调度和控制，并对网络运行情况进行统计等。 a、DDN的网络管理方式 根据数字数据网的技术体制，DDN网的管理是分级进行的，即采用分级管理方式。 首先，在DDN上设置全国和各省级网管控制中心(NMC)，全国NMC负责一级干线网的管理和控制，省级NMC负责本省、直辖市或自治区网络的管理和控制。其次，根据网络管理和控制的需要以及业务组织和管理的需要，可以分别在一级干线和二级干线网上设置若干网管控制终端(NMT)。 b、网络管理控制功能 (a) 进行网络结构和业务的配置 (b) 实时监视网络运行 (c) 对网络进行维护、测量并对故障进行定位 (d) 进行网络信息的收集，并做出统计报告 c、DDN兼容网络管理 实际的DDN中，由于DDN骨干网和省内网采用了不同厂家的设备，而不同厂家的网络管理系统都是依据各自的标准而开发研制的，其体系结构、管理信息模型、网管协议上差别很大。所以，各个厂家的网络管理系统只能管理自己的网络设备，不能互通。为了解决这个问题，提出了DDN兼容网络管理的要求。,