(ppt)-第6章网络互联技术与实践

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1、第6章 网络互联技术与实践,第6章 网络互联技术与实践,广域网技术基础； 共用数据通信网； 网络互联的基本概念； 局域网与局域网互联； 局域网与广域网互联； 广域网与广域网互联。,6.1 广域网技术基础,广域网主要组成是公用数据通信网（通信子网），它主要由交换节点和传输线路构成。 公用数据通信网有： 公用电话交换网（PSTN） 数字数据网（DDN） 分组交换数据网（X.25） 帧中继（frame relay） 综合业务数据网（ISDN）,6.1 广域网技术基础,1.广域网参考模型 广域网由资源子网和通信子网组成。 通信子网一般由数据通信网络系统充当，如公用电话交换网(PSTN)、数字数据网(D

2、DN)、分组交换数据网(X.25)、帧中继、综合业务数据网(ISDN)和交换式多兆位数据服务(SMDS)等。 公用通信网工作在OSI参考模型的低3层：物理层、数据链路层和网络层 通信子网主要由传输线路和交换节点组成。其中传输线路又称为干线、信道，主要用于在计算机间传输比特流；交换节点主要是交换机、中继系统或数据通信设备，主要用于连接两条或多条传输线。,6.1 广域网技术基础,2.广域网的标准协议 广域网的标准协议包括物理协议、数据链路层协议和X.25的网络协议。 数据链路层协议有面向字节和面向位两种类型，常见的SDLC、HDLC、LAP和LAPB等协议是同步、面向位的协议是同步串行传输的数据链

3、路层标准；SLIP、PPP是通过串行点对点链路传输数据报的协议，可在专线和拨号网络中使用。 SDLC ：同步数据链路控制协议，可用于点对点和多点链路。 SDLC把网站分为主站和辅站，主站控制其他站，辅站被主站控制。 SDLC在电路交换和包交换的网络中应用，可在半双工或全双工两种传输方式。,6.1 广域网技术基础,2.广域网的标准协议 HDLC：高级数据链路控制协议，由SDLC演变而来，与SDLC的帧格式相同、全双工操作相同。在广域网中应用最广泛，如DDN。 LAP：链路访问规程，在HDLC基础上得来，又修改为LAPB（平衡型链路访问规程）。它们是X.25网使用得数据链路层协议。 SLIP（串行

4、线路网际协议）和PPP（点对点协议）是串行线上常用的两个数据链路层通信协议。,6.1 广域网技术基础,3.公用数据通信网 公用数据通信网是政府的电信部门建立和管理，这也是区别于局域网的主要标志之一。 公用数据通信网主要提供三种通信服务： (1)电路交换服务 (2)分组交换服务 (3)租用线路或专线服务：将两端的用户点对点连接起来，独占线路，传输费用高,6.2 公用数据通信网,典型的数据通信服务： 6.2.1 公用电话交换网（PSTN） （1）主要提供语音通信服务，同时提供数据通信业务 （2） PSTN以模拟技术为基础的电路交换网络。通信时，借助于modem实现。 （3） PSTN的主要作用是通

5、过程控交换机之间的连接，实现用户之间的语音和数据通信。 （4）程控交换机是PSTN的核心设备，它将各种控制功能、步骤、方法等编成程序，写入存储器，以此来控制交换机的工作。 （5）程控交换机有程控模拟交换机和程控数字交换机两种类型,6.2 公用数据通信网,典型的数据通信服务： 6.2.1 公用电话交换网（PSTN） （6）按功能分类： PSTN由国际交换局、长途交换局、中心交换局、端交换局和用户等层次 （7） 按覆盖面分类：PSTN有市话通信网、国内长途通信网和国际电话通信网三类 （8） 按系统构成分类：PSTN由 交换设备不可缺少的，反映并决定PSTN的连接能力。主要有程控交换机、计算机交换机

6、 传输媒体与交换机设备构成完整的传输系统 用户设备指信源和信宿设备，是用户直接使用的 信令系统实现用户间通信,6.2 公用数据通信网,6.2.2 公用数据分组交换网 （1）采用分组交换技术得数据通信网。功能与参考模型的低三层相同 （2） 协议为X.25协议，此网又叫X.25网 X.25是一种老式的数据通信服务，它主要应用在线路质量不可靠的模拟电话线路上，协议的很大部分集中在寻址、流量控制、差错校验等一系列问题上，效率很低，速率一般小于或等于60KBPS。 X.25协议是ITUT制定的“在公用数据网上以分组方式工作的数据终端设备(DTE)和数据电路终接设备（DCE）之间的接口”规范,6.2 公用

7、数据通信网,6.2.2 公用数据分组交换网 X.25接口分三个层次：最下面的是物理层，其接口标准是X.21协议；第二层是数据链路层，其接口标准是HDLC的一个子集；第三层是分组层，该层提供的网络服务是虚电路服务。 X.25的分组有两类，即控制分组和数据分组。虚电路的建立、数据传输的流量控制、虚电路的拆除等，都要用到控制分组。每个X.25分组由分组头部和分组的数据部分组成。 X.25的组成：由分组交换机、用户接入设备和传输线路组成。,6.2 公用数据通信网,6.2.2 公用数据分组交换网 X.25的组成：由分组交换机、用户接入设备和传输线路组成。,6.2 公用数据通信网,6.2.2 公用数据分组

8、交换网 分组交换机 是X.25网的枢纽。根据其在网中的位置，分为中转交换机和本地交换机各种交换机具有以下功能： 提供路由选择和流量控制 提供网络基本业务和可选择业务 实现X.25、 X.27等多种协议的互联 实现局部的维护、运行管理、故障报告与诊断、网络计费与统计等功能 用户接入设备 用户接入设备主要是用户终端和路由器。用户终端是一种面向个体的接入设备，终端可分为分组型终端（PDTE）和非分组型终端（NPDTE）两种。,6.2 公用数据通信网,6.2.2 公用数据分组交换网 PDTE可以直接接入X.25网，NPDTE要通过分组装拆设备（PAD）接入X.25网。路由器是一种面向团体的接入设备，用

9、于将LANs接入X.25网。 传输线路 是整个X.25网的神经系统。目前的传输线路主要有模拟和数字两种形式：模拟信道利用modem可传输数字信号，速率为9.6Kbps、 48Kbps、 64Kbps；数字信道的速率为64Kbps 、128Kbps 2Mbps,6.2 公用数据通信网,6.2.3 数字数据网 数字数据网（DDN）是一种利用数字信道（光纤、数字微波、卫星）和数字交叉复用技术组成的、以传输数字信号为主的数字数据传输网络。DDN简称专线。我国的DDN网叫china DDN，一般提供N64Kbps的数据速率，目前最高为2Mbps，由DDN交换机和传输线路组成。,6.2 公用数据通信网,6

10、.2.3 数字数据网 DDN主要用于点对点的局域网连接。 DDN本身是一种数据传输网，支持任何通信协议。 DDN与X.25的区别： X.25是一个分组交换网，本身具有三层协议，用呼叫建立虚电路，具有协议转换、速率匹配等功能，适用不同通信规程、不同通信速率设备之间建立互连； X.25只在高层协议上透明。 X.25按通信字节收费。 DDN不具备交换功能，利用DDN的主要方式是租用专线， DDN是全部透明的网络，在速率大于64Kbps时采用复用技术。 DDN按固定月租收费。 DDN具有支持数据、语音、图像等信息传输，传输速率高、延时小、传输质量高、信道利用率高、传输距离远等特点。,6.2 公用数据通

11、信网,6.2.4 帧中继网 帧中继是一种支持HDLC规程的宽带数据业务标准，由X.25分组交换技术演变而来，与X.25相比，不再强调数据传输的可靠性。而重于数据的快速传输，最大限度地提高网络的吞吐量。帧中继是一种快速分组交换技术。 帧中继省略了X.25的分组层，以数据链路层的帧为基础实现多条逻辑链路的统计复用和转换。 帧中继网由三部分组成：帧中继接入设备、帧中继交换设备和公用帧中继业务。 帧中继接入设备（FRAD）是具有帧中继接口的任何类型的接入设备，如主机、分组交换机、路由器等,6.2 公用数据通信网,6.2.4 帧中继网 帧中继交换设备。有帧中继交换机、具有帧中继接口的分组交换机及其他复用

12、设备。它们为用户提供标准的帧中继接口。 公用帧中继业务。该业务提供者将通过公用帧中继网络提供帧中继业务。该业务是通过用户网络接口（UNI）提供的， UNI的用户一侧是帧中继接入设备，用于本地用户设备接入帧中继网络；另一侧是帧中继交换设备，用于帧中继接口与骨干网之间的连接。,6.2 公用数据通信网,6.2.4 帧中继网 帧中继的主要目标是为局域网互联提供合理的速率和较低的价格。它采用两种关键技术： 虚拟租用线路：所谓虚拟租用线路是与专线方式相对而言的。例如一条总速率640KbPS的线路，如果以专线方式平均地租给10个用户，每个用户最大速率为64KbpS，这种方式有两个缺点，一是每个用户速率都不可

13、以大于64KbpS，二是不利于提高线路利用率。采用虚拟租用线路的情况就不一样了，同样是640KbpS的线路租给十个用户，每个用户的瞬时最大速率都可以达到640KbpS，也就是说，在线路不是很忙的情况下，每个用户的速率经常可以超过64KbPS，而每个用户承担的费用只相当于64KbPS的平均值。 “流水线”方式：帧中继正是因为它的传输介质差错率低才能形成“流水线”工作方式。,6.2 公用数据通信网,6.2.4 帧中继网 帧中继的主要目标是为局域网互联提供合理的速率和较低的价格。它采用两种关键技术： “流水线”方式：所谓的“流水线”方式是指数据帧只在完全到达接收节点后再进行完整的差错校验，在传输中间

14、节点位置时，几乎不进行校验，尽量减少中间节点的处理时间，从而减少了数据在中间节点的逗留时间。每个中间节点所做的额外工作就是识别帧的开始和结尾。X25的每个中间节点都要进行繁琐的差错校验、流量控制等，这主要是因为它的传输介质可靠性低所造成的。帧中继正是因为它的传输介质差错率低才能够形成“流水线”工作方式。,6.2 公用数据通信网,6.2.5 综合业务数字网（ISDN） 以电话综合数字网为基础发展而成的通信网，它以公用电话交换网作为通信网络，即利用电话线进行数据传输。它提供端到端的数字连接承载包括语音和非语音在内的多种电信业务。它的基本特性是在各用户之间实现64KbpS或 128KbpS速率为基础

15、的端到端的透明传输。ISDN的速率和接口标准有两种：一种为基本速率接口，即2B十D，其中B为64KbpS的数字信道，D为16KbpS的控制数字信道；另一种为机群速率接口，即30BD或23BD，其中B和D均为64KbpS的数字信道。B信道主要用于传送用户信息流，D信道主要用于传送电路交换的信息或传送分组交换的数据信息。目前，电信部门采用的接口标准是2B十D，即两个数字信道。,6.2 公用数据通信网,6.2.5 综合业务数字网（ISDN） 由于ISDN完全采用数字信道，因而能获得较高的通信质量与可靠性。同时，ISDN为今后可能出现的新的通信业务提供了可扩展性,传统的电信网向ISDN发展的过程,6.

16、2 公用数据通信网,6.2.5 综合业务数字网（ISDN） ISDN具有如下优点： 速率很快。通常调制解调器传输速率最高不超过56KbpS，而目前电信部分开设的2BD在使用一个信道（即IB）时传输速率是64KbpS，而使用两个信道（2B）时的传输速率为128KbPS。 可靠性强。ISDN将您和电话线之间的最后100英尺变成数字连接。ISDN的数字传输比模拟传输受静电和噪音的影响要小，传输数据更加安全可靠。 可处理几乎所有类型的信息，其中包括文本、图像、视频。 可适用的领域宽，其中包括计算机联网、远程通信、文件交换、工作站语音通信、图像传送、多媒体信息存取等。 可同时执行多个通信任务，在一条ISDN电话线上可以用一条信道保持声音通 话，用另一条信道上网。,6.2 公用数据通信网,6.2.6 其他通信网络 非对称数字用户环路（ADSL） ADSL是一种调制技术，它利用普通电话线进行高速数据传输。ADSL能在现有电话线上传输高带宽数据以及多媒体和视频信息，并且允许数据和话音在一根电话线上同时传输，它是单个计算机高速接入网络的最新技术。ADSL技术提供的数据传输速率是