数据通信教学课件 PPT 作者 乔桂红 数据通信课件第六章

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1、1,第6章 数据通信网,2,本章内容、重点和难点,本章内容 分组交换网。 数字数据网（DDN）。 帧中继网。 ATM网。 互连网。 本章重点 DDN和帧中继网的组成及基本工作原理。 ATM信元结构、协议分层及ATM交换原理。 Internet基础知识、基本应用。 本章难点 ATM协议参考模型、交换原理。 TCP/IP。 路由选择协议。 数据加密技术。,第6章 数据通信网,3,学习本章目的和要求, 掌握各种网络的结构、组网方式、网上提供的业务以及IP网的基础知识。 了解IP网的各种组网设备及简单应用。,第6章 数据通信网,4,6.1 分组交换网,公用分组交换数据网（PSPDN），简称分组交换网或

2、分组网。 分组交换网是采用分组交换技术的广域网。 利用分组交换网可以开通多种新业务，如电子信箱、电子数据交换、可视图文、智能用户电报、传真及数据库检索等业务。,5,6.1.1 分组交换网的构成,分组交换网的基本结构如图6-1，通常采用两级结构。 一级交换中心一般设在大、中城市，它们之间互连构成骨干网。骨干网一般采用全连通网状结构或不完全网状结构。 一级交换中心到所属的二级交换中心一般采用星型结构，二级交换中心一般设在中、小城市。,图6-1 分组交换网的等级结构,6,6.1.1 分组交换网的构成,1分组交换网的组成 分组交换网由分组交换机、网络管理中心、远程集中器、用户终端和传输线路等基本设备组

3、成。 （1）分组交换机 分组交换机是分组交换网的枢纽。分转接交换机和本地交换机。 转接交换机：交换容量大，线路端口数多，具有路由选择功能，主要用于交换机之间的互连； 本地交换机：通信容量小，只有局部交换功能，不具有路由选择功能或仅有简单的选择路由功能。,7,6.1.1 分组交换网的构成,分组交换机的功能： 支持网络的基本业务及任选业务； 进行路由选择，以便在网中选择一条最佳路由； 实现X.25建议和X.75建议等； 进行流量控制，防止网络拥塞； 完成局部的维护、运行管理、故障报告与诊断、计费等。,8,6.1.1 分组交换网的构成,（2）网络管理中心（NMC） 有两种管理方式：集中管理方式（在全

4、网设置一个网管中心，由它负责全网的管理功能，适于较小规模）和集中与分散相结合的管理方式（全网设一个NMC和多个NMC-R，适于较大规模）。 网络管理中心的主要功能有： 网络配置管理与用户管理； 收集全网的信息； 路由选择与拥塞控制； 用户运行状态的监视与故障检测； 计费管理。,9,6.1.1 分组交换网的构成,（3）远程集中器 远程集中器是将远离分组交换机的低速数据终端的数据集中起来，通过一条中、高速电路送往分组交换机，以提高电路利用率。 远程集中器含分组装/拆设备（PAD）的功能，可使非分组型终端接入分组交换网。 （4）用户终端 用户终端有两种：分组型终端（PT）和非分组型终端（NPT）。

5、（5）传输线路 包括交换机之间的中继传输线路和用户线路。,10,6.1.1 分组交换网的构成,2我国分组交换网的基本情况 我国的分组交换网的建设分为两个阶段。 第一阶段全网由3个分组交换机、1个NMC和8个集中器组成。 第二阶段在31个省、自治区及直辖市建立公用骨干网，简称CHINAPAC（中国公用分组交换网），在1993年建成。 CHINAPAC骨干网以北京、上海、沈阳、武汉、成都、西安、广州及南京等8个城市为汇接中心，其中北京、上海和广州为国际出入口局。汇接中心之间采用完全的网状结构。网间中继电路采用64kbit/s或9.6kbit/s数据传输速率，可通达近40个国家和地区。,11,6.1

6、.2 分组交换网的编号,分组交换网的编号方案是X.121建议，其国际数据网编号由15位数字（包括一位前缀）组成，如图6-2所示。,图6-2 分组交换网编号的组成,12,6.1.2 分组交换网的编号,1数据网络标识码（DNIC）（4位） DNIC由3位DCC和1位网号组成。 DCC的第1位Z是区域号，世界分为6个区，编号为27，Z=0，1备用，Z=8和Z=9分别用于同用户电报网和电话网的相互连接。 DCC的后两位用于区分各区域的国家。例如法国的DCC是“208”，美国的是“310”和“311”，中国的是“460”。 DCC之后的一位数字由各国相关的管理部门分配，用于区分同一个国家内的多个网络。如

7、在我国：该位为2表示1989年开通的中国公用分组交换网，为3表示1993年开通的CHINAPAC。,13,6.1.2 分组交换网的编号,2网络终端编号（NTN）和国内编号（NN） DNIC后面的10位数字为NTN，DCC后面的11位数字为NN。 编号分为3段：区域码+网络设备端口号+子地址。区域码是网内或国内的区域编码，通常为2位或3位，子地址通常采用2位，余下的是网络设备端口号，包括：节点机号和交换机端口号。 例如：号码（04603）（20）01（）中，“0”为国际出入口代号（前缀），“460”为中国国家代码，“3”为网络代号，“20”为北京区域码；后面为用户终端号：“01”为节点机号，“”

8、为端口号，“”为子地址。 我国国内呼叫采用8位等长编号，区域码2位，节点机号2位，端口号4位。,14,6.1.3 分组交换网入网方式和网间互连,1用户入网方式 用户终端入网的几种方式如图6-3所示。 （1）经租用专线入网 用户终端经租用专线直接接入分组交换网，如图6-4所示。 （2）经电话网入网 NPT通过电话网与分组交换网相连采用X.28规程，如图6-5所示。 PT经电话网与分组交换网相连采用X.32规程，如图6-6所示。,15,6.1.3 分组交换网入网方式和网间互连,图6-3 用户终端入网方式,注：PT可直接接入分组交换网或经电话网进入分组交换网；NPT不论经专线还是经电话网进入分组交换

9、网，必须先接PAD。另外，NPT也可经用户电报网进入分组交换网。,16,6.1.3 分组交换网入网方式和网间互连,图6-4 用户终端专线接入分组交换网,注：PT入网的接口规程为X.25，物理接口规程为V.24，信号传输速率为1.2kbit/s64kbit/s； NPT入网的接口规程为X.28，物理接口规程为V.24，信号传输速率为1.2kbit/s19.2kbit/s。,17,6.1.3 分组交换网入网方式和网间互连,图6-5 非分组型终端经电话网接入分组交换网,18,6.1.3 分组交换网入网方式和网间互连,图6-6 分组型终端经电话网接入分组交换网,注： PT经电话网接入分组网，信号速率为

10、0.3kbit/s9.6kbit/s，物理接口是V.24。,19,6.1.3 分组交换网入网方式和网间互连,2分组交换网的网间互连 （1）分组交换网与电话网的互连 NPT经电话网接入分组交换网 如图6-5所示。NPT经过M拨号呼叫PSPDN的PAD，并向PAD提供“网络用户识别符”（NUI）， 即口令。网络验证NUI为合法身份后才进行连接。然后NPT再按照X.28建议的规定方式与PAD及分组交换网通信。 PT经电话网接入分组交换网 如图6-6所示，其过程与上述类似。但应按ITU-T的X.32建议标准进行操作。,20,6.1.3 分组交换网入网方式和网间互连,（2）分组交换网与用户电报网的互连

11、如图6-7所示。两网间应按ITU-T的F.73建议的规定格式互通。,图6-7 分组交换网与用户电报网的连接,TPIWF：实现功能转换的网间接口。功能有：双方间呼叫信号的转换；从Telex网接收字符，变换成分组发往PSPDN，或反之；按规定进行码型变换等。,21,6.1.3 分组交换网入网方式和网间互连,（3）分组交换网之间的互连 如图6-8所示。互连的接口规程为X.75协议，它是两个STE之间的接口规程。 STE的功能：VC的建立和接续，包括呼叫信号的转接、路由选择、地址变换、链路规程、双边流量控制参数和吞吐量级别协商、逻辑信道号的变换、故障处理等。,图6-8 两个公用分组交换网的互连,22,

12、6.1.4 中国公用分组交换网的应用,1局域网的互连 如图6-9所示。大多路由器都提供X.25接口规程端口。,图6-9 利用分组交换网进行局域网的互连,23,6.1.4 中国公用分组交换网的应用,2自动取款机的互连 银行下设多个ATM和POS，主机以X.25方式入网，ATM以X.28专线方式入网，POS可以用专线或拨号方式入网，如图6-10所示。 主机完成对磁卡、账号、密码的认证和账务查询、销账等工作。,图6-10 利用分组交换网进行 自动取款机的互连,24,6.1.5 分组交换网提供的业务,CHINAPAC可以提供基本业务、任选业务及增值业务。 1基本业务 （1）交换虚电路（SVC） （2）

13、永久虚电路（PVC） 2任选业务 （1）呼叫封阻：包括 入呼叫封阻 出呼叫封阻 （2）快速选择和快速选择认可：信用卡证实等交换信息量小、呼叫次数频繁和响应快的业务。 （3）反向计费与反向计费认可：用于总公司为子公司或某些客户支付通信费用。 （4）分组多址广播业务：适于股票交易、气象预报等信息发布。,25,6.1.5 分组交换网提供的业务,（5）闭合用户群（CUG）：由若干个用户组成封闭通信群体。 （6）具有入呼叫接受能力的闭合用户群 （7）具有出呼叫接受能力的闭合用户群 （8）闭合用户群内入呼叫的封阻 （9）闭合用户群内出呼叫的封阻 （10）传送计费信息：包括通信时长和通信信息量。 （11）直

14、接呼叫 （12）用户连选组 （13）呼叫转移 （14）网络用户识别（识别正确的NUI） （15）非标准窗口尺寸的缺省值：标准值为2，可17中选取。 （16）非标准分组长度的缺省值：128字节为分组长度标准值。,26,6.1.5 分组交换网提供的业务,3增值业务 电子信箱； 电子数据交换； 传真存储转发； 可视图文。,27,6.1.6 分组交换设备简介,1DPN-100分组交换机的模块结构 DPN-100分组交换机采用微处理器控制的模块化结构，整机由多个模块组成。基本模块有接入模块（AM）和资源模块（RM），AM和RM之间的连接关系如图6-11所示。 RM和AM具有相似的硬件结构，但软件不同，功

15、能则不一样。 RM主要提供路由和交换控制功能，AM主要负责用户接入和数据交换。 RM和AM的构成部件主要包括：处理机板、外围接口板、外围总线扩展板、公共存储器、告警接口、电源变换器和磁盘）等。,28,6.1.6 分组交换设备简介,图6-11 DPN-100交换机结构,交换机与交换机之间通过RM相连，该连接线称为中继线（Trunk）。 交换机内RM和AM之间及AM和AM之间的连接线称为链路（Link）。 AM和用户线之间的连接线称为用户线（Line）。,29,6.1.6 分组交换设备简介,2提供的入网接口类型及速率 V.24接口：接用户或链路，速率可达2.4kbit/s19.2kbit/s； V.35接口：接用户或中继链路，速率可达到256kbit/s； SCSI接口：小型计算机系统接口，用于与磁盘的连接； X.21接口：接中继线，速率可达256kbit/s； G.703接口：接中继和链路，速率为64kbit/s； DSOB接口：接用户线，速率为64kbit/s； 中继接口和网管接口。 3DPN-100分组交换机的软件 有各种概念的软件包是用来作局用管理的、提供特服功能的、支持链路或中继的等。,30,6.2 帧 中 继 网,帧中继技术是在分组交换技术的基础上发展起来的。 帧中继是一种快速分组交换技术。,