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1、第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术l本次课的任务认识广域网了解广域网的组建了解接入网技术与应用l相关支撑知识广域网的概念路由器的功能路由选择拥塞控制的基本思想矾狼段勺啡此研勇纽更洁钙绢齿锰惺渡裳淌晦愉纹拍共碌蘑描窝铡擦傀村第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术5.15.1网络互联与广域网网络互联与广域网l广域网的基本概念广域网英文为Wide Area Networks，缩写WAN。计算机广域网是地理分布范围在几十千米至几千千米，可以连接不同城市、不同国家、遍布全球的计算机通信网络。 冗磺幽嫂显驰造尹泅饭蛛制双沏盔后趣象筹绩魄郭虱犬胆瓮叙物挑丸续恬第五单元
2、网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术1.1.广域网的构成广域网的构成l广域网由一些节点交换机以及连接这些交换机的链路组成。l节点交换机执行将分组存储转发的功能。节点之间都是点到点连接，但为了提高网络的可靠性，通常一个交换机往往与多个节点交换机相连。l节点交换机是公用通信网网络的核心部件，能将某一端口来的信号转发到相应的输出端口上。淮绑秉渔泉嗽啤驮纳萍蛾查胡冻丛狠四侍翠幢筏毅兜衡侗古救诵捣权嗅搔第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术通信链路、节点交换机组成的广域网与局域网互连通信链路、节点交换机组成的广域网与局域网互连靴巡竞岭寂船月去颂兵霍换睡剪搐拘理营京襟嗡滁甲请
3、日览赦晰沃某钟撕第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术2.2.广域网所提供的服务广域网所提供的服务l所提供的服务可以有两大类：（1）无连接的网络服务数据报服务；（2）面向连接的网络服务虚电路服务。l数据报服务（Datagram）：特点是:主机只要想发送数据就随时可发送，每个分组独立地选择路由。l虚电路服务（Virtual circuit）：通信前主机要先发起一个虚呼叫虚呼叫（Virtual Call），即发送一个特定格式的呼叫分组到目的主机，要求进行通信，同时寻找一条合适的路由。必酞醚俗窗凤薪知朴涸桑毅摈届钳盏戊斟椅吉禹竿镍低绕扇涵伞挞舱敷作第五单元网络互联与广域网技术第五单
4、元网络互联与广域网技术图图5-2 5-2 数据报传送与虚电路传送数据报传送与虚电路传送果病径龚副薯星帆像烦难州儿梆犁寓懈乖耶茨翟珐马肪样峡遂铃吧亚钙释第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术 5.1.2 网络互连的基本概念网络互连的基本概念l网络互连的定义：互连网络是指将分布在不同地理位置的网络、设备连接起来，以构成更大规模的网络，最大程度地实现网络资源的共享。l网络互连的目的：实现更大范围的资源共享与信息交流。森波牺塑唐堪悯皱捷困讯举莲全眺樟谎活痰辉租笑阀垃档侵狱狡问蛇控躁第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术网络互连的类型网络互连的类型l局域网-局域网互连
5、同构网互连：具有相同协议的局域网互连；异构网互连：不同协议的局域网互连。l局域网-广域网互连将局域网接入Internet有很多种方法，如采用ISDN(或普通电话拨号)+代理服务器软件Wingate或网关服务器软件Sygate、DDN专线及ADSL等。 l局域网-广域网-局域网互连l广域网-广域网互连如帧中继与X.25网、DDN均为广域网，它们之间的互连属于广域网的互连。拢尹拳爆掘唱澜缆宋淄铰驴扼补欺灯绚前干宁吠福臃资奔主惹卢圃绣抽棋第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术网络互连的层次网络互连的层次l从ISO/OSI的分层观点来划分：物理层：中继器 位信号数据链路层：网桥 帧
6、网络层：路由器 分组（包）高层：网关 高层接口提好谭豆坐捡凳六迂富识先翘绒砷陨晕即周坞碘折促赚打严藕澄羽细尚沙第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术网络互连设备的工作原理网络互连设备的工作原理l中继器：延伸、区分网段l网 桥：网络互连、协议转换l交换机：比路由器低一层次的协议转换l路由器：更高层的协议转换、转发l网 关：比路由器更高层次的协议转换搀辙档追焉蝶槐键猛盆杖虞李极研盾叉哦世遵迂尸传枫蓬伟煮晦谆菇域览第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术5.2 5.2 用路由器互连网络用路由器互连网络l路由器是网络连接时必不可少的互连设备，它工作在OSI模型的网络层
7、，其主要功能是根据数据分组的目的地址进行转发和拥塞控制，减少数据传输的盲目性和平衡网络流量，改善网络性能。l路由器：实现路由选择功能的通信设备。l路由器的功能：数据转发和拥塞控制减少数据传输的盲目性和平衡网络流量改善网络性能恨滓奋很晚秉简堵外巴渍舰行派笺剁渝蓄休党水球瓮蜡和室坎绵键梧稠激第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术2. 2. 静态路由和动态路由静态路由和动态路由l路由器的路由可以分为静态路由和动态路由两类。路由器的路由可以分为静态路由和动态路由两类。静态路由是通过人工设定的，而动态路由是路由静态路由是通过人工设定的，而动态路由是路由器自己学习得到的。选择路由有路由表
8、，静态器自己学习得到的。选择路由有路由表，静态(static)(static)路由表为事先设置固定不变的路径表；路由表为事先设置固定不变的路径表；动态动态(dynamic)(dynamic)路由表是根据网络拓扑、负载的路由表是根据网络拓扑、负载的改变等情况自动调整的路径表。改变等情况自动调整的路径表。灰釉嫂籍蜜永舞募哨洽妄什迈姑斥埃犊奄杠呈能肆佐臃销驶黄燃毅冲淫标第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术 静态路由静态路由l静态路由是由人工建立和管理的静态路由是由人工建立和管理的l静态路由不会自动发生变化静态路由不会自动发生变化l静态路由必须手工更新以反映互联网拓扑结构或连接方式
9、变静态路由必须手工更新以反映互联网拓扑结构或连接方式变化化1.1.优势优势安全可靠、简单直观，避免了动态路由选择的开销安全可靠、简单直观，避免了动态路由选择的开销2.2.适用环境适用环境不太复杂的互联网结构不太复杂的互联网结构3.3.劣势劣势不适用于复杂的互联网结构，建立和维护工作量大，容易出不适用于复杂的互联网结构，建立和维护工作量大，容易出现路由环现路由环互联网出现故障，静态路由不会自动做出更改互联网出现故障，静态路由不会自动做出更改锐妒增病怒莫唤费褒钳卞烷淘脱帕侵泅彤纤俭舆彤酉子闹腆觉汪茨堂氛虏第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术 动态路由动态路由1.1.动态路由可以
10、通过自身学习，自动修改和刷新路由表动态路由可以通过自身学习，自动修改和刷新路由表2.2.动态路由要求路由器之间不断地交换路由信息动态路由要求路由器之间不断地交换路由信息3.3.优势：更多的自主性和灵活性优势：更多的自主性和灵活性4.4.适用环境：拓扑结构复杂、网络规模庞大的互联网适用环境：拓扑结构复杂、网络规模庞大的互联网自动排除错误路径自动排除错误路径自动选择性能更优的路径自动选择性能更优的路径5.5.动态路由的劣势动态路由的劣势交换路由信息需要占用网络的带宽交换路由信息需要占用网络的带宽路由表的动态修改和刷新需要占用路由器的内存和路由表的动态修改和刷新需要占用路由器的内存和CPUCPU处理
11、时间，消耗路由处理时间，消耗路由器的资源器的资源l为了使用动态路由，互连网络中的路由器必须运行相同的路由选择为了使用动态路由，互连网络中的路由器必须运行相同的路由选择协议，执行相同的路由选择算法。目前，应用最广泛的路由选择协协议，执行相同的路由选择算法。目前，应用最广泛的路由选择协议有两种，一种叫做路由信息协议议有两种，一种叫做路由信息协议(RIP(RIP，routing information routing information protocol)protocol)，另一种叫做开放式最短路径优先协议，另一种叫做开放式最短路径优先协议(OSPF(OSPF，open open shortes
12、t path first)shortest path first)。RIPRIP利用向量利用向量- -距离算法，而距离算法，而OSPFOSPF则使用链则使用链路路- -状态算法。状态算法。迄哪匹驼抒耗渍拥票坐赦羔娥逼旺司冈曲棕姿询高让右孟小仆乞惋稿袄唁第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术度量值度量值l跳数 （Hop Count）数据包抵达目的地所必须经过的路由器之间的链路数l滴嗒 （Tick）在链路上用IBM PC时钟计算的延时（大约为55ms）l开销 （Cost）是一个基于带宽费用或其它因素计算出来的值，通常由网络管理员指定l带宽 （Bandwidth）是网络信号可使用的
13、最高频率与最低频率之差。胞妒傍锅费低糜搽中苑碘湾奏腐篮孪较蔬杆闹刽笑僵砍稳涡霖蔷干禄泰镊第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术度量值度量值l延时 （Delay）l负载 （Loading）网络资源（如路由器、链路等）的繁忙程度l可靠性 （Reliability）指每一个网络链接的可靠性l最大传输单元（MTU）特定接口可以处理的最大分组大小鞭谍忧切拙追裔栗舰魁名叉岳灵岸询决班掌悸压莫强劣闭帚逃括乔苍诸蔫第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术5.2.25.2.2路由选择机制路由选择机制1.路由表的构成l路由即路径选择，涉及为源到目标的分组选择一条最佳的传输路径。何
14、去何从l广域网在给接入到网络的每一台计算机进行编址时，采用“层次结构的编址方案”。l最简单的层次编址方案就是把一个地址分成前后两部分。前一部分表示分组交换机，后一部分表示端口号。结点交换机的一个重要作用就是提供一个路路由表由表，供转发分组时使用。路由表中没有源站地址。式池绷弄祈巷疤嚎撑讹避俱巩灭犹大杏柑宽傣照种擂蜀躺卿晌埃漳觉厌釜第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术图图5.35.3广域网地址与交换机中路由表广域网地址与交换机中路由表条巴弘栈汗油赎甲幂刺优沽疟摹麓哺津倚沙趋媒聊且景抽来畦缚蔬诈击效第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术1.1.路由表的构成路由
15、表的构成l图图5.35.3中交换机中交换机SW2SW2的路由表还可的路由表还可以简化，只要知道目的站所连的以简化，只要知道目的站所连的结点交换机，就可将数据报转发结点交换机，就可将数据报转发到相应交换机上，而不管计算机到相应交换机上，而不管计算机的编号，这样，交换机的编号，这样，交换机SW2SW2的路由的路由表可以简化为：表可以简化为： 目的站下一站1SW12SW2 (本交换机)3SW3蔑欲虽狰摔抖蔓地遇退划令螟秤介俊舞辱廖揖娶班坎邵和师偿昧喀苗汕区第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术1.1.路由表的构成路由表的构成l在专门研究广域网的路由问题时，可用图论中的在专门研究广域
16、网的路由问题时，可用图论中的“图图”来表示整个来表示整个广域网。用结点表示广域网上的结点交换机，用结点之间的连线表广域网。用结点表示广域网上的结点交换机，用结点之间的连线表示广域网中的链路。在路由表中默认路由的目的站记为符号示广域网中的链路。在路由表中默认路由的目的站记为符号“*”“*”。图图5-4(a)5-4(a)所表示的广域网用结点图形简化后对应图中所表示的广域网用结点图形简化后对应图中(b)(b)所示。所示。图图5-4 5-4 用图表示的广域网用图表示的广域网(a)(a)结点交换机与通信链路、结点交换机与通信链路、(b)(b)简化图表示简化图表示份奠造栈贝重竹巍新蔗像素视腰盒勺媚氟空够旬
17、睹羡眷曾瑚赚涣赵杜蛀坝第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术1.1.路由表的构成路由表的构成l 根据图根据图5-45-4中中(b)(b)所示的简化图，可以容易地写出各个结点的路所示的简化图，可以容易地写出各个结点的路由表如下：由表如下：l“”“”表示本站表示本站结点1路由表结点2路由表结点3路由表结点4路由表目的站下一站目的站下一站目的站下一站目的站下一站1131113232222233333334344444表表5-2 5-2 各个结点的路由表各个结点的路由表莎骡灸肚踩压店陆纪候纯糟缓磕蔼顺哩暗跳乎挤斑傅岗缺怜典芯圭括族历第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网
18、技术表表5-3 5-3 各个结点路由表的简化各个结点路由表的简化l表表5-25-2中的路由表还可以简化，某一结点路由表中，有两个及以上的目的站经中的路由表还可以简化，某一结点路由表中，有两个及以上的目的站经过相同的下一站时，就可以简化记录，用过相同的下一站时，就可以简化记录，用“”表示到达同一表示到达同一“下一站下一站”的所有目的所有目的站。如表的站。如表5-25-2中结点中结点1 1的路由表，到达目的站的路由表，到达目的站2 2、3 3、4 4的数据分组都要经过结点的数据分组都要经过结点3 3转转发，所以，结点发，所以，结点3 3就是结点就是结点1 1路由表中的路由表中的“默认路由默认路由”
19、，当目的地址在表中找不到时，当目的地址在表中找不到时，就转发到默认路由上去。同理可理解结点就转发到默认路由上去。同理可理解结点2 2、结点、结点3 3、结点、结点4 4各自路由表中的各自路由表中的“默认路默认路由由”。见表。见表5-35-3内容所示。内容所示。“”为默认路由为默认路由结点结点1 1路由表路由表结点结点2 2路由表路由表结点结点3 3路由表路由表结点结点4 4路由表路由表目的站目的站下一站下一站目的站目的站下一站下一站目的站目的站下一站下一站目的站目的站下一站下一站1 12 21 11 11 13 3* *3 34 44 42 22 24 4* *3 33 3* *3 34 44
20、 41.1.路由表的构成路由表的构成洼薛味悄纺启焦魔查物室层汇做某釉薛照慨夷千骤恩作郝岸爸淮黔膝观摇第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术理想的路由算法理想的路由算法理想的路由算法应具备的条件：l算法必须是正确的和完整的。 l算法在计算上应简单稳定。 l算法应能适应通信量和网络拓扑的变化。l算法应使传输费用最小。l算法应是最佳的。 婆醋隧裙摧演丝悉钉部逛锹筹醉礼俭篡星碾椽健辛卉邵维各逾伙戌灭戌液第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术路由算法的分类路由算法的分类l从路由算法能否随网络的通信量或拓扑自适应的进行调整变化来划分，分为：静态路由算法（非自适应路由选择
21、策略）和动态路由算法（自适应路由选择策略）。 见抹哪拿渣椎远蔡纺椿善浊见辱己蛔涤熬粗衬锐昨帅宰刷缮勺慎砖握午草第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术2.2.静态路由选择方法静态路由选择方法l静态路由选择方法的特点是简单和开销小，但不能及时适应网络状态的变化。l静态路由选择主要算法：固定路由算法 分散通信量法 散射法（洪泛法） 随机走动法巳撑哥聚讳碎困凸保臣神罩营舰杏锐新够仔绝剩而芋啮鞠逆疏邦醚锚览墟第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术2.2.静态路由选择方法静态路由选择方法l固定路由法的关键是计算出给定网络中任意两个结点之间的最短通路。它在每一个结点上保持
22、一张路由表，表上标明对每一个目的地址应走哪条链路进行转发。这些表在整个系统进行配置时生成，并且在一段时间保持固定不变。l分散通信量法是事先在每个结点的内存中设置一个路由表，但此路由表中给出几个可供采用的输出链路，并且对每条链路赋予一个概率。当一个分组到达该结点时，此结点即产生一个从0.00到0.99的随机数，然后按此随机数的大小，查表找出相应的输出链路。它比固定路由法更能平衡网内的通信量，从而减小平均分组时延。l散射法（洪泛法）是当某个结点收到一个不是发给它的分组时，就向所有与此结点相连的链路转发出去。这种方法很少采用，但它具有较好的稳健性。l随机走动法的特点是分组到达某个结点时随机选择一条链
23、路为转发的路由。在网络运行中可自动绕开故障。搭芝阉谎十少恕耍巧煽斌乏角贤焙目溉效酝橱羹惨登滴淹琵宋潭肾倘伸闷第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术3.3.动态路由选择策略动态路由选择策略l动态路由选择策略的特点是能较好的适应网络的变化，但实现相对比较复杂。l动态路由选择主要算法：分布式路由选择策略 集中式路由选择策略 混合式路由选择策略 冉炕汾椽惧矗羞征痪芍驮慑藤痢无呵泥灶别级救塞酷傈祖道饿狮兽亲丢解第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术3.3.动态路由选择策略动态路由选择策略l分布式路由选择策略是每个结点周期性地从相邻的结点获得网络状态信息，调整本结点的路
24、由表，同时也将本结点的路由状态周期性地通知周围各结点，以使这些结点不断地根据网络新的状态更新其路由选择决定。l集中式路由选择策略是由网控中心NNC负责全网状态信息的收集、路由计算以及路由选择。它的优点是各个结点不需要进行路由选择计算，较容易得到更精确的路由最优化，但它开销较大且可靠性差。l混合式路由选择策略是综合多种路由选择策略，它是一种较为实用的路由选择策略。箩默为由扒妇脏舰诽饼涅冠鳖睹轰埠橱拟都阁鱼艰汤洱贾楞猜芬瘤殆找都第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术4.4.拥塞控制拥塞控制l当通信子网中的某一部分有太多的数据分组时，会导致网络性能的下降。这种现象称为网络中的拥塞。
25、l拥塞会引起网络分组的丢失，在严重的情况下，会导致网络运行的瘫痪。l产生拥塞的原因是多样的：线路的带宽太小网络上的流量不平衡通信子网中的设备如路由器的CPU性能不够 均哈份阳函踌任葬时层剂峰妄汗泛彰泞篱窗朽萄脉耗欲扒洪盟帧托撼孔她第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术4.2.44.2.4拥塞控制拥塞控制（1）解决拥塞的思路l拥塞控制用于确保通信子网能运送所有待传送的数据，是一个全局性的问题。涉及所有主机、路由器，并与路由器的存储转发能力和其他影响通信子网负荷的因素有关。l流量控制只涉及发送者和接收者之间的点到点通信流量。其任务是确保一个快速的发送者不要以高于接收者所能承受的速
26、率发送数据。l（2）拥塞与死锁l死锁：拥塞的极端、导致网络失效的现象。l死锁分类：l直接死锁：通信双方相互占用对方所需要的资源，导致死锁。l重装死锁：由中间路由器缓冲拥塞而引起的死锁。稿嘿箔切灸阻曰旅臣宏庄萤逼必咱划刑擞醇域虚廓掳此掺椽荐抓寻凄逮擎第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术（3 3）拥塞控制的一般原理）拥塞控制的一般原理l解决方案分为两类:一类是开环，一类是闭环。l开环控制工具的功能包括决定何时接受新的通信，何时丢弃分组，以及丢弃哪些分组，还包括在网络的不同点作计划表。所有这些的共同之处在于，它们在做出决定时并不考虑当前网络的状况。l与之相比较，闭环的解决方案是建
27、立在反馈环路的概念之上的。当用于拥塞控制时，这种方法有3个部分：监视系统，检测何时何地发生了拥塞。将此信息传送到可能采取行动的地方。调整系统操作以更正问题。仇浊泅龟榔侄侮润恢泞牟婿幂塌偷晤粪佰愤耶衫索昼沪培居轮辊皑争讣辈第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术5.4 接入网技术与应用5.5.1 接入网技术的发展1. 接入网的概念l解决最终用户接入地区性网络的技术就是接入网技术。2. 接入网技术的发展l目前，可以作为用户接入网的主要有三类：电信通信网、计算机网络与广播电视网。谩埠践锁耘贺萍怕挞摊愤鸥五指眷蝶跟话忆示狮价笺山侨蕉糟许蚂馁质偏第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互
28、联与广域网技术3. 3. 主要的接入方式主要的接入方式l从技术角度看，接入网的接入方式主要分为从技术角度看，接入网的接入方式主要分为5 5类类地面有线通信系统地面有线通信系统( (铜缆用户网、光缆用户网铜缆用户网、光缆用户网) )无线通信、移动通信网无线通信、移动通信网卫星通信网卫星通信网( (同步卫星与低轨道卫星同步卫星与低轨道卫星) )有线电视网有线电视网地面广播电视网地面广播电视网辜口懊摸酒锚诀咋赤声瞒毕低甩弗蕉拇浚迹欢绽已稿略沂慕羡煽贵糜适暇第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术5.5.2 5.5.2 接入接入InternetInternet方式方式l接入互连网络的具
29、体方式有多种，例如普通拨号、接入互连网络的具体方式有多种，例如普通拨号、ADSLADSL、ISDNISDN、有线电视、有线电视、DDNDDN、帧中继和、帧中继和ATMATM等。等。补钳捧挺咳碍惨黄隘烽钮刘痞鲜盆葡圃满毒包烫悦认哄权囊孩稀厌窍唇嫩第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术1. PSTN与与Modem接入接入l公众电话网络公众电话网络(PSTN)(PSTN)是目前普及程度最高、成本最低的公用通讯网是目前普及程度最高、成本最低的公用通讯网络，它在网络互连中也有广泛的应用。尽管现在已经有许多速度更络，它在网络互连中也有广泛的应用。尽管现在已经有许多速度更快、性能更好的接入
30、技术，如后面将要介绍的快、性能更好的接入技术，如后面将要介绍的ISDNISDN、ASDLASDL和和Cable Cable ModemModem等，但使用等，但使用ModemModem接入仍然是接入接入仍然是接入InternetInternet的一种选择。如图的一种选择。如图所示为所示为ModemModem接入方式。接入方式。乙切部恒档波揣户夕阉梗挂纤赐脱移占末蚤驶秧郡肘予姥苔娄匡沪藤逢踪第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术2. ISDN的接入方式的接入方式l综合业务数字网综合业务数字网ISDN ISDN （Integrated Service Digital Networ
31、k ）将多将多种业务集成在一个网内，为用户提供经济有效的数字化综合服务，种业务集成在一个网内，为用户提供经济有效的数字化综合服务，包括电话、传真、可视图文及数据通信等。包括电话、传真、可视图文及数据通信等。ISDNISDN使用单一入网接口，使用单一入网接口，利用此接口可实现多个终端利用此接口可实现多个终端(ISDN(ISDN电话、终端等电话、终端等) )同时进行数字通信同时进行数字通信连接。连接。lISDNISDN的优越性的优越性 综合的通信业务综合的通信业务 高速度的数据传输高速度的数据传输 高质量的数据传输高质量的数据传输 标准化的用户接口标准化的用户接口 使用灵活方便使用灵活方便巨殿撇盯
32、吭惹蚀屁坡驳须阵脏旭宝肠宴式痞复踞述咙法幂憋惕兄坦贼考挚第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术3. xDSL技术技术lDSLDSL是数字用户环路是数字用户环路(Digital Subscriber Line)(Digital Subscriber Line)的简称，的简称，是以铜质电话双绞线为传输介质的点对点传输技术。是以铜质电话双绞线为传输介质的点对点传输技术。DSLDSL利用软件和电子技术结合，使用在电话系统中没有被利利用软件和电子技术结合，使用在电话系统中没有被利用的高频信号传输数据以弥补铜线传输的一些缺陷。用的高频信号传输数据以弥补铜线传输的一些缺陷。l xDSL x
33、DSL的特点的特点 xDSL xDSL支持工业标准支持工业标准 xDSL xDSL是一种是一种ModemModem 对称与非对称之分对称与非对称之分轮砌藕难恶椰矗柳面科备建摘墙悼学塘硫阑糯狄笋糟骡旋枯灾坏瓜浊说撅第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术图5-13 ADSL的典型连接结构半篱侵糯繁恍莆兜审茂圆诞捕肾华啮恶熏坚锤敛络浑舒借项偷燥晒塘折冤第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术4. Cable Modem接入接入lCable ModemCable Modem是电缆调制解调器的英文名，简称是电缆调制解调器的英文名，简称CMCM。Cable ModemCa
34、ble Modem是允许高速的数据经由有线电视网络接入是允许高速的数据经由有线电视网络接入InternetInternet的一种设置。前面讨论的的一种设置。前面讨论的ModemModem是通过电话线上是通过电话线上InternetInternet，而电缆调制解调器是在有线电视网络上用来，而电缆调制解调器是在有线电视网络上用来上上InternetInternet的设备，它是串接在用户家的有线电视电缆的设备，它是串接在用户家的有线电视电缆插座和上网设备之间的，而通过有线电视网络与之相连插座和上网设备之间的，而通过有线电视网络与之相连的另一端是在有线电视台的另一端是在有线电视台( (称为头端：称为头
35、端：Head-End)Head-End)。Cable Cable ModemModem理论上可以达到理论上可以达到3Mbps3Mbps到到40Mbps40Mbps的下行速率和的下行速率和128kbps128kbps到到10Mbps10Mbps的上行速率。的上行速率。拭锯圣扎味替推压契怯坚儿政氓族筋好厨聋郴佯残陌掣浪希泵淆盖无企铸第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术 Cable Modem的优点的优点l与与56K Modem56K Modem、ISDNISDN及及ADSLADSL接入方式相比，接入方式相比，Cable ModemCable Modem接入具有以接入具有以下的优
36、点：下的优点：l 连接速率快。在目前应用的所有接入方式中，连接速率快。在目前应用的所有接入方式中，Cable ModemCable Modem是最是最快的一种。快的一种。l 成本低廉。成本低廉。Cable ModemCable Modem利用已有的有线电视利用已有的有线电视(CATV)(CATV)网络，无须网络，无须更换全部网络设备。更换全部网络设备。l 提供了非对称的专线连接。提供了非对称的专线连接。Cable ModemCable Modem采用了与采用了与ADSLADSL类似的非类似的非对称传输模式，提供了最高为对称传输模式，提供了最高为40Mbps40Mbps的下行速率和最高为的下行速
37、率和最高为l0Mbpsl0Mbps的的上行速率。上行速率。Cable ModemCable Modem和和ADSLADSL一样是一直在线的，用户无需拨号一样是一直在线的，用户无需拨号上网，也不用担心遇到忙音，只要一打开计算机就会通过上网，也不用担心遇到忙音，只要一打开计算机就会通过Cable Cable ModemModem自动建立与自动建立与InternetInternet的高速连接。的高速连接。l 不受连接距离的限制。用户所在地和有线电视中心局之间的同不受连接距离的限制。用户所在地和有线电视中心局之间的同轴电缆能够按照用户的需要延伸，不受连接距离的限制，而轴电缆能够按照用户的需要延伸，不受
38、连接距离的限制，而ADSLADSL等等接入方式却不同。接入方式却不同。贼履槛匈薪烫绒陵远梢谆硝仟停干帖药熔啼瘴刹哥示驹作屠故字粗系冯颗第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术 Cable Modem的标准的标准l第第1 1代代Cable ModemCable Modem没有统一的企业标准，技术指标由各生产厂商自行确定，没有统一的企业标准，技术指标由各生产厂商自行确定，这显然不利于技术的发展和推广。这显然不利于技术的发展和推广。l19971997年年3 3月，有线电视工业标准组织月，有线电视工业标准组织(Multimedia Cable Network System (Multi
39、media Cable Network System Partners LtdPartners Ltd，MCNS)MCNS)颁布了关于通过有线电视网络高速传输数据的具体工颁布了关于通过有线电视网络高速传输数据的具体工业标准业标准DOCSIS(Data Over Cable System Interface Specification)DOCSIS(Data Over Cable System Interface Specification)，该，该标准包括标准包括Cable ModemCable Modem到用户前端设备接口技术、到用户前端设备接口技术、Cable ModemCable Mod
40、em终端系统到终端系统到网络端接口技术、网络端接口技术、Cable ModemCable Modem电话线回叫接口技术等技术规范。电话线回叫接口技术等技术规范。DOCSISDOCSIS标标准的制定，被称之为准的制定，被称之为Cable ModemCable Modem的第的第2 2代标准。参加该标准制定的有代标准。参加该标准制定的有CiscoCisco、MotorolaMotorola和和3COM3COM等世界知名的公司。等世界知名的公司。lIEEEIEEE在在DOCSISDOCSIS标准出台后才开始制定标准出台后才开始制定IEEE 802.14IEEE 802.14标准标准( (电缆电视媒体
41、访问电缆电视媒体访问控制和物理协议控制和物理协议) )。该标准是继。该标准是继DOCSISDOCSIS后关于后关于Cable ModemCable Modem的又一标准。不的又一标准。不过两者在关键技术上基本是相同的，在过两者在关键技术上基本是相同的，在Cable ModemCable Modem与与PCPC机接口规范上两者机接口规范上两者均选用了均选用了10Base-T10Base-T以太网连接以太网连接晴且表巢集与常购筒倍嗣蜕场沫珍伙享恩惋冒诱报懦抹揭隆桶潭鞍沥践贺第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术 Cable Modem的安装的安装lCable ModemCable
42、 Modem在有线电视台前端有一个重要组成部分在有线电视台前端有一个重要组成部分Cable ModemCable Modem端接收系端接收系统统(CMTS)(CMTS)，CMTSCMTS端接收来自用户端的信号，并把这些信息汇集到有线电视端接收来自用户端的信号，并把这些信息汇集到有线电视台前端的设备上输出。台前端的设备上输出。lCable ModemCable Modem在用户端的安装比较简单，只需要把计算机、电视机按连接要在用户端的安装比较简单，只需要把计算机、电视机按连接要求接入求接入Cable ModemCable Modem即可，计算机一般通过网卡与即可，计算机一般通过网卡与Cable
43、ModemCable Modem相连。如果相连。如果使用的是使用的是USBUSB接口接口Cable ModemCable Modem或内置的或内置的Cable ModemCable Modem卡，计算机中还不需要卡，计算机中还不需要安装网卡。安装网卡。咬缀泳碰梭浆捷吁纳掀够耻带又克寅凰竿傅福子简沿幽挥膨厄阶琢氟傈姆第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术5. 机顶盒接入机顶盒接入l机顶盒(Set Top Box)的概念是比较宽泛的。从广义上说，所有与电视机连接的网络终端设备都可称为机顶盒，从狭义上说，我们可以将模拟设备排除在外，按主要功能将机顶盒分为上网机顶盒、数字卫星综合接收
44、解码器、数字地面机顶盒，以及有线电视数字机顶盒，这些设备具有很好的网络功能，因此也成为信息家电的代表。l机顶盒可以支持几乎所有的广播和交互式多媒体应用，如数字电视广播接收、电子节目指南(EPG)、准视频点播(NVOD)、按次付费观看(PPV)、软件在线升级、数据广播、Internet接入、电子邮件、IP电话和视频点播等。澳阳燎思归类值醒币获轧猩窜灭惫娶报宜巍镇逊赡吝辱七贼宿饥桥响择狐第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术 上网机顶盒上网机顶盒 数字卫星机顶盒数字卫星机顶盒l数字卫星机顶盒的主要功能是接收数字电视广播，同时也支持数据广播、图文电视数字卫星机顶盒的主要功能是接收数
45、字电视广播，同时也支持数据广播、图文电视等应用。但由于它的传输平台是卫星信道，支持交互式应用比较困难。目前，数字等应用。但由于它的传输平台是卫星信道，支持交互式应用比较困难。目前，数字卫星机顶盒基本采用卫星机顶盒基本采用DYB-SDYB-S标准，国内外都有商用产品。标准，国内外都有商用产品。 数字地面机顶盒数字地面机顶盒l数字地面机顶盒的功能与数字卫星机顶盒类似，所不同的只是传输介质是地面广播数字地面机顶盒的功能与数字卫星机顶盒类似，所不同的只是传输介质是地面广播信道而不是卫星信道。该类机顶盒所使用频率与有线电视频率相同，但是由于这种信道而不是卫星信道。该类机顶盒所使用频率与有线电视频率相同，
46、但是由于这种无线信道的情况比有线电视网络复杂得多，所以它的信息传输技术与数字有线电视无线信道的情况比有线电视网络复杂得多，所以它的信息传输技术与数字有线电视机顶盒相比也有较大差别。机顶盒相比也有较大差别。 数字有线电视机顶盒数字有线电视机顶盒l数字有线电视机顶盒的基本原理与数字卫星机顶盒、数字地面机顶盒相同，它利用数字有线电视机顶盒的基本原理与数字卫星机顶盒、数字地面机顶盒相同，它利用有线电视广播网，来实现信号传输。但由于有线电视网络较好的传输质量以及电缆有线电视广播网，来实现信号传输。但由于有线电视网络较好的传输质量以及电缆调制解调器技术的成熟，使得该类机顶盒可以实现各种交互式应用，并被业者
47、广泛调制解调器技术的成熟，使得该类机顶盒可以实现各种交互式应用，并被业者广泛看好。看好。镀审韭亭侨班救浊板幻姐脚物幽腑筑总弗辩砍泽脊奢石懒喜契人卜从媚惺第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术6. DDNl数字数据网数字数据网(Digital Data Network DDN)(Digital Data Network DDN)是利用数字信道传输数是利用数字信道传输数据信号的数据传输网，为用户提供一个高质量、高带宽的数字传输据信号的数据传输网，为用户提供一个高质量、高带宽的数字传输通道，它由数字通道、通道，它由数字通道、DDNDDN节点、网管控制和用户环路组成，由节点、网管控制
48、和用户环路组成，由DDNDDN提供的业务又称数字数据业务提供的业务又称数字数据业务(DDS)(DDS)。它的主要作用是向用户提供。它的主要作用是向用户提供永久性和半永久性连接的数字数据传输信道，既可用于计算机之间永久性和半永久性连接的数字数据传输信道，既可用于计算机之间的通信，也可用于传送数字化传真，数字话音，数字图像信号或其的通信，也可用于传送数字化传真，数字话音，数字图像信号或其他数字化信号。永久性连接的数字数据传输信道是指用户间建立固他数字化信号。永久性连接的数字数据传输信道是指用户间建立固定连接，传输速率不变的独占带宽电路。半永久性连接的数字数据定连接，传输速率不变的独占带宽电路。半永
49、久性连接的数字数据传输信道对用户来说是非交换性的。但用户可提出申请，由网络管传输信道对用户来说是非交换性的。但用户可提出申请，由网络管理人员对其提出的传输速率、传输数据的目的地和传输路由进行修理人员对其提出的传输速率、传输数据的目的地和传输路由进行修改。网络经营者向广大用户提供了灵活方便的数字电路承租业务，改。网络经营者向广大用户提供了灵活方便的数字电路承租业务，供各行业构成自己的专用网供各行业构成自己的专用网拢酸根拦僵镣括同跺煮介扩辫诅沈淘豺羡拯仗沼椅炉昌谬剧砾瘁勤伤众商第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术DDN专线的主要特点是：专线的主要特点是：l 传输质量高，信道利用
50、率高l 传输速率高，网络时延小l 数据信息传输透明度高l 适用于数据信息流量大的场合。l 网络运行管理简便，对数据终端的数据传输速率没有特殊要求。爵烙滑烦闲侦赠甚听惠狞惮为袄较睦耘粗脱棠邪瞩熬无足忘箭峙位喜绸壹第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术l7. 7. 帧中继技术帧中继技术l帧中继技术是在分组交换技术充分发展，数字与光纤传输线路逐渐帧中继技术是在分组交换技术充分发展，数字与光纤传输线路逐渐代替已有的模拟线路，用户终端日益智能化的条件下诞生并发展起代替已有的模拟线路，用户终端日益智能化的条件下诞生并发展起来的。帧中继是一种简单的面向连接的分组电路，是基于开放系统来的。帧
51、中继是一种简单的面向连接的分组电路，是基于开放系统互连模型的数据链路层，此项技术的开发既可满足局域网互连所需互连模型的数据链路层，此项技术的开发既可满足局域网互连所需的大容量的传送，也可满足用户对数据传输延时小的要求。其具有的大容量的传送，也可满足用户对数据传输延时小的要求。其具有吞吐量大、时延小、适合突发性业务等特点，能充分利用网络资源。吞吐量大、时延小、适合突发性业务等特点，能充分利用网络资源。l8. ATM8. ATMlATM(ATM(异步传送模式异步传送模式) )是一种传递模式，在这一模式中，信息被组成是一种传递模式，在这一模式中，信息被组成固定长度的信元在电信网中进行复用、交换、传输
52、。它综合了电路固定长度的信元在电信网中进行复用、交换、传输。它综合了电路交换和分组交换的优点，可传送任意速率的宽带信号，可传输话音、交换和分组交换的优点，可传送任意速率的宽带信号，可传输话音、数据、图像和视频业务。数据、图像和视频业务。百佑薛恫击蚜胺此矫截鸵傍厘兴脱机会郧蓝痒侵似帝垦犊彦幕磐躯椽广凌第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术作业作业l书面作业：Internet的接入方式有哪些？l上网调查：目前主流路由器厂家生产的路由器系列以及它们的适用场合与价格。 主流宽带路由器有哪些，特点与价钱本地电信或运营商提供多少种Internet接入技术，它们的适用群体和价钱。婶本戒豹派装掩响浇磺试立等刑翠属戴胃僻匪肩法幻牲毒矽坤畅沥扶又钻第五单元网络互联与广域网技术第五单元网络互联与广域网技术
