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1、计 算 机 网 络（授课：（授课：48 H48 H，上机：，上机：16 H16 H）主讲教师：欧主讲教师：欧 阳阳辅导教师：辅导教师：本讲课提纲及图片主要采用谢希仁等编著的本讲课提纲及图片主要采用谢希仁等编著的计算机网络（第四版）高校规划教材计算机网络（第四版）高校规划教材第1页，共83页。8/17/20241第第5章章 广广 域域 网网5.1 广域网的基本概念5.2 广域网中的分组转发机制5.3 X.25分组交换网5.4 帧中继FR5.5 综合业务数字网ISDN5.5 异步传递方式ATM第2页，共83页。Saturday, August 17, 2024（补充）广域网连接方法（补充）广域网连
2、接方法 广域网采用的传输技术主要有电路交换、分组交换和信元交换。它常借助一些电信部门的公用网络系统作为它的通信链路，使用双绞线、光缆、微波、卫星、无线电波等有线传输介质和无线传输介质。 1.1.拨号线连接拨号线连接 拨号线连接是借助公用交换电话网(PSTN- Public Switch Telephone Network),通过电话线以拨号方式接入网络的广域网连接方法。 拨号线连接方法的主要特点拨号线连接方法的主要特点拨号线连接借助于公用交换电话网PSTN；投资少、见效快，使用最广泛的技术。使用双绞线传输介质，即普通电话线。采用电路交换技术。拨号线连接距离不受限制,凡PSTN能通达的地方,网络
3、也能到达.能跨越城市、国家。PSTN提供的是一条模拟信道，通信双方都必须使用连接设备调制解调器（Modem）。传输速率比较低,一般为9.6Kbps-56Kbps,经Modem硬件压缩后,速率可达115.2Kbps话音传输和计算机数据通信不能同时进行。网络结构简单、清晰，拓扑结构为星型。 工作原理工作原理 发送方的计算机在发送数据时，首先把数据通过异步接口（COM1-COM4）传送给本端Modem。发送端Modem则把数字信号调制为模拟信号，并经PSTN将信号传送给接收端Modem。接收端Modem把接收到的模拟信号进行解调，恢复为数字信号，再送给本端计算机（如图5-2）。第3页，共83页。Sa
4、turday, August 17, 2024Modem计算机Modem计算机PSTN数字信号模拟信号数字信号 PSTNModem校园网56K(V.90)ModemCisco5300Cisco2511E1Internet电话外线33.6K(V.34)Modem图图5-2 5-2 拨号线连接工作原理拨号线连接工作原理 图图5-3 5-3 拨号线连接实例拨号线连接实例 第4页，共83页。Saturday, August 17, 2024 2. 2.不对称式数字用户线不对称式数字用户线（ADSL） DSL(Digital Subscriber Line，数字用户环路)是以铜质电话线为传输介质的传输技
5、术组合，它包括HDSL、SDSL、VDSL、ADSL和RADSL等，一般称之为xDSL技术。它们主要的区别就是体现在信号传输速度和有效距离的不同以及上行速率和下行速率对称性不同这两个方面。 xDSL具有很多优势。它以目前世界上普及率最高和建设最为悠久的接入媒介电话线为传输介质，因而具有十分广阔的应用空间。xDSL技术中最具代表性的技术是ADSL。第5页，共83页。8/17/20245 HDSL与SDSL支持对称的T1/E1(1.544Mbps/2.048Mbps)传输。其中HDSL的有效传输距离为34公里，且需要两至四对铜质双绞电话线；SDSL最大有效传输距离为3公里，只需一对铜线。比较而言，
6、对称DSL更适用于企业点对点连接应用，如文件传输、视频会议等收发数据量大致相应的工作。同非对称DSL相比，对称DSL的市场要少得多。 VDSL、ADSL和RADSL属于非对称式传输。其中VDSL技术是xDSL技术中最快的一种，在一对铜质双绞电话线上，上行数据的速率为13到52Mbps，下行数据的速率为1.5到2.3 Mbps，但是VDSL的传输距离只在几百米以内，VDSL可以成为光纤到家庭的具有高性价比的替代方案，目前深圳的VOD（Video on demand）就是采用这种接入技术实现的。第6页，共83页。8/17/20246 ADSL在一对铜线上支持上行速率640Kbps到1Mbps，下行
7、速率1Mbps到8Mbps，有效传输距离在35公里范围以内；RADSL能够提供的速度范围与ADSL基本相同，但它可以根据双绞铜线质量的优劣和传输距离的远近动态地调整用户的访问速度。正是RADSL的这些特点使RADSL成为用于网上高速冲浪、视频点播（IAV）、远程局域网络（LAN）访问的理想技术，因为在这些应用中用户下载的信息往往比上载的信息（发送指令）要多得多。 ADSL是DSL的一种非对称版本，它利用数字编码技术利用数字编码技术从现有铜质电话线上获取最大数据传输容量,同时又不干扰在同一条线上进行的常规话音服务。其原因是它用电话话音传输以外的频率传输数据。也就是说,用户可以在上网的同时打电话或
8、发送传真,而这将不会影响通话质量或降低下载Internet内容的速度。 第7页，共83页。8/17/20247 ADSL能够向终端用户提供8Mbps的下行传输速率和1Mbps的上行传输速率,比传统的56K模拟调制解调器快将近100多倍。这也是传输速率达128Kbps的ISDN(综合业务数据网)所无法比拟的。与电缆调制解调器相比, ADSL具有独特优势:它提供针对单一电话线路用户的专线服务,而电缆调制解调器则要求一个系统内的众多用户分享同一带宽。尽管电缆调制解调器的下行速率比ADSL高,但考虑到将来会有越来越多的用户在同一时间上网,电缆调制解调器的性能将大大下降。另外,电缆调制解调器的上行速率通
9、常低于ADSL。不容忽视的是,目前,全世界有将近7.5亿铜质电话线用户,而享有电缆调制解调器服务的家庭只有1200万。 第8页，共83页。8/17/20248 ADSL设计目的有两个功能：高速数据通信和交互视频。数据通信功能可为Internet访问、公司远程计算或专用的网络应用。交互视频包括需要高速网络视频通信的视频点播(VoD)、电影、游戏等。目前，ADSL只支持与T1/E1的接口，在未来可以到桌面。 ADSL技术有如下几个主要特点 1)ADSL的工作频带是:4.4KHZ-1MHZ:传输距离:5.5 Km。2)可传输声音、视频、数据等信息。3)传输速率高：下行速率: 1.5Mbps-8Mbp
10、s 上行速率: 512Kbps-1Mbps4)使用双绞线(普通电话线)作为传输介质;在一根电话线上,可同时传输数据和话音.5)ADSL Modem和ADSL访问服务器构成其硬件系统，借用PSTN提供的模拟信道进行数据传输，这是一种点到点的通信技术。 第9页，共83页。8/17/20249 3.Cable Modem( 3.Cable Modem(线缆调制解调器线缆调制解调器) ) Modem是将数字信号及模拟信号进行转换以适合传输的装置。Cable Modem 使用的是一种称为QAM(Quadrature Amplitude Modulation)的传输方式。而这种QAM传输方式则是针对模拟式
11、RF的网络所发明的最有效的数字数据传输方式。用Cable Modem传输数据时，利用现有的有线缆线中的某一频道，目前使用较多的是同轴电缆，将整个电缆划分为三个宽带划分为三个宽带。分别用于Cable Modem 数字信号上传、数字信号下传及电视节目模拟信号下传。一般同轴电缆的带宽为5 5 750MHz750MHz，数字信号上传为数字信号上传为5 5 42MHz42MHz；模拟信号下传为模拟信号下传为5050 550MHz550MHz；数字信号下传是数字信号下传是550550 750 MHz750 MHz。这样数字数据和模拟数据就不会互相冲突，也就可以同时传送了。 Cabel Modem是近几年发
12、展的一种家庭电脑入网的新技术，使用有线电视的宽带同轴电缆为传输介质，用有线电视网（CATV）提供高速的数据传输的广域网连接技术。Cabel Modem除了提供视频信号业务外，还能提供语音、数据等宽带多媒体信息业务。这种技术也具有不对称的特性，其上、下行速率各不相同。上行速率是768Kbps,下行速率最高可以达到38Mbps。第10页，共83页。8/17/202410 分类：分类： Cable Modem从类型上可以分成内置和外置两种。由于目前Cable Modem 的服务很多还是单向的，因此许多牌子的Cable Modem也预置了调制解调器的功能，让用户不必再买一台调制解调器。从功能上区分，C
13、able Modem 与普通调制解调器有一个明显不同的地方，那就是连接到计算机中的插口不同。由于普通调制解调器速度慢，因此计算机的COM 端口(最快115.2kbit/s)已经够用。而Cable Modem的速度远远大于这个值，因此已经不能再用COM端口来连接了。内直插卡式的Cable Modem 只要直接插到主板上就行了，PCI(最快133MB/S)速度可以应付Cable Modem最快速度36Mbit/s，但是外置的Cable Modem则又有所不同，目前大部分外置Cable Modem的厂商作法十分简单，就是将外置Cable Modem 连接到网卡上的RJ45插口处，让Cable Mod
14、em先接到网卡上，再用同轴电缆连接Cable Modem上。 第11页，共83页。8/17/202411 由于Cable Modem单线的速度可高达36Mbit/s，而10BASE的网卡速度只有10Mbit/s，因此速度看起来是会受网卡所限，但是由于目前单机能用到的带宽还不到36M，因此10Mbit/s的网卡暂时还是够用的。当然，在使用USB接口的设备越来越普遍的今天，使用USB接口来连接Cable Modem也是不错的选择。USB1.0拥有12Mbit/s的速度，至少比10BASE的网卡快，而支持USB接口的操作系统也不少，是目前一个不错的外接设备，只是现在还很少看到连接在USB接口上的Ca
15、ble Modem，相信不久之后应该会成为Cable Modem连接的主流方式。第12页，共83页。8/17/202412 特点：特点： 目前全世界已有9亿以上有线电视用户，其中我国就有8000万户，成为世界最大的有线电视网，故此业界普遍看好有线电视网上开展网络数据业务的前景。这种通过光纤同轴网HFC，采用高速Cable Modem让个人用户端接入因特网的接入方式有着突出的优点：（1）通过有线电视同轴电缆（天线）接入因特网，带宽高，不影响收看电视节目；（2）不占用电话线，无须交纳电话费；（3）不限时间上网，可按流量计费或包月计费；（4）接入速率可以高达2M10M(CM速率达10M/bps)（5
16、）安装时间短，专业人员上门安装、调试和维护；（6）可以实现影音点播、实时证券交易、互动游戏、查阅信息，更贴近生活。第13页，共83页。8/17/202413 4.DDN4.DDN DDN（DigitalDataNetwork)是公共数字数据网，是我国电信部门专为国内用户提供多种不同传输速率（64Kbps-2Mbps）的数字专线租用服务而建立的公共网络系统。它由DDN交换机和传输线路（如：光纤和双绞线）组成,如图5.4所示。 DDN可为用户提供一条高带宽、高质量的数据传输通道。数字专线有两个标准，T1 是北美标准，带宽为1.544Mbps， E1是欧洲标准，带宽为 2.048Mbps，公共数字数
17、据网(DDN)采用欧洲标准，每条信道的带宽是64Kbps。 DDN数字专线可提供高质量，高速率的数据传输，它常用于实现远程局域网之间点到点的连接，是目前应用最广泛的广域网连接技术之一。 特点：特点：DDN为用户提供不同速率的数字专线，可提供的带宽有：64K、128K、256K、512 Kbps.,2.048Mbps。DDN数字专线是一条永久的传输信道，在信道上传输的是数字信号，具有不易受干扰、信号损耗小、衰减小。DDN传输质量高、延时小、线路可用率高。DDN不具备交换能力，仅提供一条点到点的专用链路。DDN是一个全透明的网络，它支持任何高层协议。 传输距离远，用数字专线连接的两个网络之间可以相
18、距非常远，它可以连接处于不同城市，甚至不同国家的网络。 在通过DDN连接远程局域网时，可以使用PPP和HDLC协议。 适合高速、远距离的网络互连。第14页，共83页。Saturday, August 17, 2024图图5-4 DDN5-4 DDN实例实例路由器同步Modem路由器DDN/256KHDLC天津大学北京大学HDLC同步Modem 5 5公用分组交换数据网公用分组交换数据网PSDNPSDN 公用分组交换数据网，是一种以分组（Packet）为基本数据单元进行数据交换的通信网络。它采用分组交换（包交换）传输技术，是一种包交换的公共数据网。由于公用分组交换数据网使用X.25协议标准，故通
19、常也称它为X.25网。 公用分组交换数据网诞生于70年代，是最早被广泛应用的广域网技术。著名的ARPANET就是使用分组交换技术组建的。在90年代使用X.25互连远程局域网的用户越来越少。 公用分组交换数据网采用X.25协议规范,它的网到网（WAN-WAN）协议是X.75。X.25规定的是分组终端与分组交换网的接口规程，它是一组协议，包括物理层协议（X.21bis）、数据链路层协议(LAPB)和网络层协议，又叫分组级协议（PLP-Packet Lever Protocol）。 与X.25相关的协议有:定义打包、拆包操作的X.3协议；定义异步终端与PAD(分组装配/拆卸设备)之间交互作用的X.2
20、8协议；定义一台主机与PAD之间交互作用的X.29协议和X.32协议。 X.25的编址规程是X.121，X.121地址用15位十进制数表示，其格式如下图所示： X X X IP Z X X XDCC国家码DNICX1 X2 X3 X4 X5 X6X7X8 X9 X10第15页，共83页。Saturday, August 17, 20246.6.帧中继帧中继(Frame Relay)(Frame Relay) 帧帧中中继继是80年代出现、近几年才兴起的一种新的公用数据交换网，它是由X.25发展起来的快速分组交换技术。帧中继与X.25有基本相同之处是它们都用分组交换技术，都是对等式的点对点通信。但
21、在它们之间也存在着一些差异，其主要差别是：X.25协议包括低三层协议，Frame Relay仅包含物理层和数据链路层协议。 从设计思想上看，帧中继与X.25的差异是，帧中继注重快速传输，而X.25强调高可靠性，所以在X.25网内，对传输的数据进行校验，并具有出错处理机制，而帧中继省略了这个功能，因此，帧中继传输速度快（64Kbps-2.048Mbps）。帧中继的性能高于X.25,是远距离多节点数据传输用户的最佳选择，如图5.5所示。帧中继帧中继同步Modem路由器南开大学天津理工大学校园网校园网路由器同步Modem图图5-5 5-5 帧中继实例帧中继实例 第16页，共83页。Saturday,
22、 August 17, 20247.ISDN7.ISDN 综综合合业业务务数数字字网网ISDN是一种信息通信网,可以通过普通电话线支持话音、数据、图形、视频等多种业务的通信。通过ISDN可以实现局域网的远程互联，也可以实现单机入网。ISDN提供两种服务类型，PRI和BRI: PRIPRI是是主主速速率率接接口口(集群速率)，可提供30B+D（欧洲标准）或23B+D(北美标准)信道。其中：B信道用于传输用户数据（包括声音和数据），D信道用于传输控制信号和信令信号。 BRIBRI是是基基本本速速率率接接口口,可提供2B+D信道，2B信道可以分别用于数据信号和话音信号的传输，允许用户在打电话的同时进
23、行计算机通信。8.8.微波无线网微波无线网 微波通信是利用微波波段的电磁波在对流层的视距范围内进行信息传输的一种通信方式，是现代化通信的一种重要传输手段。利用微波通信技术可以实现局域网的远程互连（如图5-6）。 微波通信需要在通信双方各架设一个天线，且接收天线与发射天线必须精确地对准。天线有定向和全向两种类型，定向天线主要实现点到点的通信，而全向天线可以实现一点对多点的通信。 微波沿着直线传播，它不能很好地穿过建筑物，因此，使用微波无线网互连局域网时，要求在两个通信站点的直线范围内不能有遮挡物（建筑物），否则它将不能正确地传输数据。第17页，共83页。Saturday, August 17,
24、2024图图5-6 5-6 利用微波无线网互连远程局域网实例利用微波无线网互连远程局域网实例路由器路由器北京大学同步Modem人民大学同步Modem9.9.卫星通信网卫星通信网 卫星通信利用人造地球卫星作为空中微波中继站，实现地球上两个或多个地球站之间的通信。卫星通信不仅可以为全球提供远距离的电视广播、移动通信服务，而且可以提供数据广播和定点式数据通信，利用卫星通信网可以实现更大范围的局域网互连。 它具有覆盖地域广、传输距离长、传输质量好、通信速率快等特点，因此，卫星通信通常在覆盖面积广、规模大的互联网主干网的环境中使用。 使用卫星通信互连远距离局域网的实例很多，例如，我国教育科研示范网（CE
25、RNET）就使用2Mbps卫星通信信道，作为CERNET主干网的传输线路。 第18页，共83页。Saturday, August 17, 20245.1 广域网的基本概念广域网的基本概念5.1.1 广域网的构成广域网由一些结点交换机以及连接这些交换机的链路组成。通常一个结点交换机往往与多个结点交换机相连。在广域网中的一个重要问题就是分组的转发机制。图5-1表示相距较远的局域网通过路由器与广域网相连，组成了一个覆盖范围很广的互联网。广域网并没有严格的定义。通常是指覆盖范围很广(远远超过一个城市的范围)的长距离网络，一般都是由电信公司所拥有。第19页，共83页。Saturday, August 1
26、7, 2024第20页，共83页。Saturday, August 17, 20245.1.2 数据报和虚电路网络层为接在网络上的主机所提供的服务可以有两大类，即无连接的网络服务和面向连接的网络服务。这两种服务的具体实现就是通常所谓的数据报服务和虚电路服务。第21页，共83页。Saturday, August 17, 2024图5-2中分别画出了网络提供数据报服务和提供虚电路服务的特点。看网络提供虚电路服务的情况。先设图5-2(b)中主机H1要和主机H5通信。在图5-2(b)中，我们设寻找到的路由是ABE。第22页，共83页。Saturday, August 17, 2024第23页，共83页
27、。Saturday, August 17, 2024表表5-1归纳了虚电路服务与数据报服务的主要区别。归纳了虚电路服务与数据报服务的主要区别。第24页，共83页。Saturday, August 17, 20245.2 广域网中的分组转发机制广域网中的分组转发机制分组交换网的分组转发是基于查表的。转发就是在交换结点收到分组时，检查其目的地址，然后用查找转发表(forwarding table)的方法，找出应从结点的哪一个接口将该分组发送出去。路由选择则是构造路由表 (routing table) 的过程。路由表是用路由选择算法得到的，而转发表则是根据路由表得出的。第25页，共83页。Satur
28、day, August 17, 20245.2.1 在结点交换机中查找转发表在结点交换机中查找转发表1层次结构的地址结构为了减少查找转发表所花费的时间，在广域网中一般都采用层次结构的地址(hierarchical addressing)。最简单的层次结构地址就是把一个用二进制数表示的主机地址划分为前后两部分。前一部分的二进制数表示该主机所连接的分组交换机的编号，是第一层地址，而后一部分的二进制数表示所连接的分组交换机的端口号，或主机的编号，是第二层地址，如图5-3所示。第26页，共83页。Saturday, August 17, 2024第27页，共83页。Saturday, August 1
29、7, 2024如图5-4所示有三个交换机，其编号分别为1、2和3。每个主机也按接入的交换机和低速端口进行编号。第28页，共83页。Saturday, August 17, 2024第29页，共83页。Saturday, August 17, 2024转发表中没有源站地址这一项。这是因为路由选择中的下一跳只取决于数据报中的目的站地址，而与源站地址无关。这是一个很重要的概念，应记住。2按照目的站的交换机号确定下一跳采用两个层次的编址方案可使转发分组时只使用第一部分地址，即在进行路由选择时，只根据主机地址中的交换机号。第30页，共83页。Saturday, August 17, 20245.2.2
30、路由表的简化广域网的路由问题就是要解决分组在各交换机中应如何进行转发。在专门研究广域网的路由问题时，可用图论中的“图(graph)”来表示整个广域网，用“结点”表示广域网上的结点交换机，用连接结点与结点的“边”表示广域网中的链路。图5-5左边是一个具有4个结点交换机的例子，而右边则是对应的图。第31页，共83页。Saturday, August 17, 2024第32页，共83页。Saturday, August 17, 2024根据图5-5所示的图，可得出每一个结点中的转发表，如图5-5所示。使用了默认路由的简化转发表如图5-7所示。第33页，共83页。Saturday, August 17
31、, 2024第34页，共83页。Saturday, August 17, 2024第35页，共83页。Saturday, August 17, 20245.3 X.25分组交换网分组交换网X.25所讨论的都是以面向连接的虚电路服务为基础。这一概念如图5-8所示。第36页，共83页。Saturday, August 17, 2024第37页，共83页。Saturday, August 17, 2024图5-9表示X.25接口的3个层次。最下面是物理层，接口标准是X.21建议书。第二层是数据链路层，接口标准是平衡型链路接入规程LAPB，它就是第3章介绍的HDLC的一个子集。第三层是分组层(不叫网络
32、层)，在这一层上，在DTE与DCE之间可建立多条逻辑信道(04095号)。从第一层到第三层，数据传送的单位分别是“比特”、“帧”和“分组”。第38页，共83页。Saturday, August 17, 2024第39页，共83页。Saturday, August 17, 2024当利用现有的一些X.25网来支持因特网的服务时，X.25网就表现为数据链路层的链路。图5-10说明了这一情况。第40页，共83页。Saturday, August 17, 2024第41页，共83页。Saturday, August 17, 20245.4 帧中继帧中继FR5.4.1 帧中继概述帧中继就是一种减少结点处
33、理时间的技术。帧中继的原理很简单。当帧中继交换机收到一个帧的首部时，只要一查出帧的目的地址就立即开始转发该帧。因此在帧中继网络中，一个帧的处理时间比X.25网约减少一个数量级。这种传输数据的帧中继方式也称为X.25的流水线方式。第42页，共83页。Saturday, August 17, 2024仅当帧中继网络本身的误比特率非常低时，帧中继技术才是可行的。像上面这样一面接收帧就一面转发此帧，就称为快速分组交换(fast packet switching)。帧中继的帧长是可变的。还有一种叫做信元中继(Cell Relay)的快速分组交换，它采用固定帧长，每一个帧叫做一个信元。图5-11(a)和(
34、b)分别是一般分组交换网络和帧中继这两种方式从层次上来看的对比。第43页，共83页。Saturday, August 17, 2024第44页，共83页。Saturday, August 17, 2024图5-12比较了两种情况下从源站到目的站传送一帧在网络的各链路上所要传送的信息。第45页，共83页。Saturday, August 17, 2024第46页，共83页。Saturday, August 17, 2024第47页，共83页。Saturday, August 17, 2024 图5-14进一步给出了帧中继服务的几个主要组成部分。第48页，共83页。Saturday, August
35、 17, 2024第49页，共83页。Saturday, August 17, 2024用户通过帧中继用户接入电路(user access circuit)连接到帧中继网络。UNI有两个端口。在用户的一侧叫做用户接入端口(user access port)，而在帧中继网络一侧的叫做网络接入端口(network access port)。第50页，共83页。Saturday, August 17, 2024帧中继的主要优点：（1）减少了网络互连的代价。（2）网络的复杂性减少但性能却提高了。（3）由于使用了国际标准，增加了互操作性。（4）协议的独立性。第51页，共83页。Saturday, Aug
36、ust 17, 20245.4.2 帧中继的体系结构和帧格式帧中继只用到了Q.922中的下列核心功能：（1）帧定界、对齐和透明性；（2）用地址字段实现帧复用和分用；（3）对帧进行检查，保证在0比特插入前和抽出后的帧长是整数倍的字节；（4）对帧进行检查，以保证其长度不超长或过短；（5）检测传输差错；（6）拥塞控制。第52页，共83页。Saturday, August 17, 2024帧中继提供面向连接的数据链路层服务，具有下列特点：（1）保持网络入口处和出口处所传输的帧的顺序；（2）保证不交付重复帧；（3）帧丢失率很少。第53页，共83页。Saturday, August 17, 2024图5-
37、15画的是帧中继的帧格式，它是由最小功能(minimum-function)的LAPF协议即LAPF核心协议(core protocol)所定义的。第54页，共83页。Saturday, August 17, 2024第55页，共83页。Saturday, August 17, 2024各字段的作用。（1）标志字段：它是一个和PPP帧格式的标志字段一样的独特的01111110的比特序列，用于指示一个帧的起始和结束。（2）信息字段：它是长度可变的用户数据。如果用户要选择实现附加的端到端的数据链路控制功能，那么可以在信息字段中再放入一个数据链路帧。特别是，用户通常的选择是使用完全的LAPF协议(f
38、ull LAPF protocol)，也就是LAPF控制协议(control protocol)，以便完成在LAPF核心功能之上的一些功能。（3）帧检验序列字段：它包括2字节的循环冗余检验。（4）地址字段：地址字段一般为2字节，但也可扩展为3或4字节。第56页，共83页。Saturday, August 17, 2024地址字段中的几个重要部分是： 数据链路连接标识符 前向显式拥塞通知 反向显式拥塞通知 丢弃指示应当注意：数据链路连接标识符DLCI只具有本地意义。第57页，共83页。Saturday, August 17, 20245.4.3 帧中继的拥塞控制1帧中继的拥塞控制方法帧中继使用的
39、拥塞控制方法有以下三种：（1）丢弃策略。（2）拥塞避免。（3）拥塞恢复。第58页，共83页。Saturday, August 17, 20242承诺的信息速率若数据率小于CIR，在一般情况下传输是有保证的。若数据率大于CIR但小于所设定的最高速率，则在可能的情况下进行传送。若数据率大于所设定的最高速率，则立即丢弃。3利用显式信令避免拥塞4利用隐式信令进行拥塞恢复当网络丢弃帧时就产生了隐式信令(implicit signaling)。第59页，共83页。Saturday, August 17, 20245.5 综合业务数字网综合业务数字网ISDN5.5.1 窄带综合业务数字网N-ISDN共路信令
40、主要用于：（1）呼叫建立、路由选择和呼叫释放；（2）内部数据库访问；（3）网络运行与支持；（4）计费。第60页，共83页。Saturday, August 17, 2024 ISDN最基本的概念就是在用户和ISDN之间的连线相当于一个数字比特管道。管道中的双向比特流可来自数字电话机或数字传真机等其他终端。这种数字比特管道用时分复用方式可支持多个独立通路 (channel)。 ISDN定义了一些标准化的通路，都各用一个英文字母表示。其中最常见的是B通路(54 kbit/s的数字PCM话音或数据通路)和D通路(15 bit/s或54 kbit/s用作带外信令的数字通路)。（1）基本速率（2）一次群
41、速率第61页，共83页。Saturday, August 17, 2024 ITU-T将ISDN提供的业务分为基本业务和补充业务。基本业务又分为以下两种：（1）承载业务(Bearer Service)（2）用户终端业务(Teleservice) 近几年来因特网的用户急剧增长，使得N-ISDN又找到了一些市场。用户可以使用一条B通路上网，而用另一条B通路打电话。或者用整个基本速率共144 kbit/s的数字链路接入到因特网。这就是电信部门宣传的“一线通”，它的一个很大的好处就是使只拥有一条电话线的用户在上网的同时，还能够接打电话，并且上网的速率比使用55 kbit/s调制解调器的效果还要好些。第
42、62页，共83页。Saturday, August 17, 20245.5.2 宽带综合业务数字网B-ISDN宽带综合业务数字网B-ISDN也是企图将各种业务，如话音、数据、图像以及活动图像都综合在一个网络中传送和交换。第63页，共83页。Saturday, August 17, 2024B-ISDN与N-ISDN相比，具有以下的一些重大区别：（1）N-ISDN使用的是电路交换，它只是在传送信令的D通路使用分组交换。B-ISDN则使用一种快速分组交换，称为异步传递方式ATM。（2）N-ISDN是以目前正在使用的电话网为基础，其用户环路采用双绞线(铜线)。但在B-ISDN中，其用户环路和干线都采
43、用光缆(但短距离也可使用双绞线)。（3）N-ISDN各通路的比特率是预先设置的。（4）N-ISDN无法传送高速图像，但B-ISDN可以传送。第64页，共83页。Saturday, August 17, 20245.6 异步传递方式异步传递方式ATM5.6.1 ATM的基本概念异步传递方式ATM (Asynchronous Transfer Mode)就是建立在电路交换和分组交换的基础上的一种面向连接的快速分组交换技术，它采用定长分组，能够较好地对宽带信息进行交换。同步传递方式STM (Synchronous Transfer Mode)是使各个终端之间有称之为帧参考的一个共同时间参考。第65页
44、，共83页。Saturday, August 17, 2024ATM的主要优点如下：（1）选择固定长度的短信元作为信息传输的单位，有利于宽带高速交换。（2）能支持不同速率的各种业务。（3）所有信息在最低层是以面向连接的方式传送，以保持电路交换适合于传送实时性很强的业务的优点。（4）ATM使用光纤信道传输。ATM的一个明显缺点就是信元首部的开销太大。第66页，共83页。Saturday, August 17, 20245.6.2 ATM的协议参考模型ATM的协议参考模型(图5-15)。第67页，共83页。Saturday, August 17, 2024第68页，共83页。Saturday, A
45、ugust 17, 2024ATM的协议参考模型共有三层，大体上与OSI的最低两层相当(但无法严格与OSI的层次相对应)。1物理层物理层又分为两个子层。靠下面的是物理媒体相关(Physical Medium Dependent)子层，即PMD子层 。 PMD子 层 的 上 面 是 传 输 汇 聚 (Transmission Convergence)子层，即TC子层。（1）PMD子层（2）TC子层图5-17给出了一个例子，说明ATM的信元流是怎样装入到一个STM-1帧(STM-1的速率就是OC-3的速率)中。第69页，共83页。Saturday, August 17, 2024第70页，共83页
46、。Saturday, August 17, 20242ATM层图5-18表示了使用VPI和VCI来标识VP和VC的方法。ATM层的功能是：（1）信元的复用与分用；（2）信元的VPI/VCI转换(就是将一个入信元的VPI/VCI转换成新的数值)；（3）信元首部的产生与提取；（4）一般的流量控制。第71页，共83页。Saturday, August 17, 2024第72页，共83页。Saturday, August 17, 20243ATM适配层ATM适配层记为AAL(ATM Adaptation Layer)，其作用是增强ATM层所提供的服务，并向上面高层提供各种不同的服务。TU-T的I.35
47、2规定了AAL向上提供的服务是：（1）将用户的应用数据单元ADU划分为信元或将信元重装成为应用数据单元ADU；（2）对比特差错进行监控和处理；（3）处理丢失和错误交付的信元；（4）流量控制和定时控制。第73页，共83页。Saturday, August 17, 2024ITU-T规定了ATM网络可向用户提供四种类别(class)的服务，从A类到D类。服务类别的划分是根据：比特率是固定的还是可变的；源站和目的站的定时是否需要同步；是面向连接还是无连接。表5-2是这4个类别服务的比较。第74页，共83页。Saturday, August 17, 2024第75页，共83页。Saturday, Au
48、gust 17, 2024AAL层又划分为两个子层：（1）汇聚子层CS (Convergence Sublayer) （ 2） 拆 装 子 层 SAR (Segmentation And Reassembly以上所述可归纳为图5-19所示的砂漏模型(即样子是上下宽、中间窄的砂漏)。第76页，共83页。Saturday, August 17, 2024第77页，共83页。Saturday, August 17, 20245.6.3 ATM的信元结构图5-20为ATM信元的格式。第78页，共83页。Saturday, August 17, 2024第79页，共83页。Saturday, Augus
49、t 17, 2024ATM信元首部中各字段的作用。（1）类属流量控制GFC(Generic Flow Control)：4 bit字段，通常置为0。（2）VPI/VCI：即路由字段。（3）有效载荷类型PT(Payload Type)3 bit字段，用来区分该信元是用户信息或非用户信息。此字段又称为有效载荷类型指示PTI (I表示Indicator)。（4）信元丢失优先级CLP(Cell Loss Priority)：15 bit字段，指示信元的丢失优先级。网络还可能将违反通信量合约(contract)的信元的CLP从0改为1，这个过程称为“打标记”(tagging)。（5）首部差错控制HEC
50、(Header Error Control)：8 bit字段，提供覆盖信元首部所有字段(但不包括有效载荷部分)的差错控制。第80页，共83页。Saturday, August 17, 20245.6.4 ATM的逻辑连接机制在ATM中使用的虚通路是一种逻辑连接，它和X.25中的虚电路或帧中继中的数据链路连接相似。虚通路是ATM网络中的一个基本交换单元。在下面图5-21的例子中，我们设从端点A到端点B经过ATM交换机X, Y和Z。第81页，共83页。Saturday, August 17, 2024第82页，共83页。Saturday, August 17, 2024电话交换机采用了交叉连接交换机(crossconnect switch)对群路进行交换。一个虚通道包括许多个虚通路，而每一个虚通道具有一个惟一的虚通道标识符VPI。第83页，共83页。Saturday, August 17, 2024
