第05章广域网原理与技术.ppt

5-1,计算机网络技术与应用,第5章 广域网原理与技术,5-2,5.1 广域网概述,广域网概念 是一个根据地理区域划分网络的概念，指能连接多个城市、地区或国家的网络，能够按照需要连接距离很远且大量的计算机，通过广域网可以互联距离遥远的计算机网络。 广域网组成 通信子网 资源子网 主要组成部分为通信子网，又称作公用数据通信网,5-3,常用的公用数据通信网 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） 局域网强调的是资源共享 关注如何根据应用需求来规划、建立和应用 广域网则着重数据传输 侧重网络能够提供什么样的数据传输业务 用户如何接入网络,5-4,公用数据通信网工作在OSI参考模型的低3层 物理层 数据链路层 网络层 广域网协议模型与OSI参考模型的对应关系,5.1.1 广域网参考模型,图5-1 广域网协议模型与OSI参考模型的关系,5-5,5.1.2 广域网的标准协议,广域网的标准协议 物理层协议 X.21bis 、V.24、V.35、EIA/TIA-232 数据链路层协议 SDLC、HDLC、LAP、LAPB 、SLIP 、PPP 、帧中继 X.25的网络层协议 X.25,5-6,5.1.3 公用数据通信网,一般广域网的通信子网都是由公用数据通信网充任 公用数据通信网通常由政府的电信部门建立和管理 是区别于局域网的主要标志之一 中国公用数据通信网 公用电话交换网（PSTN） 中国公用分组交换网（CHINAPAC） 中国数字数据网（CHINADDN） 公用帧中继宽带业务网（CHINAFRN）,5-7,公用数据通信网主要提供三种通信服务 电路交换服务 分组交换服务 租用线路或专线服务,5-8,5.2 公用电话交换网,公用电话交换网（public switching telephone network，PSTN） 提供语音通信服务、数据通信业务 借助于modem实现 数字通信 PSTN由以下几部分组成： 交换设备 传输媒体 用户设备 信令系统 下载速率可以高达56Kbps，上传最高速率为33.6Kbps,5-9,5.3 公用数据分组交换网,采用分组交换技术实现的数据通信网，它提供的网络功能相当于OSI参考模型物理层、数据链路层、网络层的功能 符合ITU-T的X.25协议的网络又称X.25网 常用的有X.25网、帧中继网和ATM网 X.25是国际电话电报咨询委员会CCITT）提出 中国的公用分组交换网叫做CHINAPAC,5-10,5.3.1 X.25协议,ITU-T制定： “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 X.25接口分为三个层次 通过双向的“虚电路”来完成,5-11,5.3.2 X.25网的组成,主要由分组交换机、用户接入设备和传输线路组成,图5-2 CHINAPAC示意图,5-12,分组交换机 提供路由选择和流量控制 提供网络基本业务和可选业务 实现X.25、X.75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 用户接入设备 用户终端 路由器 传输线路 模拟形式 数字形式,5-13,5.4 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 实际上是数据租用专线，简称专线 我国的DDN网叫做CHINADDN ，速率2Mbps 中国教育科研网（CERNET）的许多用户就是通过CHINADDN实现跨省市连接的,图5-3 通过DDN进行网络连接示例,5-14,DDN主要用于点对点的局域网连接 DDN几乎不使用差错控制、流量控制等，性价比好 DDN不具备交换功能 DDN是全透明的网络 DDN主要方式就是租用专线 DDN更适用于信息量大、通信频繁的LAN与LAN或主机与主机之间的互联,5-15,5.5 帧中继网,5.5.1 帧中继概述 高带宽、低费用、额外开销低 由X.25分组交换技术演变而来的 它继承了X.25的优点 对X.25协议做了简化和改进 速率：64Kbps2.043Mbps 适合大容量、突发性数据业务 是远程LAN间互联的一种理想选择,5-16,5.5.2 帧中继网的组成,三部分组成 帧中继接入设备 帧中继交换设备 公用帧中继业务 用户接入帧中继网，通常采用两种主要形式 LAN接入 终端接入 两种关键技术 虚拟租用线路 “流水线”方式,图5-4 帧中继网接入形式,5-17,5.6 ATM网络,5.6.1 综合业务数字网 将语音、数据、图像等业务综合在一个网络内，即建立综合业务数字网（ISDN） ISDN以电话综合数字网（IDN）为基础发展而成的通信网 完全采用数字信道，能获得较高的通信质量与可靠性,图5-5 传统的电信网向ISDN发展的过程,5-18,ISDN可分为两代 第一代称为窄带ISDN（N-ISDN） 基于64Kbps通道作为基本交换部件，采用电路交换方式 第二代称为宽带ISDN（B-ISDN） 支持高速率的数据传输，采用快速分组（固定长）交换 其最大贡献在于异步传输模式ATM，也称信元中继 发展方向-ATM,5-19,5.6.2 ATM概述,是ITU-T于1990年1月确定的B-ISDN的最终传输模式 采用面向连接的传输方式，将数据分割成固定长度的信元，通过虚连接进行交换 ATM的传输过程包括连接建立、数据传输和连接释放 ATM中传输的信息的基本单位称为信元（cell），信元相当于一个分组,5-20,ATM主要优点 可按业务的需要动态地分配网络带宽 缩短交换节点的时延，提高交换节点的通信处理能力 短小而固定的信元传输可以缩小网络传输延迟 ，支持不同速率（25Mbps、51Mbps、155Mbps、622Mbps等）的各种业务 定义了多种不同速率的物理接口，对不同的应用提供不同的传输带宽 定义多种服务类型，能够保证所承诺的服务质量（QoS）,5-21,5.6.3 ATM网络组成,ATM网络的核心是ATM交换机 分为ATM广域网和ATM局域网 1、ATM广域网 由广域ATM交换机、光纤传输线路和用户接入设备（ATM终端或路由器）,图5-6 ATM广域网,5-22,2、ATM局域网 由ATM局域交换机和用户接入设备（ATM终端或路由器/LAN）组成,图5-7 ATM局域网,5-23,3、ATM网与传统网络的互联 互联互通！ IPOA协议 LANE协议,5-24,5.6.4 ATM的应用,多媒体应用 客户服务器结构 高速主干网 ATM工作组 平滑连接,5-25,5.7 其他通信网络,非对称数字用户环路（ADSL） 利用普通电话线进行高速数据传输 数据传输速率是不对称的 下行速率是1.58Mbps，而上行速率最高只有1Mbps ADSL的最大传输距离为5.5km 有线电视网络 以宽带同轴电缆作为传输介质，使用电缆调制解调器（cable modem） 也具有不对称的特性 cable modem的上行速率是768Kbps，下行速率最高可以达到38Mbps。,5-26,微波无线网 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 微波通信的主要特点是： 传输速率比较高 微波的传输距离有限 微波沿直线传播 保密性强 易实现局域网之间的远程互联 卫星通信网 利用人造地球卫星作为空中微波中继站 覆盖地域广、传输距离长、传输质量好、通信速率快,5-27,本 章 小 结,广域网原理与技术：公用电话交换网、公用数据分组交换网、数字数据网、帧中继网、ATM网络、其他通信网络（ADSL、有线电视网、微波无线网、卫星通信网） 应掌握基本概念和基本原理,