廣域網(wǎng)技術(shù)入

1、廣域網(wǎng)技術(shù)(jsh)1、廣域網(wǎng)的構(gòu)成當(dāng)主機(jī)之間的距離較遠(yuǎn)時，例如，相隔幾十或幾百公里，甚至幾千公里，局域網(wǎng)顯然就無法完成主機(jī)之間的通信任務(wù)(rn wu)。這時就需要另一種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，即廣域網(wǎng)。 共四十七頁互聯(lián)網(wǎng)由局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)組成(z chn)互聯(lián)網(wǎng) 局域網(wǎng)局域網(wǎng)廣域網(wǎng)路由器結(jié)點(diǎn)交換機(jī)相距較遠(yuǎn)的局域網(wǎng)通過路由器與廣域網(wǎng)相連(xin lin)組成了一個覆蓋范圍很廣的互聯(lián)網(wǎng) 共四十七頁廣域網(wǎng)與OSI模型(mxng)廣域網(wǎng)主要工作于OSI模型的下三層，即物理層、數(shù)據(jù)(shj)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層由于目前網(wǎng)絡(luò)層普遍采用了IP協(xié)議，所以廣域網(wǎng)技術(shù)或標(biāo)準(zhǔn)主要關(guān)注物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的功能及其實(shí)現(xiàn)不同廣域網(wǎng)技術(shù)的差

2、異就在于它們在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)現(xiàn)方式的不同。廣域網(wǎng)的物理層協(xié)議主要描述如何面向廣域網(wǎng)服務(wù)提供電氣、機(jī)械、規(guī)程和功能特性，包括定義DTE和DCE設(shè)備的接口；廣域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層定義數(shù)據(jù)幀的封裝以及如何通過廣域網(wǎng)鏈路傳輸?shù)竭h(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)。 共四十七頁選擇一種最適合自己、性能價格比高的接入技術(shù)。8.1.1 對接入技術(shù)的基本(jbn)要求（1）可靠性（2）安全性（3）可擴(kuò)展性：帶寬、用戶數(shù)量（4）先進(jìn)性 共四十七頁8.1 接入技術(shù)(jsh)概述8.1.2 接入技術(shù)(jsh)的分類有線和無線 有線接入技術(shù)主要類型接入方式說明撥號接入電話接入網(wǎng)ISDN接入綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ADSL接入非對稱數(shù)字用戶線HFC接入混

3、合光纖/同軸電纜光纖接入FTTB、FTTC、FTTH、FTTZ、FTTODDN接入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)共四十七頁8.2 撥號(b ho)接入 調(diào)制解調(diào)器將用戶計算機(jī)與電話線相連(xin lin)，通過電話線傳輸數(shù)據(jù)。8.2.1 調(diào)制解調(diào)器1.作用PSTN：公用電話交換網(wǎng)共四十七頁8.2 撥號(b ho)接入 8.2.1 調(diào)制解調(diào)器2.調(diào)制解調(diào)器的類型 （1）按功能分：傳統(tǒng)的用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)?、兼有傳真功能的、用于有線電視網(wǎng)的、用于ADSL的、數(shù)據(jù)語音同傳（2）按調(diào)制方式(fngsh)分：頻移鍵控FSK、相移鍵控PSK、混合調(diào)制（3）按是否提供收發(fā)雙方的同步時鐘分：異步、同步共四十七頁（4）按外形結(jié)構(gòu)分類：外

4、置式、內(nèi)置式、插卡式、機(jī)架式、無線式（5）按工作(gngzu)方式分類：全雙工、半雙工 共四十七頁8.2 撥號(b ho)接入 8.2.1 調(diào)制解調(diào)器8.2.2 撥號(b ho)接入方式 RAS：遠(yuǎn)程接入服務(wù)器共四十七頁把話音和非話音在內(nèi)的所有(suyu)業(yè)務(wù)綜合到1個數(shù)字網(wǎng)中進(jìn)行傳輸、交換和處理的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)。8.3.1 ISDN的特點(diǎn)（1）支持端到端的數(shù)字連接 數(shù)字通道（2）支持話音及非話音多種通信業(yè)務(wù)（3）提供標(biāo)準(zhǔn)的用戶/網(wǎng)絡(luò)接口 8個終端（5）方便性 信息信道和信令信道分離（6）通信業(yè)務(wù)自動識別（7）高速率 64kbps、128kbps 共四十七頁8.3.1 ISDN的特點(diǎn)(tdin)8.

5、3.2 ISDN的通道類型信息(xnx)通道信息(xnx)流，B通道信令通道控制用戶和網(wǎng)絡(luò)的信令信息，D通道1.B通道：64Kbps，基本工作通道2.D通道：16/64Kbps，信令通路3.H通道：1.544/2.048Mbps 共四十七頁通道(tngdo)類型類型速率用 途B64Kbps用戶信息流通道用戶信息流速率：8、16、32、64Kbps電路交換、分組交換、半永久連接用作電路交換的 B通道不傳送信令信息D16Kbps64Kbps主要用于傳送電路交換的信令信息對于電路交換，除了傳送信令信息以外，還可以用來傳送遙控信息和分組交換數(shù)據(jù)H0384Kbps用戶信息流通道H111536Kbps電路

6、交換、分組交換、半永久連接H121920Kbps電路交換的H通道不傳送信令信息共四十七頁8.3.3 ISDN的接口結(jié)構(gòu)和接入方式1.ISDN的接口結(jié)構(gòu)基本(jbn)接口和基群速率接口 共四十七頁用戶網(wǎng)絡(luò)接口類型物理接口速率接口結(jié)構(gòu)接口名稱信道結(jié)構(gòu)基本接口192Kbps基本接口（基本接入）2B+D（D為16Kbps）基群速率接口1.544Mbps或2.048MbpsB信道接口（多信道接入） 23B+D（D為 64Kbps）30B+D（D為 64Kbps）H0信道接口（高速接入）4H03H0+D（D為 64Kbps）5H0+D（D為 64Kbps）H11信道接口（高速接入）H11（D為 64Kbp

7、s）H12+D（D為 64Kbps）B/H0混合信道接口nB+mH0+D（D為 64Kbps）表8-4 ISDN的主要接口(ji ku)結(jié)構(gòu) 共四十七頁2.ISDN的基本接入方式(fngsh) （1）利用ISDN網(wǎng)卡和網(wǎng)絡(luò)終端NT1接入方式NT1：完成接口轉(zhuǎn)換(zhunhun)功能共四十七頁（2）利用NT1和終端(zhn dun)適配器TA的接入方式TA：完成(wn chng)速率適配、信號及協(xié)議轉(zhuǎn)換共四十七頁（3）利用(lyng)ISDN路由器的接入方式共四十七頁8.4 非對稱數(shù)字(shz)用戶線系統(tǒng)ADSL ADSL調(diào)制解調(diào)器連接到因特網(wǎng)，用戶仍可在同一對雙絞線上通電話。8.4.1 ADS

8、L的一般概念充分利用現(xiàn)有電話線開發(fā)寬帶業(yè)務(wù)的非對稱性的因特網(wǎng)接入技術(shù)。非對稱：用戶線的上行和下行的傳輸速率不同?？芍С?.58Mbps的下行帶寬，16Kbps1Mbps的上行帶寬，最大傳輸距離(jl)可達(dá)5km左右。 共四十七頁采用頻分多路復(fù)用技術(shù)和回波(hu b)消除技術(shù)在電話線上實(shí)現(xiàn)分隔有效帶寬，利用電話線的高頻部分（26KHz2MHz）進(jìn)行數(shù)字傳輸。信號到電話局后通過信號識別/分離器，語音信號傳到電話交換機(jī)，數(shù)字信號接入因特網(wǎng)。 共四十七頁1.ADSL的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ATU-C：中央交換(jiohun)局端模塊的ADSL Modem ATU- R：用戶端ADSL Modem 共四十七頁2.A

9、DSL的技術(shù)原理工作流程(lichng)：ADSL Modem編碼后的信號電話局信號識別/分離器，語音信號交換機(jī)，數(shù)字信號因特網(wǎng)。3個信息通道：速率為1.5Mbps8Mbps的高速下行通道；速率為16Kbps1Mbps的中速雙工通道，控制信號和上行信息的傳輸；普通的電話服務(wù)通道。3種調(diào)制技術(shù)：正交調(diào)幅技術(shù)QAM、無載波幅相調(diào)制技術(shù)（CAP）和離散多音頻技術(shù)（DMT）。共四十七頁3.ADSL的特點(diǎn)(tdin)及應(yīng)用領(lǐng)域 （1）ADSL的特點(diǎn)投資小，連接方便傳輸距離遠(yuǎn)，誤碼率低，可靠性高速率高，頻帶寬采用點(diǎn)點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：保密性好，獨(dú)享高帶寬（2）ADSL的主要(zhyo)應(yīng)用領(lǐng)域高速的數(shù)據(jù)接入、視

10、頻點(diǎn)播、網(wǎng)絡(luò)互連業(yè)務(wù)、家庭辦公、遠(yuǎn)程教學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療等 共四十七頁8.4.2 ADSL的單用戶接入方式(fngsh) 1.ADSL終端設(shè)備的安裝(nzhung) 共四十七頁2.ADSL的單用戶接入方式(fngsh)（1）利用(lyng)ADSL網(wǎng)卡接入（2）外置式ADSL Modem 接入（3）USB口外置式ADSL Modem接入共四十七頁8.4.3 ADSL的多用戶接入方式(fngsh) 共四十七頁共四十七頁8.5 數(shù)字(shz)數(shù)據(jù)網(wǎng)DDN 利用數(shù)字通道傳輸數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。提供永久性和半永久性連接的傳輸通道。永久性：建立傳輸速率不變的、獨(dú)占帶寬的固定連接電路半永久性：非交換性的，由網(wǎng)

11、管人員對其提出(t ch)的傳輸速率、目的地和傳輸路由進(jìn)行設(shè)置。主干傳輸為光纖傳輸，傳輸速率分為14.4K、28.8K、64K、128K、256K、512K、768K、1.544M和44.763M等鋪設(shè)專用線路、專用的接入設(shè)備和路由器共四十七頁8.5.1 DDN的接入方式(fngsh) 用戶終端設(shè)備接入和用戶網(wǎng)絡(luò)接入1.用戶終端設(shè)備接入方式（1）通過調(diào)制解調(diào)器接入（2）通過DDN的數(shù)據(jù)終端設(shè)備(shbi)接入（3）通過用戶集中設(shè)備接入多路復(fù)用器 2.用戶網(wǎng)絡(luò)接入方式（1）利用DDN互連方式（2）專用網(wǎng)與公用網(wǎng)的互連（3）分組交換網(wǎng)與DDN的互連（4）用戶交換機(jī)與DDN的互連 共四十七頁8.6.

12、2光纖接入網(wǎng)技術(shù)(jsh)FTTC+LAN 光纖作為主要傳輸媒體 1.按照光纖鋪設(shè)位置分類光纖到用戶（FTTH）、光纖到路邊(l bin)（FTTC）、光纖到大樓（FTTB）、光纖到辦公室（FTTO）等2.按照光纖網(wǎng)絡(luò)使用的器件分類有源光纖接入網(wǎng)（AON）、無源光纖接入網(wǎng)（PON） 共四十七頁3.同步光纖接入網(wǎng)同步數(shù)字體系（SDH）90年代引入、有源光接入。復(fù)用、線路傳輸及交換功能融為一體、由統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)(wnglu)管理系統(tǒng)操作的綜合信息傳輸網(wǎng)絡(luò)(wnglu)。應(yīng)用最普遍、但仍只是FTTC（光纖到路邊）、FTTB（光纖到樓）的程度 最新發(fā)展方向是對IP業(yè)務(wù)的支持，新型SDH設(shè)備配備了LAN接口，

13、提供透明LAN互連業(yè)務(wù)和ISP接入。 共四十七頁8.6.3衛(wèi)星接入信息不對稱性衛(wèi)星直播系統(tǒng)（DBS）和撥號網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合上行信號通過現(xiàn)有撥號(b ho)或?qū)＞€網(wǎng)絡(luò)傳輸，下行信號通過54M衛(wèi)星寬帶廣播發(fā)送，用戶可通過調(diào)制解調(diào)器或?qū)＞€接入本地ISP，發(fā)出請求，由ISP通過衛(wèi)星下載用戶請求的文件或數(shù)據(jù)。 共四十七頁非對稱衛(wèi)星(wixng)接入 能實(shí)現(xiàn)單向(dn xin)流式視、音頻實(shí)時多點(diǎn)傳送和一對多點(diǎn)的傳送，可以實(shí)現(xiàn)加密，安全可靠，覆蓋范圍廣，不受地理位置的限制，費(fèi)用與距離無關(guān)等特點(diǎn)。 （數(shù)字視頻廣播）共四十七頁廣域網(wǎng)主干(zhgn)技術(shù)1、X.252、幀中繼3、ATM共四十七頁共四十七頁幀中繼的產(chǎn)生

14、(chnshng)背景對X.25分組交換技術(shù)的回顧：X.25分組交換是借助于虛電路（邏輯電路）來在網(wǎng)絡(luò)層提供(tgng)面向連接服務(wù)的一種技術(shù)。上個世紀(jì)80年代末、90年代初在廣域網(wǎng)中被大量采用，其豐富的檢、糾錯機(jī)制特別適合于當(dāng)時廣泛使用銅纜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。隨著容量大、質(zhì)量高(誤碼率低于10-9)的光纖被大量使用,通信網(wǎng)的糾錯能力就不再成為評價網(wǎng)絡(luò)性能的主要指標(biāo)。X.25分組交換的某些優(yōu)點(diǎn)在光纖傳輸系統(tǒng)中已經(jīng)得不到體現(xiàn)，呼喚技術(shù)改進(jìn)或簡化幀中繼共四十七頁幀中繼的實(shí)現(xiàn)(shxin)繼承了X.25提供統(tǒng)計復(fù)用功能和采用虛電路交換的優(yōu)點(diǎn)：簡化了可靠(kko)傳輸和差錯控制機(jī)制：將那些用于保證數(shù)據(jù)可靠性傳

15、輸?shù)娜蝿?wù)如流量控制和差錯控制等委托給用戶終端或本地節(jié)點(diǎn)機(jī)來完成，在減少網(wǎng)絡(luò)時延的同時降低了通信成本。 在網(wǎng)絡(luò)層次或體系結(jié)構(gòu)上，只有物理層和鏈路層兩層，并對鏈路層功能進(jìn)行了較大的調(diào)整。取消了X.25中的網(wǎng)絡(luò)層，將統(tǒng)計復(fù)用、數(shù)據(jù)交換、路由選擇等功能定義在數(shù)據(jù)鏈路層執(zhí)行，取消了流量控制、糾錯及確認(rèn)等處理功能；數(shù)據(jù)交換從X.25包交換改成了以幀為單位，故稱幀交換。共四十七頁幀中繼中的虛電路(dinl)幀中繼網(wǎng)絡(luò)中，虛電路為兩個相互通信的DTE節(jié)點(diǎn)(ji din)之間提供了面向連接的第二層服務(wù)。不同的虛電路由數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識符DLCI (Data-Link Connection Identifier)進(jìn)

16、行標(biāo)識。按照虛電路實(shí)現(xiàn)方式的不同，幀中繼鏈路可進(jìn)一步分為：交換虛電路(Switched Virtual Circuits ，SVCs)： 一種“臨時”的電路連接，它只有在雙方需要通信時才建立，永久虛電路(Permanent Virtual Circuits，PVCs)： 虛電路連接與雙方是否需要進(jìn)行通信無關(guān)，或者說這種連接是“永久”存在的。較SVCs常見。 共四十七頁幀中繼的組成(z chn)一個典型的幀中繼網(wǎng)絡(luò)由用戶設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備組成；FR交換機(jī)是幀中繼網(wǎng)絡(luò)核心(hxn)設(shè)備，在數(shù)據(jù)鏈路層完成對幀的傳送；用戶設(shè)備負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)幀送到幀中繼網(wǎng)絡(luò)，用戶設(shè)備分為幀中繼終端和非幀中繼終端兩種，非幀中

17、繼終端必須通過幀中繼裝拆設(shè)備FRAD接入幀中繼網(wǎng)絡(luò)。共四十七頁幀中繼的特點(diǎn)(tdin)采用統(tǒng)計復(fù)用技術(shù)為用戶提供共享的網(wǎng)絡(luò)資源，提高了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。 不僅可以提供用戶事先約定的帶寬，而且在網(wǎng)絡(luò)資源富裕時，允許用戶使用超過預(yù)定值的帶寬，而只用付預(yù)定帶寬的費(fèi)用。僅實(shí)現(xiàn)物理層和鏈路層的核心功能，大大簡化了網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點(diǎn)機(jī)之間的處理過程，有效的降低了網(wǎng)絡(luò)時延。提供了較高的傳輸質(zhì)量。 高質(zhì)量的線路和智能化的終端是實(shí)現(xiàn)幀中繼技術(shù)的基礎(chǔ)，前者保證了傳輸中的誤碼率很低，即使出現(xiàn)了少量的錯誤也可以由智能終端進(jìn)行端到端的恢復(fù)。采取了PVC管理和擁塞管理，客戶智能化終端和交換機(jī)可以清楚(qng chu)了解網(wǎng)絡(luò)

18、的運(yùn)行情況，不向發(fā)生擁塞和已刪除的PVC上發(fā)送數(shù)據(jù)，以避免造成信息的丟失，進(jìn)一步保證了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。共四十七頁幀中繼的應(yīng)用(yngyng)幀中繼的用戶(yngh)接入速率一般為64Kbps2Mbps，局間中繼傳輸速率一般為2Mbps、34Mbps，現(xiàn)已可達(dá)155Mbps 當(dāng)用戶需要數(shù)據(jù)通信，其帶寬要求為64Kbps2Mbps,且參與通信的各方多于兩個；幀中繼具有動態(tài)分配帶寬的功能，可以有效的處理突發(fā)性數(shù)據(jù) 當(dāng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量為突發(fā)性時可選用。幀中繼可支持多個低速率復(fù)用 用它來組建虛擬專用網(wǎng)VPN或者用來互聯(lián)局域網(wǎng)。共四十七頁ATM的產(chǎn)生(chnshng)背景N-ISDN的問題：不能真正提供電視信號、

19、視頻業(yè)務(wù)等許多高速率業(yè)務(wù)。作為在數(shù)字電話網(wǎng)基礎(chǔ)上演變而來的技術(shù)，其主要業(yè)務(wù)仍是64kbps的電路業(yè)務(wù)，對技術(shù)發(fā)展(fzhn)的適應(yīng)性很差。盡管用戶通過標(biāo)準(zhǔn)用戶網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了多種業(yè)務(wù)的綜合接入，但在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，針對不同的業(yè)務(wù)，實(shí)際還是采用不同的交換方法，并未實(shí)現(xiàn)真正統(tǒng)一的綜合交換。B-ISDN(Broadband ISDN) 被提了出來：以光纖為傳輸介質(zhì)，提供遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一次群速率的傳輸信道，并針對不同的業(yè)務(wù)采用相同的交換方法，即致力于真正做到用統(tǒng)一的方式來支持不同的業(yè)務(wù)。ATM作為其中的關(guān)鍵技術(shù)卻被保留了下來并成為高速廣域網(wǎng)傳輸技術(shù)的重要基礎(chǔ)。 共四十七頁ATM的實(shí)現(xiàn)(shxin)綜合了電路

20、交換的可靠性與分組交換的高效性，借鑒了兩種交換方式的優(yōu)點(diǎn)，采用了基于信元的統(tǒng)計時分復(fù)用技術(shù)。 電路交換：采用時分復(fù)用方式，通信雙方周期性地占用重復(fù)出現(xiàn)的時隙，信道以其在一幀中的時隙來區(qū)分，而且在通信過程中無論(wln)是否有信息發(fā)送，所分配的信道（時隙）均為相應(yīng)的兩端獨(dú)占。該模式的實(shí)時性好，適合于發(fā)送對延遲敏感的數(shù)據(jù)，但信道帶寬的浪費(fèi)較大；分組交換：不分配任何時隙，采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式，屬于統(tǒng)計復(fù)用。該交換方式的靈活性好，適合突發(fā)性業(yè)務(wù)，且信道帶寬的利用率高，但分組間不同的延時會導(dǎo)致傳輸抖動，因此不適合實(shí)時通信。 共四十七頁ATM的實(shí)現(xiàn)(shxin)（續(xù)）綜合信元(cell) 是ATM用于傳送信息

21、的基本單元：采用53字節(jié)的固定長度。其中，前個字節(jié)為信頭，載有信元的地址信息和其他一些控制信息，后48個字節(jié)為信息段，裝載來自各種不同業(yè)務(wù)的用戶信息。固定長度的短信元可以充分利用信道的空閑帶寬。信元在統(tǒng)計時分復(fù)用的時隙中出現(xiàn)，即不采用固定時隙，而是按需分配，只要時隙空閑，任何允許發(fā)送的單元都能占用。信元在底層采用面向連接方式傳送，并對信元交換采用硬件以并行處理方式去實(shí)現(xiàn)，減少了結(jié)點(diǎn)的時延，其交換速度(sd)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過總線結(jié)構(gòu)的交換機(jī)。共四十七頁ATM的組成(z chn)ATM網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由ATM業(yè)務(wù)終端、交換、傳輸?shù)炔糠纸M成(z chn) 。ATM交換機(jī)是ATM網(wǎng)絡(luò)的核心，它采用面向連接的方式實(shí)現(xiàn)信元的交換 共四十七頁ATM的特點(diǎn)(