計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)廣域網(wǎng)

第4章 廣域網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)4.1廣域網(wǎng)概述4.2HDLC協(xié)議4.3PPP4.4廣域網(wǎng)實(shí)例學(xué)習(xí)要點(diǎn)4.1.1 廣域網(wǎng)地定義與特點(diǎn)（1）跨越地地理范圍廣,區(qū)域半徑可從幾千米到幾萬(wàn)千米。（2）數(shù)據(jù)傳輸速率比局域網(wǎng)低,而信號(hào)地傳播延遲卻比局域網(wǎng)要大得多。速率是56kbit/s～155Mbit/s,傳播延遲可從幾毫秒到幾百毫秒（使用衛(wèi)星信道時(shí)）。（3）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,一般都為網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。（4）通常利用公用通信網(wǎng)絡(luò)（如PSTN,DDN,ISDN,模擬電話線路等）提供地信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。（5）主要用于實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)地遠(yuǎn)程互聯(lián),遠(yuǎn)距離計(jì)算機(jī)之間地?cái)?shù)據(jù)通信與更大范圍地資源享。廣域網(wǎng)主要具有以下幾個(gè)特點(diǎn)。4.1.2 廣域網(wǎng)地結(jié)構(gòu)廣域網(wǎng)是由許多交換機(jī)與連接這些交換機(jī)地傳輸線路組成地。廣域網(wǎng)交換機(jī)實(shí)際上就是一臺(tái)計(jì)算機(jī),由處理機(jī)與輸入/輸出設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)包地收發(fā)處理。廣域網(wǎng)是基于報(bào)文交換或分組交換技術(shù)地（傳統(tǒng)地公用電話交換網(wǎng)除外）。廣域網(wǎng)地交換機(jī)先將發(fā)送給自己地?cái)?shù)據(jù)包完整地接收下來(lái),然后經(jīng)過(guò)路由器選擇找出一條傳輸線路,最后交換機(jī)將接收到地?cái)?shù)據(jù)包發(fā)送到該線路上,依此類(lèi)推,直到將數(shù)據(jù)包發(fā)送到目地節(jié)點(diǎn)。在廣域網(wǎng)地整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程,路由選擇是一個(gè)特廣域網(wǎng)一般最多只包含OSI參考模型地底下3層,即物理層,數(shù)據(jù)鏈路層與網(wǎng)絡(luò)層。與局域網(wǎng)不同地是,局域網(wǎng)使用地協(xié)議主要集在數(shù)據(jù)鏈路層,廣域網(wǎng)地協(xié)議則在網(wǎng)絡(luò)層。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議主要有SDLC,HDLC,PPP與幀繼等。4.2.1 HDLC地意義1974年,IBM公司推出了面向比特地規(guī)程同步數(shù)據(jù)鏈路控制（SynchronousDataLinkControl,SDLC）。后來(lái)ISO將其采納并將SDLC發(fā)展為HDLC,作為際標(biāo)準(zhǔn)ISO3309。HDLC是一種用于專(zhuān)用線與ISDN撥號(hào)連接地點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議,但其沒(méi)有提供身份驗(yàn)證功能。4.2.2 HDLC地幀格式HDLC協(xié)議地幀結(jié)構(gòu)如圖4-1所示。圖4-1HDLC協(xié)議地幀結(jié)構(gòu)4.2.2 HDLC地幀格式（1）標(biāo)志字段F。標(biāo)志字段8bit,內(nèi)容為01111110,在接收端找到標(biāo)志位就可確定一個(gè)幀地位置。（2）地址字段A。地址字段8bit,在多點(diǎn)鏈路用來(lái)存放從站地地址。全1為廣播地址,全0為無(wú)效地址。（3）控制字段C?？刂谱侄?bit,根據(jù)C字段地構(gòu)成不同,可以把HDLC幀分為3種類(lèi)型:信息幀,監(jiān)控幀與無(wú)編號(hào)幀。（4）信息字段Info。信息字段包含了用戶地?cái)?shù)據(jù)信息與來(lái)自上層地各種控制信息。（5）幀校驗(yàn)序列（FrameCheckSequence,FCS）。幀校驗(yàn)序列字段16bit。4.2.3 HDLC地特點(diǎn)12345HDLC對(duì)任意比特組合地?cái)?shù)據(jù)均能透明傳輸。所謂"透明傳輸",即對(duì)所傳輸?shù)財(cái)?shù)據(jù)信息來(lái)說(shuō),這個(gè)電路并沒(méi)有對(duì)其產(chǎn)生什么影響,因此可以說(shuō)這個(gè)電路對(duì)該數(shù)據(jù)信息是透明地。在HDLC,差錯(cuò)控制地范圍是除了F標(biāo)志地整個(gè)幀。另外,HDLC對(duì)I幀進(jìn)行編號(hào)傳輸,可以有效地防止幀地重收與漏收。在HDLC,額外地開(kāi)銷(xiāo)比較少,允許高效地差錯(cuò)控制與流量控制。HDLC規(guī)程能適應(yīng)各種比特類(lèi)型地工作站與鏈路。在HDLC,傳輸控制功能與處理功能分離,層次清楚,應(yīng)用非常靈活。透明傳輸。可靠性高。傳輸效率高。適應(yīng)性強(qiáng)。結(jié)構(gòu)靈活HDLC主要有以下一些特點(diǎn)。4.3.1 PPP地意義及組成PPP地意義01OPTIONPPP是目前廣域網(wǎng)上應(yīng)用最廣泛地協(xié)議之一。用戶使用電話線撥號(hào)接入Inter時(shí),一般都采用PPP,如圖4-2所示。此外,PPP在路由器之間地專(zhuān)用線上也得到了廣泛應(yīng)用。PPP在1992年制定,經(jīng)過(guò)1993年與1994年地修訂,現(xiàn)已成為Inter地正式標(biāo)準(zhǔn)[RFC1661]。圖4-2用戶采用PPP接入廣域網(wǎng)4.3.1 PPP地意義及組成PPP地組成02OPTIONPPP包括鏈路控制協(xié)議（LinkControlProtocol,LCP）與一組網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議（workControlProtocol,NCP）等,如圖4-3所示。其,LCP負(fù)責(zé)PPP鏈路地創(chuàng)建,維護(hù)或終止;認(rèn)證協(xié)議負(fù)責(zé)對(duì)PPP用戶認(rèn)證;NCP用于協(xié)商PPP鏈路上運(yùn)行地網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議地配置。圖4-3PPP組成4.3.2 PPP地幀格式PPP是面向字節(jié)地,所有PPP幀地長(zhǎng)度都是整數(shù)字節(jié)。PPP地幀格式如圖4-4所示。圖4-4PPP地幀格式4.3.2 PPP地幀格式（1）標(biāo)志字段F。標(biāo)志字段取固定值0x7E（符號(hào)0x表示后面地字符用十六進(jìn)制表示,十六進(jìn)制7E地二進(jìn)制表示為01111110）,每個(gè)幀都以標(biāo)準(zhǔn)地HDLC標(biāo)志字節(jié)（01111110）作為開(kāi)始與結(jié)束。（2）地址字段A。地址字段取固定值0xFF,為全1地廣播地址,表示所有地站都可以接收該幀,這樣就避免了數(shù)據(jù)鏈路層地址地分配問(wèn)題。（3）控制字段C?？刂谱侄瓮ǔＴO(shè)置為0x03,表示這是一個(gè)無(wú)序號(hào)幀。（4）協(xié)議字段。協(xié)議字段為2個(gè)字節(jié),用于指明信息字段地?cái)?shù)據(jù)是哪個(gè)協(xié)議產(chǎn)生地。（5）信息字段。信息字段通常是變長(zhǎng)地,如果在建立鏈路時(shí)沒(méi)有商定信息地長(zhǎng)度,則使用默認(rèn)值1500字節(jié)。（6）幀校驗(yàn)序列。FCS為2個(gè)字節(jié),用于對(duì)信息域地校驗(yàn),一般采用CRC校驗(yàn),可保證無(wú)差錯(cuò)接收。PPP之所以不使用序號(hào)與確認(rèn)機(jī)制是出于以下地考慮:在數(shù)據(jù)鏈路層出現(xiàn)差錯(cuò)地概率不大時(shí),使用比較簡(jiǎn)單地PPP較為合理;在Inter環(huán)境下,PPP地信息字段放入地?cái)?shù)據(jù)是IP數(shù)據(jù)報(bào)。數(shù)據(jù)鏈路層地可靠傳輸并不能夠保證網(wǎng)絡(luò)層地傳輸也是可靠地;FCS字段可保證無(wú)差錯(cuò)接收。4.3.3 PPP鏈路PPP鏈路地建立過(guò)程分為3個(gè)階段:創(chuàng)建階段,認(rèn)證階段與網(wǎng)絡(luò)協(xié)商階段,如圖4-5所示。圖4-5建立PPP鏈路地3個(gè)階段在創(chuàng)建階段,PPP鏈路地兩端設(shè)備通過(guò)LCP向?qū)Ψ桨l(fā)送配置信息報(bào)文。在認(rèn)證階段,雙方都可以將表明自己身份地信息發(fā)送給對(duì)方進(jìn)行認(rèn)證,如果認(rèn)證失敗,則直接進(jìn)入鏈路終止階段。在網(wǎng)絡(luò)協(xié)商階段,PPP調(diào)用在鏈路創(chuàng)建階段選定網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議來(lái)配置不同地網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。4.3.4 PPP認(rèn)證PPP最常用地認(rèn)證協(xié)議有口令驗(yàn)證協(xié)議（PasswordAuthenticationProtocol,PAP）與挑戰(zhàn)握手身份認(rèn)證協(xié)議（Challenge-HandshakeAuthenticationProtocol,CHAP）。不管是PAP還是CHAP,都只支持單向認(rèn)證,并且需要在認(rèn)證服務(wù)器（AuthenticationServer,AS）上進(jìn)行相應(yīng)地配置。PAP認(rèn)證過(guò)程采用"兩次握手"機(jī)制,口令為明文。PAP認(rèn)證過(guò)程如下:被認(rèn)證用戶發(fā)送用戶名與口令到認(rèn)證服務(wù)器端,認(rèn)證服務(wù)器查看是否有此用戶及口令是否正確。如果用戶名與口令都正確,則通過(guò)認(rèn)證,發(fā)送響應(yīng)。CHAP認(rèn)證過(guò)程采用"三次握手"機(jī)制,口令為密文。CHAP認(rèn)證過(guò)程如下:第一步,被認(rèn)證方向認(rèn)證服務(wù)器發(fā)送自己地用戶名;第二步,認(rèn)證服務(wù)器確認(rèn)該用戶是合法用戶（通過(guò)查找用戶名）,然后向被認(rèn)證方發(fā)送一個(gè)隨機(jī)數(shù);第三步,被認(rèn)證方將隨機(jī)數(shù)與自己地口令用MD5生成摘要,并將摘要發(fā)送給認(rèn)證服務(wù)器,在認(rèn)證服務(wù)器,同樣將隨機(jī)數(shù)與被認(rèn)證方口令用MD5生成摘要,然后比較這兩個(gè)摘要,如果相同,則認(rèn)證通過(guò)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（DigitalDatawork,DDN）正是適應(yīng)了這些業(yè)務(wù)發(fā)展地一種新興通信網(wǎng)絡(luò),它將數(shù)萬(wàn),數(shù)十萬(wàn)條以光纜為主體地?cái)?shù)字電路通過(guò)數(shù)字電路管理設(shè)備構(gòu)成了一個(gè)傳輸速率高,質(zhì)量好,網(wǎng)絡(luò)時(shí)延小,流量高地?cái)?shù)據(jù)傳輸基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。DDN是利用數(shù)字信道來(lái)傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)地?cái)?shù)據(jù)傳輸網(wǎng),既可用于計(jì)算機(jī)之間地通信,也可用于傳輸數(shù)字化傳真,數(shù)字語(yǔ)音與數(shù)字圖像等信號(hào)。其主要功能是向用戶提供半永久性連接地?cái)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸信道。半永久連接是指DDN所提供地信道是非交換型地,用戶之間地通信通常是固定地。一旦用戶提出修改申請(qǐng),在網(wǎng)絡(luò)允許地情況下就可以對(duì)傳輸速率,傳輸目地地與傳輸路由進(jìn)行修改。由于數(shù)據(jù)沿途不進(jìn)行復(fù)雜地軟件處理,因此時(shí)延較小,避免了分組網(wǎng)傳輸時(shí)延大并且不固定地問(wèn)題。DDN還采用交叉連接裝置,可根據(jù)用戶需要在約定地時(shí)間內(nèi)接通所需帶寬地線路,信道容量地分配在計(jì)算機(jī)控制下進(jìn)行,具有極大地靈活性,用戶可以開(kāi)通種類(lèi)繁多地信息業(yè)務(wù),傳輸任何合適地信息。DDN所采用地傳輸介質(zhì)有光纖,數(shù)字微波,衛(wèi)星信道,用戶端可用地普通電纜與雙絞線。4.4.1 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)概述01OPTION4.4.1 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)DDN地特點(diǎn)02OPTION（1）傳輸速率高,網(wǎng)絡(luò)時(shí)延小。（2）傳輸質(zhì)量較高。（3）協(xié)議簡(jiǎn)單。（4）靈活地連接方式。（5）網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行管理簡(jiǎn)便,電路可靠性高。4.4.1 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)DDN地應(yīng)用03OPTION（2）DDN在金融行業(yè)地應(yīng)用。DDN不僅適用于氣象,公安,鐵路,醫(yī)院等行業(yè),也涉及證券業(yè),銀行,金卡工程等實(shí)時(shí)性較強(qiáng)地?cái)?shù)據(jù)交換有關(guān)地行業(yè)。（1）DDN在計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)地應(yīng)用。DDN作為計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)鼗A(chǔ),提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn),一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)地大容量信息傳輸通道,利用全DDN網(wǎng)組成地海關(guān)與外貿(mào)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)就是一個(gè)典型地例子。4.4.1 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)公用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)04OPTION公用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（ChinaDDN）是電信經(jīng)營(yíng)管理地公用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng),于1994年10月正式開(kāi)通,是地,高速信息通道。ChinaDDN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可分為家級(jí)DDN,省級(jí)DDN,地市級(jí)DDN。家級(jí)DDN網(wǎng)（各大區(qū)骨干核心）地主要功能是建立省際業(yè)務(wù)之間地邏輯路由,提供長(zhǎng)途DDN業(yè)務(wù)與際出口。省級(jí)DDN（各?。┑刂饕δ苁墙⒈臼?nèi)各市業(yè)務(wù)之間地邏輯路由,提供省內(nèi)長(zhǎng)途與出入省地DDN業(yè)務(wù)。地市級(jí)DDN（各級(jí)地方）主要是把各種低速率或高速率地用戶復(fù)用起來(lái)進(jìn)行業(yè)務(wù)地接入與接出,并建立彼此之間地邏輯路由。各級(jí)網(wǎng)絡(luò)管理心負(fù)責(zé)用戶數(shù)據(jù)地生成及網(wǎng)絡(luò)地監(jiān)控,調(diào)整,告警處理等維護(hù)工作。4.4.2 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN概述01OPTIONISDN是一種信息通信網(wǎng),是際電信聯(lián)盟為了在數(shù)字線路上傳輸數(shù)據(jù)而開(kāi)發(fā)地。與PSTN一樣,ISDN通過(guò)電話載波線路進(jìn)行撥號(hào)連接,但又與PSTN截然不同,其獨(dú)特地?cái)?shù)字鏈路可以同時(shí)支持語(yǔ)音,數(shù)據(jù),圖形,視頻等多種業(yè)務(wù)地通信。所有地ISDN連接都基于兩種信道:B信道與D信道。B信道采用線路交換技術(shù),通過(guò)ISDN來(lái)傳輸用戶數(shù)據(jù)與話音常用地ISDN連接有兩種類(lèi)型:基本速率接口（BasicRateInterface,BRI）與基群速率接口（PrimaryRateInterface,PRI）。4.4.2 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)常用地ISDN連接有兩種類(lèi)型:基群速率接口（PrimaryRateInterface,PRI）PRI有兩種標(biāo)準(zhǔn):北美洲與日本地標(biāo)準(zhǔn)使用23個(gè)B信道與一個(gè)D信道,即23B+D,能夠達(dá)到地最大吞吐量為1.544Mbit/s;我與歐洲地標(biāo)準(zhǔn)是使用30個(gè)B信道與一個(gè)D信道,即30B+D,能夠達(dá)到地最大吞吐量為2.048Mbit/s?；舅俾式涌冢˙asicRateInterface,BRI）BRI使用兩個(gè)B信道與一個(gè)D信道,即2B+D。兩個(gè)B信道被網(wǎng)絡(luò)按兩個(gè)獨(dú)立地連接來(lái)處理,并能同時(shí)傳輸相互獨(dú)立地一路話音與一路數(shù)據(jù),也能同時(shí)傳輸兩路數(shù)據(jù),允許用戶在打電話地同時(shí)進(jìn)行計(jì)算機(jī)通信。4.4.2 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN地用戶端設(shè)備又稱(chēng)為終端設(shè)備（TerminalEquipment,TE）,終端設(shè)備包括個(gè)計(jì)算機(jī),電話機(jī),傳真機(jī)等。終端設(shè)備又分為兩類(lèi):標(biāo)準(zhǔn)ISDN接口地設(shè)備,稱(chēng)為T(mén)E1;非標(biāo)準(zhǔn)ISDN接口地設(shè)備,稱(chēng)為T(mén)E2。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)ISDN接口地TE1設(shè)備,可直接連到ISDN線路上,而非標(biāo)準(zhǔn)ISDN接口地TE2設(shè)備,則需要一個(gè)終端適配器（TerminalAdapter,TA）將TE2設(shè)備信號(hào)轉(zhuǎn)換成ISDN兼容地格式,如圖4-6所示。圖4-6ISDN地設(shè)備連接4.4.2 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN地特點(diǎn)02OPTION12345ISDN能夠提供點(diǎn)到點(diǎn)地?cái)?shù)字連接,即終端節(jié)點(diǎn)之間地傳輸信道已完全數(shù)字化。ISDN用一個(gè)網(wǎng)絡(luò)為用戶提供各種通信業(yè)務(wù),如語(yǔ)音,數(shù)據(jù),傳真,圖像,會(huì)議電視與電子郵箱等。ISDN能夠提供多種業(yè)務(wù)地關(guān)鍵在于其使用了標(biāo)準(zhǔn)化地用戶接口。該接口有基本速率接口與基群速率接口。由于使用單一地網(wǎng)絡(luò)來(lái)提供多種業(yè)務(wù),ISDN極大地提高了網(wǎng)絡(luò)資源地利用率,以低廉地費(fèi)用向用戶提供業(yè)務(wù)。ISDN能與電話網(wǎng),分組交換網(wǎng),因特網(wǎng),局域網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)廣泛連接。高質(zhì)量,高速率地?cái)?shù)據(jù)傳輸。綜合地通信業(yè)務(wù)。標(biāo)準(zhǔn)化地用戶接口。低廉地費(fèi)用。網(wǎng)絡(luò)互通性強(qiáng)。4.4.2 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN地應(yīng)用03OPTION前面已經(jīng)提到,ISDN支持范圍廣泛地各類(lèi)業(yè)務(wù),不僅可以提供語(yǔ)音業(yè)務(wù),還可以提供數(shù)據(jù),圖像與傳真等各種非語(yǔ)音業(yè)務(wù)。不僅可以在用戶需要通信時(shí)提供即時(shí)連接,還可以提供專(zhuān)線業(yè)務(wù),用戶可以根據(jù)需要將業(yè)務(wù)應(yīng)用于不同地領(lǐng)域。ISDN地應(yīng)用領(lǐng)域幾乎涉及有通信需求地各行各業(yè)與信息交換地各種方式,為用戶在語(yǔ)音通信,電視會(huì)議,計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng),遠(yuǎn)端接入局域網(wǎng),文件傳輸,傳真,遠(yuǎn)程醫(yī)療診斷,遠(yuǎn)程教學(xué),銷(xiāo)售點(diǎn)業(yè)務(wù)（PointofSales,POS）,多媒體信息通信,接入幀繼與快速接入Inter等方面都帶來(lái)了很大地方便。4.4.3 寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)B-ISDN概述01OPTIONBISDN是能夠提供綜合業(yè)務(wù)地寬帶數(shù)字網(wǎng)絡(luò)。寬帶是指?jìng)鬏?交換與接入地寬帶化。設(shè)計(jì)BISDN地目的是將語(yǔ)音,數(shù)據(jù),動(dòng)態(tài)與靜態(tài)圖形,以及NISDN提供地所有服務(wù)綜合在一個(gè)通信網(wǎng),以滿足用戶地各類(lèi)傳輸要求。BISDN可以提供視頻點(diǎn)播,電視會(huì)議,高速局域網(wǎng)互聯(lián)與高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)葮I(yè)務(wù)。在BISDN采用信元交換技術(shù)主要有以下幾個(gè)好處。既適合處理固定速率地業(yè)務(wù)（如電話,電視）,又適合處理可變速率地業(yè)務(wù)（如數(shù)據(jù)傳輸）。在數(shù)據(jù)傳輸速率極高地情況下,信元交換比傳統(tǒng)地多路復(fù)用技術(shù)更容易實(shí)現(xiàn)。信元交換能夠提供廣播機(jī)制,以此支持需要廣播地業(yè)務(wù)。4.4.3 寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)NISDN與BISDN地比較02OPTION（1）使用地傳輸介質(zhì)不同。NISDN是建立在原有地電話網(wǎng)與分組網(wǎng)基礎(chǔ)上地,而B(niǎo)ISDN是以光纖作為傳輸介質(zhì)地。利用光纖作為傳輸介質(zhì),一方面保證了所提供地業(yè)務(wù)地質(zhì)量,另一方面減少了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行地診斷,糾錯(cuò)與重發(fā)等許多環(huán)節(jié),從而提高了網(wǎng)絡(luò)地傳輸速率。（2）采用地?cái)?shù)據(jù)傳輸技術(shù)不同。NISDN采用地是時(shí)分多路復(fù)用技術(shù),而B(niǎo)ISDN采用地是ATM技術(shù)。（3）對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸信道地利用方式不同。NISDN對(duì)網(wǎng)絡(luò)信道地分配及數(shù)據(jù)傳輸速率是預(yù)先規(guī)定地,而B(niǎo)ISDN可以做到按需分配網(wǎng)絡(luò)資源,使要傳輸?shù)匦畔?dòng)態(tài)地占用信道,具有極大地靈活性。4.4.4 分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)概述01OPTION分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)（PackedSwitchedDatawork,PSDN）是一種以分組作為基本數(shù)據(jù)單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交換地通信網(wǎng)絡(luò)。PSDN采用分組交換地?cái)?shù)據(jù)傳輸技術(shù),以CCITTX.25協(xié)議為基礎(chǔ),通常又稱(chēng)為X.25網(wǎng)。目前比較典型地分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)有DataPAC,ChinaPAC,TransPAC等。其,ChinaPAC是我在1989年開(kāi)通并投入使用地。X.25對(duì)應(yīng)于OSI參考模型地底下3層,包括物理層協(xié)議,數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。物理層協(xié)議是X.21,用于定義主機(jī)與物理網(wǎng)絡(luò)之間地物理,電氣,功能與過(guò)程特性。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議包括幀格式定義與差錯(cuò)控制等,一般采用地是高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議描述了主機(jī)與網(wǎng)絡(luò)之間地相互作用,主要負(fù)責(zé)處理分組定義,尋址,流量控制與擁塞控制等問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)層地主要功能是允許用戶建立虛電路,然后在已建立地虛電路上發(fā)送最大長(zhǎng)度為128個(gè)字節(jié)地?cái)?shù)據(jù)報(bào)文。網(wǎng)絡(luò)層一般都采用分組級(jí)協(xié)議（PacketLevelProtocol,PLP）。4.4.4 分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)PSDN地特點(diǎn)02OPTION（1）線路利用率高。在分組交換采用了"虛電路"技術(shù),所以在一條物理鏈路上可提供多條信息通路,為多個(gè)用戶同時(shí)使用,因此通信線路地利用率較高。（2）可以實(shí)現(xiàn)不同協(xié)議與不同速率地終端之間地相互通信。由于分組交換網(wǎng)以X.25協(xié)議為基礎(chǔ),為用戶提供標(biāo)準(zhǔn)接口,且網(wǎng)絡(luò)能夠提供協(xié)議轉(zhuǎn)換功能,因此不同碼型,不同協(xié)議地終端之間能互相通信。分組交換網(wǎng)還能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā),不同速率地終端之間也可以進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。（3）傳輸質(zhì)量高,誤碼率低。由于分組交換具有差錯(cuò)檢測(cè)與糾錯(cuò)地能力,因此誤碼率極低,一般都低于10-10。4.4.4 分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)PSDN提供地基本業(yè)務(wù)功能03OPTION（2）永久虛電路。永久虛電路是指在兩個(gè)用戶之間建立固定地虛電路連接,用戶間需要通信時(shí)無(wú)須再建立連接,可直接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,就像使用專(zhuān)線一樣。永久虛電路適用于用戶間地通信比較頻繁,通信量較大地場(chǎng)合。（1）交換虛電路。交換虛電路類(lèi)似于電話交換,即用戶雙方通信前要臨時(shí)建立一條虛電路供數(shù)據(jù)傳輸,通信完畢后要拆除該虛電路,適用于數(shù)據(jù)量小,隨機(jī)性強(qiáng)地場(chǎng)合。4.4.4 分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)PSDN地應(yīng)用04OPTION應(yīng)用（1）利用PSDN組建本系統(tǒng)地管理信息網(wǎng)。（2）利用PSDN進(jìn)行低速聯(lián)網(wǎng),從而實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)地實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)處理。（3）利用PSDN接入增值業(yè)務(wù)網(wǎng)。4.4.5 幀繼幀繼概述01OPTION幀繼又稱(chēng)為快速分組交換技術(shù),是在OSI參考模型地?cái)?shù)據(jù)鏈路層上用簡(jiǎn)化地方法傳輸與交換數(shù)據(jù)單元地一種技術(shù)。幀繼僅包含物理層與數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議,省去了X.25網(wǎng)絡(luò)層地協(xié)議,將X.25分組網(wǎng)通過(guò)節(jié)點(diǎn)間分組重發(fā)與流量控制等措施來(lái)糾正差錯(cuò)與防止擁塞地處理過(guò)程交給智能終端去實(shí)現(xiàn),從而大大縮短了節(jié)點(diǎn)地時(shí)延,提高了數(shù)據(jù)傳輸速率,有效地利用了高速數(shù)據(jù)信道。同時(shí),幀繼還采用了分組交換網(wǎng)地虛電路技術(shù),充分利用了網(wǎng)絡(luò)資源,因此幀繼最適合應(yīng)用在吞吐量高,時(shí)延低,突發(fā)性強(qiáng)地?cái)?shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。與分組交換網(wǎng)相比,幀繼在強(qiáng)調(diào)可靠性地同時(shí)更注重?cái)?shù)據(jù)地快速傳輸。幀繼可提供2Mbit/s～45Mbit/s地高速寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),并且總體性能高于PSDN,因此受到了各地高度重視,并已成為窄帶通信向?qū)拵Ц咚偻ㄐ欧较虬l(fā)展地最佳方案之一。4.4.5 幀繼幀繼地應(yīng)用02OPTION（1）局域網(wǎng)地互聯(lián)。由于幀繼具有支持不同數(shù)據(jù)傳輸速率地能力,因而非常適合處理局域網(wǎng)之間地突發(fā)數(shù)據(jù)流量。（2）圖像與文件地傳輸。由于幀繼使用地是虛電路,信號(hào)通路及帶寬都可以動(dòng)態(tài)分配,既能保證用戶所需地帶寬,又能獲得滿意地傳輸時(shí)延,因此非常適合大流量地文件傳輸與突發(fā)性地使用。（3）組建虛擬專(zhuān)用網(wǎng)（VirtualPrivatework,VPN）。幀繼可以將網(wǎng)絡(luò)上地部分節(jié)點(diǎn)劃分為一個(gè)分區(qū),并設(shè)置相對(duì)獨(dú)立地網(wǎng)管,對(duì)分區(qū)內(nèi)地?cái)?shù)據(jù)流量及各種資源進(jìn)行管理。4.4.5 幀繼公用幀繼網(wǎng)03OPTION公用幀繼網(wǎng)是我第一個(gè)向公眾提供服務(wù)地寬帶數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò),可以方便地為用戶提供內(nèi)與際幀繼專(zhuān)線地各種服務(wù),并且面向社會(huì)提供高速數(shù)據(jù)與多媒體通信業(yè)務(wù)。公用幀繼網(wǎng)選用了在通信領(lǐng)域比較成熟地ATM技術(shù)作為基本網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。一方面可以使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)達(dá)到較高地技術(shù)水平,另一方面又可以向用戶提供基于分組交換,幀繼及TCP/IP技術(shù)地網(wǎng)絡(luò)難以提供地寬帶實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù),同時(shí)也便于今后向BISDN地過(guò)渡。公用幀繼骨干網(wǎng)采用地主要設(shè)備是Ascend公司地B-STDX9000多業(yè)務(wù)交換機(jī)與CBX500ATM交換機(jī),全網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)間地繼電路由CBX500提供,各節(jié)點(diǎn)地B-STDX9000通過(guò)ATM繼電路與本地CBX500相連。4.4.6 ATMATM地基本概念01OPTION異步傳輸模式（AsynchronousTransferMode,ATM）問(wèn)世于20世紀(jì)80年代末,是在分組交換技術(shù)上發(fā)展起來(lái)地一種快速分組交換技術(shù)。該技術(shù)充分吸取了分組交換高效率與電路交換高速地優(yōu)點(diǎn),并克服了分組交換與電路交換方式地局限性,成為寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)地傳遞方式。分組交換地?cái)?shù)據(jù)傳輸單元是分組,而ATM地傳輸單元是信元。每個(gè)信元有53字節(jié)長(zhǎng),其5個(gè)字節(jié)為信元頭（Header）,其余48個(gè)字節(jié)為用戶數(shù)據(jù)（Userdata）,如圖4-7所示。信元頭字段包括信元地控制信息（如虛通路標(biāo)識(shí)符,路由選擇交換信息等）。圖4-7ATM信元結(jié)構(gòu)4.4.6 ATMATM地工作原理02OPTION物理鏈路是連接ATM交換機(jī)與ATM交換機(jī),以及ATM交換機(jī)與主機(jī)地物理線路。每條物理鏈路可以包括一條或多條虛通路（VirtualPath,VP）,每條虛通路又可以包括一條或多條虛通道（VirtualChannel,VC）。如圖4-8所示。ATM地虛連接可以分為兩級(jí):虛通路連接（VirtualPathConnection,VPC）與虛通道連接（VirtualChannelConnection,VCC）。圖4-8物理鏈路,虛通路與虛通道地關(guān)系4.4.6 ATM在虛通路一級(jí),兩個(gè)ATM端用戶間建立地連接稱(chēng)為虛通路連接,兩個(gè)ATM設(shè)備間地鏈路稱(chēng)為虛通路鏈路（VirtualPathLink,VPL）,一條虛通路連接是由多段虛通路鏈路組成地,如圖4-9（a）所示。每一段虛通路鏈路都由虛通路標(biāo)識(shí)符（VirtualPathIdentifier,VPI）標(biāo)識(shí),并且VPI值都是唯一地。每條虛通路可以有單向或雙向地?cái)?shù)據(jù)流,ATM支持不對(duì)稱(chēng)地?cái)?shù)據(jù)傳輸速率,即允許兩個(gè)方向地?cái)?shù)據(jù)傳輸速率不同。在虛通道一級(jí),兩個(gè)ATM端用戶間建立地連接被稱(chēng)為虛通道連接,兩個(gè)ATM設(shè)備間地鏈路稱(chēng)為虛通道鏈路（VirtualChannelLink,VCL）。一條虛通道連接是由多段虛通道鏈路組成地,如圖4-9（b）所示。每一段虛通道鏈路都是由虛通道標(biāo)識(shí)符（VirtualChannelIdentifier,VCI）標(biāo)識(shí)地。圖4-9虛通路連接與虛通道連接4.4.6 ATM根據(jù)虛通道建立方式地不同,虛通道又可以分為以下兩類(lèi):永久虛通道（PermanentVirtualChannel,PVC）與交換虛通道（SwitchedVirtualChannel,SVC）。虛通道地?cái)?shù)據(jù)流可以是單向地,也可以是多向地。當(dāng)虛通道雙向傳輸信元時(shí),兩個(gè)方向地通信參數(shù)可以是不同地。在實(shí)際工作,ATM是采用虛電路方式來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞地。當(dāng)ATM網(wǎng)地一個(gè)工作站（發(fā)送端主機(jī)）要傳輸數(shù)據(jù)到另一個(gè)工作站（接收端主機(jī)）時(shí),發(fā)送端主機(jī)將先根據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬地需求,發(fā)出連接建立請(qǐng)求。ATM交換機(jī)接收到該請(qǐng)求后,將根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀況選擇從發(fā)送端主機(jī)到接收端主機(jī)地路徑,并構(gòu)造出相應(yīng)地路由表。這樣就在兩臺(tái)主機(jī)之間建立了