通信網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)

（優(yōu)選）通信網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)目前一頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)2通信網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)是從功能出發(fā)把通信網(wǎng)劃分成若干個(gè)層次，每一層完成特定的功能，層與層之間通過標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議和接口交換信息而完成通信過程，它是一種用抽象的方法觀察網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部功能的一種分層化結(jié)構(gòu)，是一種高度結(jié)構(gòu)化的網(wǎng)絡(luò)描述與設(shè)計(jì)技術(shù)，可見，建立通信網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)的目的是為了實(shí)現(xiàn)通信設(shè)備的制造和通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化，為此，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO和ITU-T制訂了一系列用于開放系統(tǒng)互聯(lián)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。在通信網(wǎng)中協(xié)議是通信雙方必須要遵守的規(guī)則，網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議是設(shè)計(jì)和開發(fā)通信設(shè)備和通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)，首先，討論協(xié)議、協(xié)議的功能和協(xié)議的結(jié)構(gòu)，將按照分層的觀點(diǎn)來分析和考察網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，討論作為分層基礎(chǔ)的OSI參考模型和網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，OSI模型在通信網(wǎng)中的應(yīng)用，同時(shí)討論另一類常用的ICP/IP協(xié)議模型，并討論新一代的通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)——即寬帶網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)。

目前二頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)3§2.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其功能

2.1.1

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議概述

通信雙方的兩個(gè)實(shí)體之間一組管理數(shù)據(jù)交換的規(guī)則稱為通信協(xié)議。它是通信雙方必須遵守的共同的約定，例如雙方必須使用相同的格式，采用一致的時(shí)序來發(fā)送和接收信息等。所謂實(shí)體是包含在通信系統(tǒng)中的能夠發(fā)送和接收信息的某個(gè)部分，例如，用戶的應(yīng)用程序、文件的轉(zhuǎn)移包、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、電子郵件系統(tǒng)和通信終端等。通信協(xié)議是雙方實(shí)體共同遵守的規(guī)則，它的主要內(nèi)容有：語法——包括數(shù)據(jù)格式、編碼和信號等級。語義——包括數(shù)據(jù)的內(nèi)容和含義以及用于協(xié)調(diào)的控制信息和差錯控制。定時(shí)——包括速率匹配和排序。2.1.2

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的功能

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議具有以下主要功能：分段和重組

目前三頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)4§2.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其功能.封裝連接控制流量控制差錯控制尋址復(fù)用附加服務(wù)這些功能通過網(wǎng)絡(luò)的各層實(shí)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)的每一層不一定具有上述全部功能，可以完成其中一部分功能，但不同層可以具有相同的功能。下面對上述功能分別予以介紹。1.分段和組裝在應(yīng)用層轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)的邏輯單元稱為消息，應(yīng)用實(shí)體之間以消息的形式或者以連接數(shù)據(jù)流的形式發(fā)送數(shù)據(jù)，較低層的協(xié)議需要把數(shù)據(jù)分為較小的，長度受限的數(shù)據(jù)塊，這個(gè)過程稱之為分段，通常把在這兩個(gè)實(shí)體之間按照協(xié)議交換的數(shù)據(jù)塊稱為協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)，在接收側(cè)重新把數(shù)據(jù)組裝成消息。目前四頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)5對數(shù)據(jù)進(jìn)行分段的理由可以歸納如下：通信子網(wǎng)只能接收一定長度的數(shù)據(jù)塊，例如ATM網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)單元的長度固定為53個(gè)字節(jié)，以太網(wǎng)傳送的數(shù)據(jù)單元最大長度為1526字節(jié)，為了有效地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳送，必須對數(shù)據(jù)流進(jìn)行分段，便于在長度上和網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行適配。(2)對長度較小的協(xié)議數(shù)據(jù)單元進(jìn)行差錯控制可以更加有效，利用較小的數(shù)據(jù)單元，當(dāng)需要重傳時(shí)，只需重傳較少的比特?cái)?shù)。(3)對于共享信道的傳輸系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)流進(jìn)行分段可以使各個(gè)終端得到更為均等的傳輸機(jī)會。(4)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分段，只要求接收實(shí)體分配較小的緩沖區(qū)。

當(dāng)然對數(shù)據(jù)流進(jìn)行分段也會帶來不利的一面，主要有：數(shù)據(jù)單元長度越小，控制信息在整個(gè)單元中占的比例則越大，會降低傳輸?shù)男省?2)數(shù)據(jù)單元越小，處理機(jī)中斷的次數(shù)越多，且處理時(shí)間越長，會增加網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延。

§2.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其功能目前五頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)6§2.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其功能2.封裝在分段形成的數(shù)據(jù)塊上增加控制信息的過程稱為封裝，這是協(xié)議要完成的主要功能之一，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)存在多層協(xié)議時(shí)，需要按層次進(jìn)行封裝控制信息主要包括三個(gè)部分：(1)地址碼——發(fā)送或接收端的地址。(2)錯誤檢測碼——包含某種校驗(yàn)序列，對收到的一段信息進(jìn)行校驗(yàn)。(3)協(xié)議控制——對流量和差錯進(jìn)行控制的信息。3.連接控制數(shù)據(jù)通信分為無連接和面向連接兩種通信方式。在無連接的方式中，每個(gè)協(xié)議數(shù)據(jù)單元傳送的過程中進(jìn)行獨(dú)立處理：在面向連接的方式中要在兩個(gè)實(shí)體之間建立一個(gè)邏輯關(guān)系，然后對PDU通過建立的連接進(jìn)行有序的傳送。面向連接的通信過程可以分為三個(gè)階段：

目前六頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)7§2.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其功能（1）連接建立：協(xié)議實(shí)體一方發(fā)生建立連接請求，在簡單協(xié)議中接收實(shí)體或者同意建立連接請求，或者拒絕該請求，如果同意建立連接，則連接繼續(xù)進(jìn)行下去，否則終止連接的建立過程。在復(fù)雜的協(xié)議中，可以允許雙方進(jìn)行協(xié)商。（2）

數(shù)據(jù)傳送：連接建點(diǎn)后，請求方發(fā)送數(shù)據(jù)，接受方發(fā)送確認(rèn)，完成數(shù)據(jù)傳送。

(3)連接拆除：數(shù)據(jù)傳送結(jié)束后，請求方發(fā)送終止連接請求，接收方發(fā)送接受終止連接。面向連接的數(shù)據(jù)傳送的一個(gè)重要特征是序號的利用，對于PUD的發(fā)送均按照預(yù)定的序號進(jìn)行，發(fā)送和接收實(shí)體根據(jù)傳送的序號可以支持以下三項(xiàng)功能：流量控制、差錯控制和數(shù)據(jù)單元的重組。4.流量控制流量控制是指接收實(shí)體對發(fā)送實(shí)體送出的數(shù)據(jù)單元的數(shù)量或速率進(jìn)行限制。以避免數(shù)據(jù)單元的丟失和網(wǎng)絡(luò)的擁塞。被廣泛采用的流量控制方式之一是滑動窗口控制，它的方法是向發(fā)送實(shí)體設(shè)置一個(gè)發(fā)送單元的限制值，這個(gè)數(shù)值規(guī)定了沒有收到確認(rèn)信息之前，允許發(fā)送實(shí)體送出的數(shù)據(jù)單元的最大值。為了更有效地對流量進(jìn)行控制，流量控制協(xié)議可以設(shè)置在協(xié)議不同的層次上。目前七頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)8§2.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其功能5.差錯控制差錯控制技術(shù)是用來對協(xié)議數(shù)據(jù)單元中的數(shù)據(jù)和控制信息進(jìn)行保護(hù)的。包括兩方面的內(nèi)容，一方面是對收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，在出錯的情況下對整個(gè)PDU重新進(jìn)行傳輸，另一方面，利用定時(shí)器進(jìn)行控制，當(dāng)超出規(guī)定的時(shí)間沒有收到確認(rèn)信號則重新傳輸。和流量控制一樣，差錯控制分布在系統(tǒng)的各個(gè)部分。

6.尋址在通信系統(tǒng)中，尋址是一個(gè)復(fù)雜的過程，涉及的因素較多，主要有以下幾個(gè)方面：尋址的級別：是指尋址和通信協(xié)議的層次有關(guān)，在不同的層次上，有相應(yīng)的地址和尋址方法。(2)尋址范圍：在面向連接的通信系統(tǒng)中，利用連接識別符進(jìn)行尋址，識別符所指的尋址范圍是不同的。(3)連接識別符：在進(jìn)行連接時(shí)，采用一次特定的符號(碼字)來標(biāo)識已建立的連接，這有利于減小比特開銷、選路、復(fù)用和狀態(tài)信息的利用。目前八頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)9§2.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其功能(4)尋址模式：尋址模式是尋址中采用的方式，一般可分為單播、組播和廣播模式。顯然，它是規(guī)定了一個(gè)地址和端口或系統(tǒng)之間的關(guān)系。即一個(gè)地址是與單個(gè)端口或系統(tǒng)有關(guān)，還是和一部分端口或系統(tǒng)有關(guān)，還是和全部的端口或系統(tǒng)有關(guān)。7.復(fù)用

復(fù)用是指在一個(gè)系統(tǒng)上支持多個(gè)連接。例如在X.25協(xié)議中多條虛電路可以終接在一個(gè)端系統(tǒng)中。它可以利用端口號來實(shí)現(xiàn)，顯然它與地址是相關(guān)的。8.附加服務(wù)協(xié)議可以對通信實(shí)體提供各種服務(wù)，例如優(yōu)先權(quán)、服務(wù)等級及安全設(shè)置等等。通信協(xié)議的基本功能的實(shí)現(xiàn)在通信網(wǎng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)中具有舉足輕重的作用。

目前九頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)10§2.2OSI參考模型2.2.1OSI參考模型的層次和功能通信網(wǎng)的協(xié)議十分繁雜，涉及面很廣，因此在制定協(xié)議時(shí)經(jīng)常采用的方法是分層次法：即把整個(gè)協(xié)議分成若干個(gè)層次，這些層次之間既是互相獨(dú)立的，又是互相聯(lián)系的。獨(dú)立是指各層協(xié)議各自完成自己的功能，當(dāng)其中的一層協(xié)議發(fā)生變化時(shí)，對其它層次不發(fā)生影響。聯(lián)系是指下一層為上一層提供服務(wù)，上一層對下一層存在依賴關(guān)系。整個(gè)協(xié)議劃分為多少層由協(xié)議的制定者來確定，確定層次的數(shù)量時(shí)應(yīng)考慮的因素主要有：（1）對協(xié)議分的層次應(yīng)當(dāng)足夠多，從而使得為每一層確定的詳細(xì)協(xié)議不致過分復(fù)雜。（2）層次的數(shù)量不能太多，以防止對層次的描述和綜合變得十分困難。（3）選擇合適的界面使得相關(guān)的功能條件在同一層內(nèi)，而將不同的功能分配給不同的層次。（4）希望分層結(jié)構(gòu)各層之間的互相作用比較少，使得某一層次的改變對所造成的影響比較小。目前十頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)11§2.2OSI參考模型層次和協(xié)議的集合稱為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，體系結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)具有足夠的信息，以使軟件設(shè)計(jì)人員編寫該層協(xié)議有關(guān)的程序。網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和每層的協(xié)議的確定是通信網(wǎng)設(shè)計(jì)的基本課題之一。

協(xié)議的分層是通信網(wǎng)設(shè)計(jì)中一個(gè)帶有全局性和根本性的問題，因而引起了廣泛的重視。網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)者和用戶都希望能有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)各個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的互通國際標(biāo)準(zhǔn)組組織(ISO)已經(jīng)制定了開放系統(tǒng)互連參考模型，即OSI參考模型。ISO是成立于1947年的國際標(biāo)準(zhǔn)化組織，在ISO中，TC97(技術(shù)委員會97)負(fù)責(zé)制訂計(jì)算機(jī)和信息處理方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，TC97中的SC6負(fù)責(zé)制訂數(shù)據(jù)通信方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，SC6于1977年開始開發(fā)OSI網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，制訂有關(guān)OSI參考模型的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其中關(guān)于OSI參考模型的文件是ISO7498。在提出OSI/RM以后TC97又分別制訂了OSI的各層協(xié)議，使得OSI的體系結(jié)構(gòu)更加完善。

目前十一頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)12§2.2OSI參考模型TIU-T同時(shí)也公布了關(guān)于OSI體系結(jié)構(gòu)的技術(shù)文件，在X.200～X.290中公布了關(guān)于OSI/RM和OSI各層的協(xié)議。這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化組織公布的技術(shù)文件雖然編號不同，但內(nèi)容是完全一致的。OSI是一個(gè)開放系統(tǒng)互連模型，所謂開放系統(tǒng)互連，是指按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和建成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以互相連接。OSI模型規(guī)定了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的框架結(jié)構(gòu)，它把網(wǎng)絡(luò)協(xié)議從邏輯上分為：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳送層、會話層、表示層和應(yīng)用層，其中下面三層為低層協(xié)議，提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，上面的四層為高層協(xié)議提供末端用戶功能。OSI參考模型如圖2.1所示。目前十二頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)13§2.2OSI參考模型.圖2.1OSI參考模型目前十三頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)14§2.2OSI參考模型OSI模型中各層的主要功能如下：1.物理層(PhysicalLayer)在物理層主要討論在通信線路上比特流的傳輸問題，這一層協(xié)議描述傳輸?shù)碾姎獾?、機(jī)械的、功能的和過程的特性。其典型的設(shè)計(jì)問題有：信號的發(fā)送電平、碼元的寬度、線路碼型、網(wǎng)絡(luò)連接插腳的數(shù)量、插腳的功能、物理連接的建立和終止以及傳輸?shù)姆绞降取?.數(shù)據(jù)鏈路層(DataLinkLayer)在數(shù)據(jù)鏈路層主要討論在數(shù)據(jù)鏈路中幀流的傳輸問題。這一層協(xié)議的內(nèi)容包括：幀的格式、幀的類型、比特填充技術(shù)、數(shù)據(jù)鏈路的建立和終止、信息流控制、差錯控制，向網(wǎng)路層報(bào)告一個(gè)不可恢復(fù)的錯誤。這一層協(xié)議的目的是保證在相鄰的站與節(jié)點(diǎn)或節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間正確地、有次序和有節(jié)奏地傳輸數(shù)據(jù)幀。數(shù)據(jù)幀典型的例子是HDLC。3.網(wǎng)絡(luò)層(NetworkLayer)網(wǎng)絡(luò)層主要處理分組在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸。這一層協(xié)議的功能是：路由選擇、數(shù)據(jù)交換、網(wǎng)絡(luò)連接的建立和終止，在一個(gè)給定的數(shù)據(jù)鏈路上網(wǎng)絡(luò)連接的復(fù)用，根據(jù)從數(shù)據(jù)鏈路層來的錯誤報(bào)告而進(jìn)行的錯誤檢測和恢復(fù)，分組的排序和信息流的控制等。網(wǎng)絡(luò)層典型的例子是X.25建議的第三層協(xié)議。

目前十四頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)15§2.2OSI參考模型4.傳送層(TransportLayer)傳送層協(xié)議處理報(bào)文從信息源到目的地之間的傳輸。這一層的主要功能是：把傳送層的地址變換為網(wǎng)絡(luò)層的地址，傳送連接的建立和終止，在網(wǎng)絡(luò)連接上對傳送連接進(jìn)行多路復(fù)用，端一端的順序控制，信息流控制，錯誤的檢測和恢復(fù)。傳送層復(fù)雜程度與第3層密切有關(guān)。對于可靠的、功能齊全的第3層，所要求的將是較小的第4層。第1層到第3層是連接的，而第4層到第7層端點(diǎn)對端點(diǎn)的。5.會話層(SessionLayer)會話層主要控制用戶間的會話。會話是指用戶與用戶的連接，會話可以使一個(gè)用戶登錄到一個(gè)遠(yuǎn)程分時(shí)系統(tǒng)或者在兩臺機(jī)器之間傳送文件。這一層的功能是：把會話地址變成它的傳送地址，會話連接的建立和終止，會話連接的控制，會話連接的同步。6.表示層(PresentationLayer)表示層主要處理應(yīng)用實(shí)體間交換數(shù)據(jù)的語法，其目的是解決格式和數(shù)據(jù)表示的差別。這一層的例子有：文本壓縮、數(shù)據(jù)加密、字符編

目前十五頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)16§2.2OSI參考模型碼的轉(zhuǎn)換，如把ASCII(美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼)變換成EBCPIC(擴(kuò)充的二一十進(jìn)制碼)。表示層的協(xié)議，使計(jì)算機(jī)的文件格式能夠經(jīng)過變換而得以兼容。7.應(yīng)用層(ApplicationLayer)應(yīng)用層為應(yīng)用進(jìn)程提供訪問OSI環(huán)境的方法。這一層的例子有：虛擬終端協(xié)議、虛擬文件協(xié)議、文件傳送協(xié)議、公共管理信息協(xié)議。虛擬終端服務(wù)是用來提供給終端使它能訪問遠(yuǎn)程系統(tǒng)中的用戶進(jìn)程。虛擬文件服務(wù)提供對文件的遠(yuǎn)程訪問、管理和傳送，文件傳送是兩個(gè)終端之間提供文件傳送服務(wù)。公共管理信息服務(wù)通過提供的七項(xiàng)基本服務(wù)支持對網(wǎng)絡(luò)的性能管理、故障管理和配置管理服務(wù)。2.2.2OSI的協(xié)議數(shù)據(jù)單元在協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)中，一個(gè)特定層為上一層提供一組服務(wù)，上一層稱為服務(wù)用戶，下一層是服務(wù)提供者。一般地講，分層結(jié)構(gòu)中的N層為位于上面的N+1層提供一種服務(wù)。

目前十六頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)17§2.2OSI參考模型

如圖2.3所示。圖中示出(N-1)、N和(N+1)層之間的關(guān)系。N層對N+1層的N服務(wù)通服務(wù)訪問點(diǎn)(SAP)提供。服務(wù)訪問點(diǎn)實(shí)際上是N層和N+1層之間的邏輯接口。在每一層中有多個(gè)活躍的實(shí)體(Entity)。實(shí)體的例子如多道處理系統(tǒng)中的一個(gè)進(jìn)程，或者可以是一個(gè)子程序，同一層中有多個(gè)同級實(shí)體，它們可能存在于同一系統(tǒng)中，這時(shí)不能從外部觀察到它們。它們也可能存在于不同的系統(tǒng)中，不同系統(tǒng)中的實(shí)體之間聯(lián)系是在同級協(xié)議控制下進(jìn)行通信的。如圖2.2中虛線所示。圖2.2N-1、N和N+1層的關(guān)系示意圖目前十七頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)18§2.2OSI參考模型在層的實(shí)體之間傳送的比特組稱為數(shù)據(jù)單元。在同等層之間傳送數(shù)據(jù)單元是按照該層的協(xié)議進(jìn)行的，因此這時(shí)的數(shù)據(jù)單元稱為協(xié)議數(shù)據(jù)單元。圖2.3所示出層間數(shù)據(jù)單元形成過程。圖中PDU是協(xié)議數(shù)據(jù)單元，SDU是服務(wù)數(shù)據(jù)單元，PCI是協(xié)議控制信息。(N+1)-PDU越過N+1和N層的邊界之后，變換為N-SDU，N-SDU上加上N-PCI，則成為N-PDU。在N-PDU和(N+1)-PDU之間并非是一一對應(yīng)關(guān)系，如果N層認(rèn)為有必要，可以把(N+1)-PDU折成為幾個(gè)單元，加上PCI后成為多個(gè)N-PDU，或者可以把多個(gè)(N+1)-PDU連接起來，形成一個(gè)N-PDU。

圖2.3層間數(shù)據(jù)單元的傳遞過程示意圖目前十八頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)19§2.2OSI參考模型

到達(dá)目的站的N-PDU，在送往(N+1)層之前把PCI去掉。在層間通信中PCI相當(dāng)于報(bào)頭，在原點(diǎn)遂層增加新的PCI，到達(dá)目的地之后逐層去掉，使得信息原來的結(jié)構(gòu)得以恢復(fù)。2.2.3OSI的服務(wù)原語

在OSI結(jié)構(gòu)中，相鄰層之間的服務(wù)是根據(jù)原語和參數(shù)來表達(dá)的。所謂原語是指實(shí)現(xiàn)某一功能的機(jī)器指令的集合，原語規(guī)定了要執(zhí)行的功能，原語的參數(shù)用來傳送數(shù)據(jù)和控制信息。1.原語的類型及其表示方法根據(jù)ITU-T和X.210建議，在OSI參考模型中服務(wù)原語可以分為四類：請求(request)：用戶要求服務(wù)提供者進(jìn)行某一項(xiàng)操作，例如，用戶要求建立連接或發(fā)送數(shù)據(jù)；(2)指示(indication)：通知另一方用戶有某一事件發(fā)生；(3)響應(yīng)(response)：用戶對某事件做出的反應(yīng)；(4)證實(shí)(confirm)：用戶收到對于它的請求的答復(fù)；目前十九頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)20§2.2OSI參考模型

在面向連接的通信過程中需要用到上述四類原語，在無連接通信中，只會用到請求和指示兩種原語。原語在兩個(gè)實(shí)體之間的傳送關(guān)系如圖2.4所示。圖2.4原語傳送的圖解表示目前二十頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)21§2.2OSI參考模型

原語由提供服務(wù)的層次、原語的名稱、原語的類型和原語的參數(shù)組成，原語的一般表示是：XX——名稱，類型，參數(shù)XX為層的表示符(DH,DL,N,T,S,P,A)，例如對于數(shù)據(jù)鏈路層XX是DL，對于傳送層XX是T。名稱則反應(yīng)原語的功能，類型是指請求、指示、響應(yīng)、證實(shí)中的某一類原語，參數(shù)包括主叫地址、被叫地址、快速數(shù)據(jù)選擇、服務(wù)質(zhì)量、傳送服務(wù)數(shù)據(jù)等。下面以網(wǎng)絡(luò)層的原語為例子進(jìn)一步說明原語的組成及其功能。

2.網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)原語網(wǎng)絡(luò)層為傳送層提供兩種類型的服務(wù)，即面向接的服務(wù)和無連接服務(wù)，服務(wù)原語也分為面向連接的服務(wù)原語和無連接的服務(wù)原語兩種，前者較為復(fù)雜，后者較為簡單。網(wǎng)絡(luò)層的服務(wù)原語可以分為四類，即連接的建立、連接的折除、數(shù)據(jù)的傳送和連接的復(fù)位。目前二十一頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)22§2.2OSI參考模型(1)連接建立的服務(wù)原語N-CONNECT.request(callee,caller,acks-wantcd,exp-wanted,qos,user-data)N-CONNECT.indiation(callee,caller,acks-wanted,exp-wanted,qos,user-data)N-CONNECT.response(reponder,acks-wanted,exp-wanted,qos,user-data)N-CONNECT.confirm(responder,acks-wanted,exp-wanted,qos,user-data)在上述原語中N-CONNECT表明是網(wǎng)絡(luò)層用于建立網(wǎng)絡(luò)連接的原語。括號內(nèi)是原語攜帶的參數(shù)，說明如下：Callee:表示被叫實(shí)體的網(wǎng)絡(luò)地址，即網(wǎng)絡(luò)服務(wù)訪問點(diǎn)NSAP。Caller：表示主叫實(shí)體使用的網(wǎng)絡(luò)地址NSAP。

目前二十二頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)23§2.2OSI參考模型ask-wanted：說明要求對每次發(fā)出的數(shù)據(jù)分組作確認(rèn)的布爾標(biāo)志變量，當(dāng)兩個(gè)傳送實(shí)體都同意使用確認(rèn)時(shí)此變量置為“真”，若網(wǎng)絡(luò)層不提供確認(rèn)功能，則在傳送給目的地時(shí)將N-CONNECT.indicaton原語中此變量置為“假”，若網(wǎng)絡(luò)層提供確認(rèn)但目的地不使用時(shí)，將N-CONNECT.response所語中此變量也置為“假”。這是一個(gè)任選項(xiàng)。exp-wanted：說明是否傳送加速數(shù)據(jù)的布爾標(biāo)志量，若兩個(gè)傳送實(shí)體和網(wǎng)絡(luò)層都允許使用加速數(shù)據(jù)，則把該變量置為“真”。否則為“假”，這也是一個(gè)任選項(xiàng)。Qos:確定連接提供的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)(時(shí)間延遲、網(wǎng)絡(luò)吞吐量、傳輸誤碼率、保密度等)的期望值和限制值，如果網(wǎng)絡(luò)不能提供主叫方或被叫方所要求的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)的下限值，則連接失敗。Ustr-data:可以是0或者為若干字節(jié)的用戶數(shù)據(jù)。

目前二十三頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)24§2.2OSI參考模型(2)連接拆除的服務(wù)原語N-DISCONNECT.request(originator,reason,use-data,responding-address)N-DISCONNECT,indication(originator,reason,use-data,responding-address)括號內(nèi)為原語參數(shù)originator:說明某一事件的發(fā)起者。reason:說明發(fā)生某一事件的原因。resoponding-address:說明響應(yīng)地址。(3)數(shù)據(jù)傳送的服務(wù)原語N-DATA.request(user-data)N-DATA.indication(uses-data)N-DATA-ACKNOWLEDGE.request()目前二十四頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)25§2.2OSI參考模型N-DATA-ACKOWLEDGE.indication()N-EXPEDITED-DATA.request(user-data)N-EXPEDTED-DATA:indiocation(user-data)(4)連接復(fù)位的服務(wù)原語N-RESET.request(originator,reason)N-RESET.indication(originator,reason)N-RESET.response()N-RESET.confirm()在OSI環(huán)境中每一層都有相應(yīng)的原語，其主要功能都是用來建立、維持和折除該層的邏輯連接，因此各層的原語的功能基本相同，具體原語的名稱、參數(shù)可以查閱ITU-T的相關(guān)資料。

目前二十五頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)26§2.2OSI參考模型3.原語的實(shí)現(xiàn)原語是一個(gè)抽象的描述，不作過分具體的規(guī)定，其原因是：允許在OSI的層間利用一個(gè)公共的約定，與所使用的操作系統(tǒng)和特定語言的類型無關(guān)。(2)在原語的實(shí)現(xiàn)過程中，給用戶一個(gè)選擇，用戶可以選擇不同的方法來加以實(shí)現(xiàn)。(3)如果利用公共的語言和編輯器，標(biāo)準(zhǔn)原語的采用有利于在不同的用戶機(jī)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可傳送性。(4)采用標(biāo)準(zhǔn)原語有利于在系統(tǒng)應(yīng)用公共的數(shù)據(jù)單元格式(分組、幀、塊、消息)，采用公共協(xié)議數(shù)據(jù)單元有利于不同系統(tǒng)的互相兼容，這對實(shí)現(xiàn)開放系統(tǒng)互連是十分必要的。抽象的原語可以用子程序調(diào)用、函數(shù)調(diào)用、寄存器存儲處理等方法來實(shí)現(xiàn)，用計(jì)算機(jī)高級語言編程的方法來實(shí)現(xiàn)原語，可以簡化軟件的開發(fā)過程。目前二十六頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)27§2.2OSI參考模型2.2.4OSI的服務(wù)和協(xié)議在OSI環(huán)境中OSI標(biāo)準(zhǔn)在相鄰的上下層之間(垂直方向)定義了相應(yīng)的服務(wù)，在同等層之間(水平方面)定義了相應(yīng)的協(xié)議。服務(wù)是用原語來實(shí)現(xiàn)的，而協(xié)議則具有復(fù)雜的多層結(jié)構(gòu)。對于這些服務(wù)和協(xié)議，由ISO和ITU-T這兩個(gè)制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的國際化組織制訂和公布了相關(guān)的文件，在大多數(shù)情況下這兩個(gè)組織公布的關(guān)于OSI服務(wù)和協(xié)議的文件在技術(shù)上都是兼容的。由ISO和ITU-T制定的關(guān)于OSI相鄰層之間的服務(wù)和各層協(xié)議的技術(shù)文件對應(yīng)關(guān)系如圖2.5和圖2.6所示。

目前二十七頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)28§2.2OSI參考模型。圖2.5OSI相鄰層之間的服務(wù)示意圖圖2.6OSI各層常用協(xié)議示意圖目前二十八頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)29§2.2OSI參考模型2.2.5OSI參考模型在通信網(wǎng)中的應(yīng)用

OSI參考模型最初是為計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)建立的協(xié)議模型，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)向通信領(lǐng)域的滲透，其應(yīng)用范圍已逐步擴(kuò)大，成為制定通信網(wǎng)協(xié)的重要的依據(jù)，目前在通信網(wǎng)協(xié)議的制訂過程中應(yīng)用OSI參考模型的網(wǎng)絡(luò)有：分組交換數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的X.25接口，N-ISDN的S/T接口，No.7公共信道信令網(wǎng)，用戶接入網(wǎng)的V5接口，電信管理網(wǎng)的Q3接口，SDH的ECC信道等，可見OSI參考模型在通信網(wǎng)的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛。下面對SDHECC協(xié)議來說明OSI模型在通信傳輸網(wǎng)中的應(yīng)用。ECC信道是SDH中的嵌入式信道，主要用于傳送SDH的控制和管理信息，ECC有兩個(gè)信道其速率分則為192kbit/s和576kbit/s，分別用于SDH再生段和復(fù)用段的管理信息的傳輸。ECC協(xié)議棧如圖2.7所示。

目前二十九頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)30§2.2OSI參考模型

從圖2.7可以看到ECC協(xié)議棧是完全按照OSI參考模型來設(shè)計(jì)的，是包含7層的滿棧協(xié)議，圖中所示不再是協(xié)議的分層模型，而是包含了每一層協(xié)議的具體內(nèi)容。圖2.7SDH按ECC協(xié)議棧示意圖目前三十頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)31§2.2OSI參考模型ECC協(xié)議棧中各層協(xié)議的基本情況如下：物理層：采用SDH的DCC作為物理層傳輸通道，包含兩個(gè)傳輸通道，一是再生段DCC，使用SDH段開銷中的D1～D3字節(jié)，提供192kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸通道，另一復(fù)用段DCC，利用SDH段開銷中的D4-D12字節(jié)，提供576kbit/s的數(shù)據(jù)傳送通道。數(shù)據(jù)鏈路層：采用LAPD協(xié)議，即采用ISDN的D通道鏈路接入程序，支持證實(shí)和非證兩種操作，把IP數(shù)據(jù)分別放入LAPD的幀結(jié)構(gòu)中的信息字段進(jìn)行傳輸，LAPD協(xié)議的采用進(jìn)一步提高了對監(jiān)控和網(wǎng)管信息的傳輸準(zhǔn)確性。網(wǎng)絡(luò)層：采用IP協(xié)議，在SDH的環(huán)形或線形中，利用IP協(xié)議的尋址方式對各個(gè)網(wǎng)元進(jìn)行尋址，使得由OS發(fā)出操作和控制命令能準(zhǔn)確到達(dá)各個(gè)網(wǎng)元，各網(wǎng)元發(fā)出的事件報(bào)告能準(zhǔn)確通過GNE到達(dá)OS。傳送層：采用IP協(xié)議，通過差錯控制進(jìn)一步提高了網(wǎng)元和網(wǎng)元之間或網(wǎng)元和DS之間的數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量

目前三十一頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)32§2.2OSI參考模型會話層：采用X.215、X.216規(guī)定的會話層服務(wù)和會話層協(xié)議。表示層：采用X.216、X.226規(guī)定的表示層和表示層協(xié)議，采用X.209規(guī)定的抽象語法標(biāo)記1(ASN.1)，表示層協(xié)議規(guī)定了對數(shù)據(jù)的表示格式和表示方法。應(yīng)用層：采用了OSI中的公共應(yīng)用服務(wù)單元ACSE和ROSE，采用了特定服務(wù)單元CMISE，以支持TMN的性能管理，故障管理和配置管理的實(shí)現(xiàn)。OSI參考模型在通信網(wǎng)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，成為制訂通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的重要依據(jù)，但隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，OSI參考模型的應(yīng)用也正在表現(xiàn)出它的局限性，一些新的通信網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議模型已經(jīng)和OSI模型有了很大的區(qū)別，例如在ATM協(xié)議模型中，取消了原來的數(shù)據(jù)鏈路層，而增加了ATM適配層，并引入了面的概念。它是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)自身的特點(diǎn)，在OSI的基礎(chǔ)上演變而來的一個(gè)協(xié)議模型。目前三十二頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)33§2.3TCP/IP協(xié)議模型2.3.1TCP/IP協(xié)議模型概況

對于互操作通信的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)目前主要有兩種體系結(jié)構(gòu)，除了上述的OSI參考模型之外，還有一種就是TCP/IP協(xié)議模型。TCP/IP協(xié)議開始是為世界上第一個(gè)分組交換網(wǎng)ARPMET，而設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，以后作為INTERNET的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，同時(shí)TCP/IP又和UNIX操作系統(tǒng)結(jié)合在一起，廣泛應(yīng)用于各種局域網(wǎng)。與OSI模型不同，它沒有官方的文件加以統(tǒng)一，所以，TCP/IP協(xié)議層次的劃分沒有標(biāo)準(zhǔn)的文件加以規(guī)定，因而在各種不同的資料上TCP/IP協(xié)議的層次劃分不完全一致，一般來說可以分5層，即應(yīng)用層、傳送層、網(wǎng)間層，網(wǎng)絡(luò)接入層和物理層，TCP/IP協(xié)議的分層模型如圖2.8所示。圖2.8TCP/IP協(xié)議分層模型目前三十三頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)34§2.3TCP/IP協(xié)議模型

目前TCP/IP協(xié)議泛指以TCP和IP為基礎(chǔ)的一個(gè)協(xié)議集而不僅僅涉及到TCP和IP兩個(gè)協(xié)議，這個(gè)協(xié)議集，目前已成為一種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，得到了廣泛的應(yīng)用，TCP/IP協(xié)議集如圖2.9所示。圖2.9TCP/IP協(xié)議集示意圖2.3.2TCP/IP協(xié)議模型中的各層的功能

下面對TCP/IP協(xié)議模型中各層的功能作簡要的分析。物理層物理層的功能是解決比特流的傳輸問題，包括機(jī)械的、電氣的、功能的和過程的四個(gè)方面的特性。目前三十四頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)35§2.3TCP/IP協(xié)議模型2.網(wǎng)絡(luò)接入層網(wǎng)絡(luò)接入層也就是通信子網(wǎng)層。TCP/IP協(xié)議的第3層是IP協(xié)議，這一層協(xié)議的主要功能是交換功能，不具有對數(shù)據(jù)信號的傳送功能，對于經(jīng)過IP協(xié)議處理過的數(shù)據(jù)的傳送需要通過IP協(xié)議層之下的通信子網(wǎng)來進(jìn)行。因此，網(wǎng)絡(luò)接入層的主要功能是對IP數(shù)據(jù)報(bào)的傳送。所謂網(wǎng)絡(luò)接入的含義是IP終端通過通信子網(wǎng)接入到IP網(wǎng)絡(luò)中去，而IP數(shù)據(jù)報(bào)可以通過各種類型的通信子網(wǎng)進(jìn)行傳送，通信子網(wǎng)的例子有：X.25網(wǎng)、幀中繼網(wǎng)、以太網(wǎng)、PDDI環(huán)網(wǎng)、ATM網(wǎng)和SDH網(wǎng)等。當(dāng)通過ATM和SDH網(wǎng)傳遞時(shí)則分別稱為IPoverATM和IPoverSDH方式。3.IP層這是TCP/IP協(xié)議模型中的第三層，稱為INTERNET層，譯為網(wǎng)間層，其功能和OSI模型的網(wǎng)絡(luò)層相同，這一層采用的協(xié)議是IP協(xié)議，IP協(xié)議的主要功能有：(1)規(guī)定了IP層的數(shù)據(jù)單元IP數(shù)據(jù)報(bào)的格式。(2)規(guī)定了IP地址的格式及它們的分配規(guī)律。

目前三十五頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)36§2.3TCP/IP協(xié)議模型(3)規(guī)定了根據(jù)節(jié)點(diǎn)路由表實(shí)現(xiàn)IP數(shù)據(jù)報(bào)路由選擇的方法。(4)在IP數(shù)據(jù)報(bào)的長度和通信子網(wǎng)的數(shù)據(jù)單元的長度之間進(jìn)行適配。例如IP數(shù)據(jù)報(bào)的長度為1500字節(jié)，若通過以太網(wǎng)傳輸，以太網(wǎng)幀的長度為1000個(gè)字節(jié)，這就需要對數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行分片處理。4.TCP層傳送層涉及到的是端一端的數(shù)據(jù)協(xié)議，傳送層的目的是為用戶終端提供可靠的數(shù)據(jù)傳送，也就是說，傳送層的作用是彌補(bǔ)從網(wǎng)絡(luò)層得到的服務(wù)和用戶對服務(wù)質(zhì)量的要求之間的差距，服務(wù)較好的網(wǎng)絡(luò)層需要簡單的傳送協(xié)議，信元服務(wù)質(zhì)量較差的網(wǎng)絡(luò)層則需要復(fù)雜的、功能齊全的傳送層協(xié)議。IP協(xié)議是提供無連接的不可靠服務(wù)，需要具有良好差錯控制功能的傳輸控制協(xié)議來保證端一端的數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量。在ICP/IP協(xié)議集中傳送層協(xié)議主要有三種：即傳輸控制協(xié)議TCP、用戶數(shù)據(jù)協(xié)議UDP和差錯與控制報(bào)文協(xié)議ICMP。目前三十六頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)37§2.3TCP/IP協(xié)議模型

TCP協(xié)議提供面向連接的端到端的可靠數(shù)據(jù)傳送，根據(jù)TCP協(xié)議，把用戶數(shù)據(jù)分成TCP數(shù)據(jù)段進(jìn)行發(fā)送，在接收端按順序號重組、恢復(fù)原來的用戶信息，TCP協(xié)議的主要功能是差錯校驗(yàn)、出錯重發(fā)和順序控制等，以保證數(shù)據(jù)可靠傳送，減少端到端數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`碼率。UDP協(xié)議提供無連接服務(wù)，其優(yōu)點(diǎn)是避免了在面向連接的通信中所必須的連接建立和連接釋放的過程，避免額外開銷的增加，在UDP服務(wù)中必須實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)包進(jìn)行編號，并實(shí)現(xiàn)超時(shí)重傳機(jī)制，以提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量。在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包發(fā)生錯誤或出現(xiàn)丟失時(shí)，利用ICMP協(xié)議發(fā)送出錯信息給發(fā)送端，其次在數(shù)據(jù)包流量過大時(shí)通過ICMP協(xié)議，還可以實(shí)現(xiàn)流量控制。

5.應(yīng)用層應(yīng)用層協(xié)議是為用戶提供各種應(yīng)用服務(wù)，應(yīng)用服務(wù)是由應(yīng)用軟件提供的，應(yīng)用層軟件是由各種應(yīng)用軟件模塊組成的，在TCP/IP協(xié)議集中提供的應(yīng)用服務(wù)主要有：目前三十七頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)38§2.3TCP/IP協(xié)議模型TELNET：遠(yuǎn)程注冊，是指登錄到遠(yuǎn)程的計(jì)算機(jī)上去。FTP：文件傳送，在服務(wù)器和客戶之間或在兩臺計(jì)算機(jī)之間傳送文件E-MALL：在兩個(gè)用戶之間傳送電子郵件。HTTP：發(fā)布和訪問具有超文本格式的信息。SNMP：簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，對TCP/IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理。目前三十八頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)39§2.3TCP/IP協(xié)議模型TCP/IP協(xié)議模型和OSI參考模型是目前得到廣泛應(yīng)用的兩種協(xié)議模型，它們之間的對應(yīng)關(guān)系如圖2.10所示。圖2.10TCP/IP模型及與OSI模型的對應(yīng)關(guān)系

由圖可見OSI模型是一個(gè)七層結(jié)構(gòu)，而TCP/IP模型是一個(gè)五層結(jié)構(gòu)，其中TCP/IP的應(yīng)用層與OSI的應(yīng)用層相對應(yīng)，在TCP/IP模型中沒有表示層與會話層，這兩層的功能包含在應(yīng)用層中。TCP/IP層對應(yīng)于OSI中的傳送層，IP層對應(yīng)于OSI中的網(wǎng)絡(luò)層，TCP/IP中的網(wǎng)絡(luò)接入層不能和OSI中的數(shù)據(jù)鏈路層相對應(yīng)，是指IP網(wǎng)絡(luò)的接入層，具有獨(dú)立的通信功能，可以是以太網(wǎng)、SDH網(wǎng)、ATM網(wǎng)絡(luò)等。目前三十九頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)40§2.4IP寬帶網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，IP寬帶綜合網(wǎng)絡(luò)受到了廣泛的關(guān)注，IP網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是采用IP協(xié)議，這一網(wǎng)絡(luò)不僅可以傳送對實(shí)時(shí)性要求不高的數(shù)據(jù)信息，而且可以傳送對實(shí)時(shí)性要求很高的語音和視頻信息，可以開通如IP電話、電子商務(wù)、視頻點(diǎn)播、高清晰度電視、網(wǎng)上購物、遠(yuǎn)程教育等多項(xiàng)業(yè)務(wù)。IP計(jì)算機(jī)網(wǎng)正在演變成為IP寬帶綜合網(wǎng)絡(luò)。由于DWDM光纖通信技術(shù)、千兆比高速路由器和ATM交換技術(shù)的發(fā)展，使得以IP為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和以電路交換為基礎(chǔ)的電信網(wǎng)絡(luò)之間出現(xiàn)業(yè)務(wù)相互滲透、相互融合的趨勢。2.4.1IP寬帶網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)

的一般框架

IP寬帶網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)主要包括三個(gè)方面：應(yīng)用模型、系統(tǒng)模型和技術(shù)模型，這三個(gè)模型之間的關(guān)系如圖2.11所示。圖2.11IP寬帶綜合網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)框圖目前四十頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)41§2.4IP寬帶網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)1.應(yīng)用模型IP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用模型反映了用戶與其提供服務(wù)的IP網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系。如圖2.12所示。應(yīng)用模型定義IP網(wǎng)絡(luò)能夠支持的各種業(yè)務(wù)以及向用戶提供的各種業(yè)務(wù)的屬性。例如各類應(yīng)用業(yè)務(wù)特點(diǎn)、服務(wù)質(zhì)量和業(yè)務(wù)類型的要求。圖2.12應(yīng)用模型下面對這三個(gè)模型分別加以討論。目前四十一頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)42§2.4IP寬帶網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)2.系統(tǒng)模型IP網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)模型反映了IP網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)能力和功能組成，表示IP網(wǎng)絡(luò)支持各類應(yīng)用所需的系統(tǒng)功能要素，互連實(shí)體及相互關(guān)系，規(guī)定了系統(tǒng)及組成部分的性能參數(shù)。IP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)模型可以劃分為水平方向的實(shí)體平面和垂直方向的邏輯平面，IP網(wǎng)絡(luò)體系的系統(tǒng)模型從實(shí)體平面又進(jìn)一步可分為核心網(wǎng)(骨干網(wǎng))、接入網(wǎng)和用戶網(wǎng)，從邏輯平面可以分為低層能力、IP層能力和高層能力。目前四十二頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)43§2.4IP寬帶網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)(1)實(shí)體平面IP網(wǎng)絡(luò)的實(shí)體平面的參考框架如圖2.13所示，實(shí)體平面劃分為核心網(wǎng)、接入網(wǎng)和用戶網(wǎng)。核心網(wǎng)可進(jìn)一步劃分為IP層網(wǎng)絡(luò)功能和電信網(wǎng)功能，IP能力提供盡力而為服務(wù)、綜合服務(wù)和區(qū)分服務(wù)，窄帶能力包括了3.1kHz音頻信道、電路和分組模式承載業(yè)務(wù)，寬帶能力包括異步轉(zhuǎn)移模式，同步數(shù)字系列(SDH)和光數(shù)字系列(PhDH)傳送能力。圖2.13IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)體平面參考框架示意圖目前四十三頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)44§2.4IP寬帶網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)(2)邏輯平面IP網(wǎng)絡(luò)體系的系統(tǒng)模型從邏輯平面可以劃分為低層能力和高層能力，如圖2.14所示。低層能力又可分為IP網(wǎng)絡(luò)低層能力和電信網(wǎng)的低層能力，IP低層能力包括IP地址的分配和處理及IP網(wǎng)絡(luò)中的路由選擇能力。電信能力的低層能力包括窄帶ISDN能力，通過ATM.SDH的寬帶傳輸能力和公共信道信令傳送能力。圖2.14IP網(wǎng)絡(luò)基本配置模型的邏輯平面示意圖目前四十四頁\總數(shù)四十九頁\編于五點(diǎn)現(xiàn)代通信網(wǎng)技術(shù)45§2.4IP寬帶網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)3.技術(shù)模型IP網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)模型是由一系列