廣域計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

3.5廣域計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（WAN）

廣域計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)WAN（WideAreal^work）

WAN跨地區(qū)，跨國家

橋接起來的LAN并不是WAN,因帶寬限制，不能連'接任意多用戶

WAN與LAN的區(qū)別在于規(guī)模，WAN可以不斷擴(kuò)展飛

多個(gè)不同地域的LAN通過公共網(wǎng)絡(luò)互連，也構(gòu)成WAN'

路由選擇技術(shù)和異構(gòu)網(wǎng)互連技術(shù)是WAN技術(shù)的重要組成部分

WAN的參考模型，

WAN由主機(jī)（host,也稱端系統(tǒng)endsystem）和

通信子網(wǎng)（communicationsubnet,也稱子網(wǎng)）組成

將網(wǎng)絡(luò)的通信（子網(wǎng)）和應(yīng)用（主機(jī)）分離

（P.99圖3-27主機(jī)與通信子網(wǎng)的關(guān)系）

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WAN的參考模型

在WAN中，由公共網(wǎng)絡(luò)充當(dāng)通信子網(wǎng)

由傳輸線和交換節(jié)點(diǎn)組成

交換節(jié)點(diǎn)也稱為中間系統(tǒng)、數(shù)據(jù)交換設(shè)備，區(qū)別于端系統(tǒng)——主機(jī)

交換節(jié)點(diǎn)連接2個(gè)或多個(gè)傳輸線

通信子網(wǎng)工作在OSI模型的下3層，即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層

WAN的通信子網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)與OSI模型的關(guān)系：P.100圖3-26

公共網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：

電話交換網(wǎng)PSTN、分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)X.25

幀中繼網(wǎng)FrameRelay、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)DDN等等

信道種類：電路、光纖、微波、衛(wèi)星等等]

構(gòu)筑WAN有多種選擇

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WAN中的路由、

WAN擴(kuò)展有2種方式：

1、小規(guī)模擴(kuò)展：增加單獨(dú)的分組交換機(jī)的端口，可接入更多的計(jì)算機(jī)

2、大規(guī)模擴(kuò)展：增加分組交換機(jī)，專門處理網(wǎng)絡(luò)負(fù)羲

內(nèi)部交換機(jī)：只與交換機(jī)相連，沒有與計(jì)算機(jī)（端點(diǎn)主機(jī)）相連

（例如上述2中的分組交換機(jī)）

外部交換機(jī)：直接與計(jì)算機(jī)（端點(diǎn)主機(jī)）相連

在WAN中傳送的數(shù)據(jù)單元稱為分組（包，packet）

在WAN的交換節(jié)點(diǎn)，采用“存儲-轉(zhuǎn)發(fā)”技術(shù)

即：當(dāng)分組（包）到達(dá)交換節(jié)點(diǎn)（交換機(jī)）時(shí)，先將其放入一個(gè)隊(duì)列，

直到交換機(jī)可以發(fā)送它們?nèi)ツ康牡?/p>

交換機(jī)是一個(gè)專門用途的、硬件專門設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)

有處理器、存儲器、收發(fā)分組的I/O設(shè)備

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WAN中的路由

分組交換機(jī)互相連接起來，傳遞分組，構(gòu)成WAN

通過增加分組交換機(jī)，可以覆蓋更多的地點(diǎn)，連接更多的計(jì)算機(jī)

以達(dá)到擴(kuò)展WAN的目的

每個(gè)交換機(jī)都有自己的“路由表”。“路由表”應(yīng)具備：

1、路由的完備性：包含通往所有目的地的下一站信息

2、路由的優(yōu)化性：所指的路徑必須是最短路徑

缺省路由機(jī)制，用一條缺省路由代替一長串下一站地址相同的站

任何路由表中只允許有一條缺省路由，且優(yōu)先級低于其他路由

即：對于給定的目的地，找不到明確路由，才使用缺省路由

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WAN中的路由、

例如：P.101圖3-29、表3-1、3-2

4個(gè)交換機(jī)、路由表及缺省路由表(將每列中紅色壓縮為1條記錄)

交換機(jī)1交換機(jī)2交換機(jī)3交換機(jī)4

目的地下一站目的地下一站目的地下一站目的地下——站

1--1(2,3)1(3,1)(4,3)

2(1,3)2一2(3,2)2(4,2)

3(1,3)3(2,3)3--3(4,3)

4(1,3)4(2,4)4(3,4)4__

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一路由表的計(jì)算、

大型路由表用軟件來計(jì)算完成

，路由表計(jì)算方法有2種：

1、靜態(tài)路由：

分組交換機(jī)啟動(dòng)時(shí)，由程序計(jì)算而后設(shè)置路由，此后，路由不再改變

例如：最短路徑法、泛洪法、基子網(wǎng)拓?fù)浜土髁康穆酚删狗?/p>

特點(diǎn)：簡單，開銷??；缺乏靈活性，路由不易改變，I

2、動(dòng)態(tài)路由：

分組交換機(jī)啟動(dòng)時(shí)，由程序設(shè)置初始路由，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)變化時(shí)隨時(shí)更新

例如：距離向量法、鏈路狀態(tài)法

特點(diǎn)：監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)流量及硬件狀態(tài)，由軟件調(diào)整修改

大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)采用動(dòng)態(tài)路由，能使網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)適應(yīng)變化

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X.25

1970年代，誕生以數(shù)據(jù)通信為目的的公共數(shù)據(jù)網(wǎng)(PDN)

PDN內(nèi)，各節(jié)點(diǎn)由交換機(jī)組成

交換機(jī)間，用儲存-轉(zhuǎn)發(fā)的方式交換分組

ITU-T制定X.25規(guī)程。亦稱PDN為X.25網(wǎng)

特點(diǎn)：、

能接入不同類型的用戶設(shè)備

可靠性高。低3層協(xié)議。1臺機(jī)器故障時(shí)，能沿其他路徑傳輸

多路復(fù)用

流量控制，滑動(dòng)窗口技術(shù)

點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議，不支持廣播

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X.25、

X.25協(xié)議分層

定義了最低3層：物理層，數(shù)據(jù)鏈路層，網(wǎng)絡(luò)（分組）層

對應(yīng)通信子網(wǎng)的功能

物理層：bit流傳輸?shù)臋C(jī)械、電氣功能

連接/斷開DTE（數(shù)據(jù)終端設(shè)備，用戶設(shè)備）

與DCE（數(shù)據(jù)電路設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備）W

數(shù)據(jù)鏈路層：采用LAPB規(guī)程為DTE/DCE鏈路上定義了幀格式1

網(wǎng)絡(luò)層的分組作為無意義的數(shù)據(jù)被封裝在LAPB幀中經(jīng)物理層傳輸

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X.25

X.25協(xié)議分層

字節(jié)：1111

標(biāo)志地址控制FCS標(biāo)志

幀頭幀尾

標(biāo)志域：標(biāo)志LAPB幀的開始和結(jié)束

地址域：指示幀中攜帶的是命令信息還是響應(yīng)信息

控制域：限定當(dāng)前幀是命令幀還是應(yīng)答幀

數(shù)據(jù)域：以分組形式封裝的高層協(xié)議數(shù)據(jù)

FCS域：錯(cuò)誤檢測

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X.25、

X.25的第三層(分組層)對應(yīng)著OSI模型的扁

規(guī)定了DTE和DCE之間進(jìn)行信息交換的分組格式

分組級協(xié)議的主要內(nèi)容有：

1、分組級DTE/DCE接口的描述

2、虛電路規(guī)程

3、分組格式

4、用戶自選業(yè)務(wù)的規(guī)程與格式

5、分組級DTE/DCE接口狀態(tài)變化等

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X.25、

X.25的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

分組交換網(wǎng)主要由：分組交換機(jī)、用戶接入設(shè)備和傳輸線路組成

分組交換機(jī)（分為中轉(zhuǎn)交換機(jī)，本地交換機(jī)）的主要功能：

1、為網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)提供支持

2、進(jìn)行路由選擇和流量控制

3、實(shí)現(xiàn)X.25,X.75等多種協(xié)議的互連

4、完成維護(hù)、管理、計(jì)費(fèi)、統(tǒng)計(jì)等工作

用戶接入設(shè)備：用戶終端

分為：分組型終端、非分組型終端（用分組拆裝設(shè)備PAD接入網(wǎng)絡(luò)）

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X.25

X.25的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

傳輸線路：

分組交換網(wǎng)的中繼傳輸線中，分為模擬/數(shù)字信號X

使用Modem:模擬-＞數(shù)字,速率bps：9600,48k,64k

PCM數(shù)字信道：速率bps：64k,128k,2M

分組交換網(wǎng)的用戶傳輸線中，亦分為模擬/數(shù)字信號

電話線+Modem:速率bps：1200-64k

現(xiàn)有的分組交換網(wǎng)(X.25)的能力幾乎達(dá)到極限

研究新的分組交換技術(shù)：幀中繼、ATM等快速分組技術(shù)

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幀中繼、

概述

新的公共數(shù)據(jù)交換網(wǎng)，1992年起步，1994年開通迅速發(fā)展

與X.25網(wǎng)類似，是peer-peer(對等層)式的點(diǎn)對點(diǎn)式的交換網(wǎng)

可以多路復(fù)用

支持多種協(xié)議的封裝并通過幀中繼網(wǎng)傳遞，包括IP,IPX等

X.25網(wǎng)強(qiáng)調(diào)可靠性，而幀中繼網(wǎng)則側(cè)重于數(shù)據(jù)的快速傳輸

高質(zhì)量的光纖數(shù)據(jù)通信取代傳統(tǒng)的銅線模擬通信，保證了可靠性

幀中繼省略了X.25的分組層，避免了分組、重組，確認(rèn)、重發(fā)等

消耗，以鏈路層的幀為基礎(chǔ)，大大提高了網(wǎng)絡(luò)的吞吐量

幀中繼速率是X.25的10倍，可達(dá)Mbps

幀中繼是N-ISDN過渡到B-ISDN(ATM)的理想方案之一

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幀中繼、

協(xié)議參考模型與工作原理

高性能的WAN協(xié)議，對應(yīng)于OSI的物理層與數(shù)據(jù)箱路層

為DTE與DCE之間定義了接口標(biāo)準(zhǔn)

DTE為用戶設(shè)備，例如：路由器、網(wǎng)橋、主機(jī)等”

DCE為幀中繼網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，例如：交換機(jī)等

DTE與DCE之間接口通過單個(gè)物理鏈路實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的連接

單個(gè)物理鏈路可復(fù)用多個(gè)邏輯信道(虛電路)

虛電路分為永久型虛電路(PVC)和交換型虛電路(SVC)

在幀中繼上，PVC是事先為兩端用戶設(shè)置一條雙向信道,不需呼叫

建立

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幀中繼、

協(xié)議參考模型與工作原理

幀中繼的幀格式

F:幀頭標(biāo)志A:地址字段I:信息字段FCS:幀校驗(yàn)幀尾標(biāo)志

幀中繼支持對多種相鄰高層協(xié)議的封裝

例如：IP,IPX,AppleTalk,DECNet,APPN,XNS

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二幀中繼

網(wǎng)絡(luò)組成和用戶接入

1、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和組成

幀中繼網(wǎng)組成的三要素：

幀中繼接入設(shè)備：用戶住宅設(shè)備，主機(jī)，橋接/路由器，

分組交換機(jī)，特殊的幀中繼“PAD”

幀中繼交換設(shè)備：T1/E1一次群復(fù)用器，分組交換機(jī)等、

為用戶提供標(biāo)準(zhǔn)幀中繼接口

公用幀中繼業(yè)務(wù)：通過標(biāo)準(zhǔn)幀中繼接口與公用幀中繼網(wǎng)相連

提供公用幀中繼業(yè)務(wù)

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?幀中繼

網(wǎng)絡(luò)組成和用戶接入、，

2、用戶接入方式

LAN接入形式：通過橋接/路由器，集線器，“PAD”等接入

、計(jì)算機(jī)接入形式：將非標(biāo)準(zhǔn)的接口規(guī)程轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的UNT接口規(guī)程

接入幀中繼網(wǎng)絡(luò)

用戶幀中繼交換機(jī)接入公用幀中繼：

將專用網(wǎng)絡(luò)中的1臺交換機(jī)作為公用幀中繼網(wǎng)的用戶

以標(biāo)準(zhǔn)的UNI接口規(guī)程接入

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幀中繼

幀中繼業(yè)務(wù)應(yīng)用，永久虛電路(PVC)業(yè)嘉電子

1、LAN互連

總公司與外地分支機(jī)構(gòu)的LAN需要交換信息，

在已建成的幀中繼網(wǎng)絡(luò)中，進(jìn)行LAN互連的用戶占90%以上

2、圖象

傳送1張圖象，需8Mbps的帶寬

分組交換網(wǎng)端到端傳送，延時(shí)過長

電路交換網(wǎng)傳送，費(fèi)用太高、

幀中繼具有高速率，低延時(shí)，動(dòng)態(tài)分配帶寬，低成本等特點(diǎn)

3、虛擬專用網(wǎng)：分區(qū)結(jié)構(gòu)

將若干節(jié)點(diǎn)劃為一個(gè)分區(qū)，設(shè)置相對獨(dú)立的管理機(jī)構(gòu)

分區(qū)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)共享區(qū)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)資源，各分區(qū)之間相對獨(dú)立

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SLIP和PPP

SLIP(SerialLineInternetProtocalSL

PPP(Point-to-PointProtocal)

串行線上最常用的2個(gè)鏈路層通信協(xié)議

SLIP是較早期的協(xié)議，較簡單，對許多高層應(yīng)用》支持、

PPP逐漸取代SLIP,PPP具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、支持多種協(xié)議，有良好的擴(kuò)展性，可支持許多上層協(xié)議

2、有錯(cuò)誤檢測的功能

3、鏈路管理，可進(jìn)行選項(xiàng)協(xié)商、鏈路層用戶授權(quán)、

鏈路質(zhì)量管理、環(huán)路檢測等

4、選項(xiàng)協(xié)商，允許通信雙方動(dòng)態(tài)協(xié)商某些選項(xiàng)，允許鏈路的一方

配置另一方，適用于異構(gòu)環(huán)境通信

5、鏈路層授權(quán)

6、IP地址協(xié)商，允許服務(wù)器對客戶端動(dòng)態(tài)分配地址

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SLIP和PPP

PPP的工作原理

發(fā)送端PPP首先發(fā)送LCP(LinkControlProtocaT)幀，

配置和測試數(shù)據(jù)鏈路

發(fā)送端PPP再發(fā)送NCP(NetworkControlProtocal)幀，

選擇和配置一個(gè)(或多個(gè))網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，

配置完成后的鏈路一直保持通信狀態(tài)，直到LCP幀或NCP幀提示關(guān)

閉，或其他外部事件發(fā)生

1、PPP對物理層的要求：可以工作在任何DTE/DCE接口上

全雙工電路，專用或交換式的均可

對傳輸速率限制不嚴(yán)

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SLIP和PPP

PPP的工作原理

2、PPP的幀格式

FlagAddressControlProtocalInfoFCSFlag

0111,11101111,11110000,00118/16bits...........16/32bits0111,1110

(1)Flag標(biāo)志域：指示一個(gè)幀的開始或結(jié)束

(2)地址域：標(biāo)準(zhǔn)的廣播地址。PPP不指定單個(gè)工作站的地址

(3)Protocal協(xié)議域:標(biāo)識封裝在信息域中的協(xié)議類型，

(4)Info數(shù)據(jù)域：0-1500Byte

(5)FCS幀檢測序列：2或4個(gè)字節(jié)，檢測錯(cuò)誤1*345

PPP協(xié)議與多數(shù)常用的硬件兼容，支持在單一鏈路上，

復(fù)用多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議

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SLIP和PPP

PPP的工作原理

3、PPP是個(gè)協(xié)議族，包含以下協(xié)議：

(1)鏈路控制協(xié)議LCP,管理點(diǎn)對點(diǎn)的鏈接

(2)IP控制協(xié)議IPCP,管理IP協(xié)議、IP地址的協(xié)商

(3)口令授權(quán)協(xié)議PAP(PasswordAuthenticationProtocal)

詢問握手授權(quán)協(xié)議CHAP

(ChallengeHandshakeAuthenticationProtocal)

認(rèn)證身份

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SLIP和PPP.

PPP應(yīng)用舉例

1、普通電話線（PSTN網(wǎng)）可作為PPP的鏈路介;

用RS-232標(biāo)準(zhǔn)異步串行線路傳送IP/IPX包、

InternetIP撥號/電話專線上網(wǎng)方式1

2、將撥號PPP鏈路作為分組交換網(wǎng)的備份線路

當(dāng)主線路（分組交換網(wǎng)鏈路）流量超過一定限量時(shí),

啟動(dòng)PPP鏈路分流或頂替主線路

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口數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)DDN(DigitalData

產(chǎn)DDN概念

DDN利用數(shù)字信道提供永久性電路，具有以下特點(diǎn)：

1、是傳輸網(wǎng)，不具備交換能力，

2、傳輸速率高，網(wǎng)絡(luò)延時(shí)小

3、傳輸質(zhì)量高，信道利用率高

4、連接方式靈活，支持?jǐn)?shù)據(jù)、話音、圖像等多種業(yè)務(wù)

5、支持多種傳輸速率，速率范圍：45.5bps-1984kbps

6、提供定時(shí)開放的能力

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數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)DDN(DigitalDataNetwork)

，DDN概念

DDN可向用戶提供多種業(yè)務(wù)：

1、時(shí)分復(fù)用(TDM)專用電路，多種速率的數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)專線業(yè)務(wù)

特別適用各企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的廣域連接線路

、2、話音/G3傳真業(yè)務(wù)

3、虛擬專網(wǎng)業(yè)務(wù)(VPN)

4、幀中繼業(yè)務(wù)DDN,光纖線路，永久虛電路(PVC)連接

用戶類別用戶入網(wǎng)速率(kbps)用戶間的連接

專線電路子速率2.4,4.8,9.619.2TDM連接

N*64(N=1-31),2048

幀中繼9.6,14.4,16,19.2,32,48,N*64PVC連接

話音/G3傳真幀中繼用戶2/4線模擬入網(wǎng)，容量8,16,32帶信令的TDM連接

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數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)DDN(DigitalDataNetwork)

廣DDN用戶接入方式

用戶可通過以下幾種方式接入DDN：

1、通過2線/4線Modem接入

/2、通過(N-ISDN提供的)2B+D速率的數(shù)據(jù)終端單元(DTU)

接入DDN的端局

3、通過用戶集中設(shè)備接入

將多個(gè)低速用戶通過集中器復(fù)用成高速數(shù)據(jù)流接入DDN■

(1)幾個(gè)低速用戶，如多個(gè)2.4,9.6kbps復(fù)用成64kbps的速率

再經(jīng)過基帶Modem接入DDN

⑵多個(gè)64kbps通過基群復(fù)用器復(fù)用成2048kbps,

與DDN節(jié)點(diǎn)機(jī)相連

(3)DDN小型復(fù)用設(shè)備屬于DDN網(wǎng)絡(luò)的一部分，接受網(wǎng)管中心內(nèi)的

管理

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ATM(AsynchronousTransferMode)

ATM異步轉(zhuǎn)移模式

1989年，ITU-T提出

是未來的B-ISDN的底層傳輸技術(shù)

將來,會將電話網(wǎng)、電視網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)“三網(wǎng)合一”

ATM基本思想：把數(shù)據(jù)分割成固定長度的“信元(cell)”

信頭：5字節(jié)；凈荷(payload)：48字節(jié)，

ATM用硬件實(shí)現(xiàn)信元的快速轉(zhuǎn)發(fā)

ATM采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，端系統(tǒng)連到交換機(jī)，交換機(jī)互連

端系統(tǒng)接口基本的發(fā)送速率為155Mbps,

可滿足高清晰度電視、視頻點(diǎn)播等應(yīng)用

ATM特點(diǎn)：面向連接，固定信元長度，

統(tǒng)計(jì)復(fù)用，多種服務(wù)

3.5廣域計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(WAN)

ATM(AsynchronousTransferMode)

ATM的虛路徑與虛通道、

虛信道(VC,VirtualChannel):

一條單向ATM信元傳輸信道。虛信道標(biāo)識符VCI

虛通道(VP,VirtualPath):

也是-條單向ATM信元傳輸信道

一條虛路徑包含許多虛通路，這些虛通路標(biāo)志符相同

虛路徑標(biāo)識符VCI、

一條物理鏈路中的虛通路，由其VPI和VCI共同確定

3.5廣域計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(WAN)

ATM(AsynchronousTransferMode)

ATM的連接、

永久虛連接(PVC)：

相當(dāng)于租用線路，預(yù)先建立好的，僦

交換虛連接(SVC)：

像電話一樣，每次使用時(shí)先建立連接

SETUP請求建立連接

CALLPROCEEDING正在建立連接

CONNECT接受該連接請求

CONNECTACK對CONNECT的應(yīng)答

RELEASE請求釋放連接

RELEASECOMPLETE釋放連接完成

3.5廣域計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(WAN)

ATM(AsynchronousTransferMode)

ATM的業(yè)務(wù)類型：、

恒定比特率業(yè)務(wù)(CBR)：固定帶寬連套、我實(shí)時(shí)視頻等

實(shí)時(shí)可變比特率業(yè)務(wù)(rt-VBR)：

可變速率，用于使用MPEG壓縮技術(shù)的視頻會議系統(tǒng)等

非實(shí)時(shí)可變比特率業(yè)務(wù)(nrt-VBR)：內(nèi)容傳到本地后才顯示

可用比特率業(yè)務(wù)(ABR,AvailableBitRate)：吞吐量不確定

非特定比特率業(yè)務(wù)(UBR,UnspecifiedBitRate)：

非緊急應(yīng)用，質(zhì)量要求不高的應(yīng)用

服務(wù)特征CBRRt-VBRnrt-VBRABRUBR

保證帶寬YYYYY

實(shí)時(shí)應(yīng)用YYNNN

突發(fā)應(yīng)用NNYYY

擁塞反饋NNNYN

3.5廣域計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(WAN)

ATM(AsynchronousTransferMod葭

尸擁塞控制

ATM網(wǎng)絡(luò)使用了多種機(jī)制來預(yù)防和控制擁塞

接納控制(AdmissionControl)

資源預(yù)約(ResourceReservation)

數(shù)據(jù)流整形(TrafficShaping)

流量監(jiān)控(TrafficPolicing)

3.5廣域計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(WAN)

ATM(AsynchronousTransferMode)

ATM局域網(wǎng)仿真(LANEmulation)

LAN配置簡單，目前占有巨大的份額

向ATM轉(zhuǎn)化，仍保留LAN的業(yè)務(wù)，平穩(wěn)過渡

ATM的仿真局域網(wǎng)(ELAN,EmulatedLAN)'

以太網(wǎng)等LAN與ATM網(wǎng)絡(luò)的差別：

1、以太網(wǎng)等是無連接的，而ATM網(wǎng)絡(luò)提供有連接服

2、以太網(wǎng)是廣播媒質(zhì)，而ATM網(wǎng)絡(luò)是點(diǎn)到點(diǎn)服務(wù)1

3、以太網(wǎng)的MAC地址與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錈o關(guān)，

而ATM地址由網(wǎng)絡(luò)分配決定

在ELAN技術(shù)中，一個(gè)大的ATM劃分為多個(gè)邏輯子網(wǎng)

每個(gè)子網(wǎng)為一個(gè)ELAN。ELAN與傳統(tǒng)的LAN有很好的兼容性

不同的ELAN之間的通信仍要通過路由器設(shè)備

3.5廣域計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(WAN)

ATM(AsynchronousTransferMode)

MPOA

MPOA是在ATM網(wǎng)絡(luò)上使用的路由機(jī)制，角林路由瓶頸問題

一個(gè)子網(wǎng)(邏輯IP子網(wǎng)LIS,本地地址組LAG)V，主機(jī)具有相

同的子網(wǎng)地址，可以直接通信

跨子網(wǎng)的通信必須通過路由器(Router)

由于路由器本身協(xié)議的復(fù)雜性，成為通信的瓶頸

MPOA技術(shù)，在源和目的之間建立直接的ATM連接

將路由器從傳輸路徑中短路掉，提高網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力，

MPOA的本質(zhì)是把一個(gè)數(shù)據(jù)流(FLOW)直接映射到一個(gè)ATM的

VC連接上,

MPOA在ATM網(wǎng)上支持多種互連協(xié)議，如IP,IPX等

3.6網(wǎng)際互聯(lián)技術(shù)（IP）

集線器（Hub）

集線器相當(dāng)于中繼器，價(jià)廉易用

集線器與主機(jī)用雙絞線、RJ45接頭連接、

是以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)連接器，遵循IEEE標(biāo)準(zhǔn)

以太網(wǎng)類型距離m

10Base-2同軸細(xì)纜（10Mbps,基帶信號，200m）185

10Base-5同軸粗纜（10Mbps,基帶信號，500m）500

10/100Base-T雙絞線（10/100Mbps,基帶信號,RJ45接頭）100

10/100Base-F光纜（10/100Mbps,基帶信號）2000

10Broad-36寬帶電纜（寬帶信號,3600m）3600

3.6網(wǎng)際互聯(lián)技術(shù)(IP)

?集線器(Hub)

集線器的類型

1、被動(dòng)集線器(啞Hub,共享式Hub)

共享帶寬，無電源，不放大信號，不過濾包、

價(jià)格低廉

2、主動(dòng)集線器(交換式Hub)

有電源，放大、再生信號

采取存儲-轉(zhuǎn)發(fā)方式，在發(fā)送包之前進(jìn)行過濾

價(jià)格較貴

3、智能集線器

擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)性能，支持多種網(wǎng)絡(luò)媒質(zhì)、協(xié)議、設(shè)備

與功能強(qiáng)大的軟件一起使用，是網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測、管理的工具

3.6網(wǎng)際互聯(lián)技術(shù)(IP)

?集線器(Hub)

集線器的類型

4、高級特性

(1)堆疊共享式Hub,通過級連，可當(dāng)作一個(gè)大H

易擴(kuò)充用戶

(2)多個(gè)AC電源，作為供電備份

(3)多個(gè)風(fēng)扇，降溫

(4)智能Hub,可檢測糾正某些錯(cuò)誤

例如，可糾正雙絞線連線接反的錯(cuò)誤

(5)配置了多個(gè)時(shí)鐘系統(tǒng)，用于分組發(fā)送計(jì)時(shí)

(6)存儲了其他集線器的配置

(7)配置了與其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的接口

3.6網(wǎng)際互聯(lián)技術(shù)(IP)

網(wǎng)橋(Bridge)

網(wǎng)橋是連接LAN的橋梁

屬于鏈路層的設(shè)備

按照MAC地址(物理地址)轉(zhuǎn)發(fā)幀

應(yīng)用層

表示層

會話層

運(yùn)輸層

網(wǎng)絡(luò)層路由器

數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)橋

物理層中繼器、共享式Hub

OSI模型連接設(shè)備

3.6網(wǎng)際互聯(lián)技術(shù)(IP)

網(wǎng)橋(Bridge)

由主機(jī)決定路由信息

網(wǎng)橋可以使用內(nèi)橋和外橋

內(nèi)橋：文件服務(wù)器中安裝多塊不同的LAN的網(wǎng)卡，建立同種LAN的連接

由網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)來管理，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行

外橋：運(yùn)行在獨(dú)立的工作站上，可以實(shí)現(xiàn)不同種類的LAN的連接

3.6網(wǎng)際互聯(lián)技術(shù)（IP）

網(wǎng)橋（Bridge）

網(wǎng)橋與中繼器

網(wǎng)橋：鏈路層（第2層）設(shè)備，能識別、處理完整的“幀”

使用和計(jì)算機(jī)相同的接口設(shè)備

中繼器：物理層（第1層）設(shè)備，不能識別、處理“幀”

網(wǎng)橋與路由器、

網(wǎng)橋：鏈路層（第2層）設(shè)備，不必了解所發(fā)幀中包含的高層協(xié)議

網(wǎng)橋不支持路由協(xié)議

路由器：網(wǎng)絡(luò)層（第3層）設(shè)備

3.6網(wǎng)際互聯(lián)技術(shù)（IP）

路由器（Router）

最簡單的網(wǎng)絡(luò)可被想象為一根總線，計(jì)算機(jī)村共享的總線通信

隨著計(jì)算機(jī)數(shù)量的增加，總線網(wǎng)絡(luò)會出現(xiàn)以下問題：

1、用盡了網(wǎng)上的帶寬

2、廣播通信占用了很多共享資源，其信息不是每個(gè)用戶必需的

3、網(wǎng)絡(luò)難以管理，容易崩潰

4、每個(gè)用戶都能監(jiān)聽其他用戶的通信1

將一個(gè)大的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分段（劃分為子網(wǎng)），有助于解決問題

不同網(wǎng)段（子網(wǎng)）之間的通信需要網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備

（如網(wǎng)橋，路由器等）

路由器是網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備，具有判斷網(wǎng)絡(luò)地址和選擇路徑的功能

異種網(wǎng)絡(luò)互連、子網(wǎng)互連都使用路由器

3.6網(wǎng)際互聯(lián)技術(shù)(IP)

路由器(Router)、

用路由器連接多個(gè)子網(wǎng)

路由器是一臺用于網(wǎng)絡(luò)互連的專用計(jì)算機(jī)

路由器可將兩個(gè)不同技術(shù)、介質(zhì)、物理編址、幀格聶的子網(wǎng)互連

BDF

ACE

3.6網(wǎng)際互聯(lián)技術(shù)(IP)

路由器(Router)飛；

用路由器聯(lián)接的互網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)

根據(jù)業(yè)務(wù)需求、可靠性、容量、價(jià)格等方面的因素；規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)

主機(jī)、路由器及協(xié)議層次'

路由與網(wǎng)橋連接

網(wǎng)橋只能在相同(或相似)的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議上連接網(wǎng)絡(luò)

數(shù)據(jù)鏈路層地址：MAC(介質(zhì)訪問控制)地址

路由無此限制，只要使用相同的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，就能連接

網(wǎng)絡(luò)層地址：IP地址，由網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址組成

3.6網(wǎng)際互聯(lián)技術(shù)（IP）

路由器（Router）

將網(wǎng)絡(luò)層連至數(shù)據(jù)鏈路層

層間服務(wù):ARP（地址解析協(xié)議），RARP（反向訕址解析協(xié)議）

ARP/RAPR保存的表項(xiàng)格式為（IP地址，MAC地址）

ARP

第2層第3層

地址地址

MACRARPIP

IP尋址

IP地址為32位域，由網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址組成

例如：210.32.128.6,網(wǎng)絡(luò)地址210.32.128,主機(jī)地址6

3.6網(wǎng)際互聯(lián)技術(shù)(IB)

路由器(Router)

主機(jī)與網(wǎng)關(guān)

主機(jī)的新定義：連接到一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備

可與這些網(wǎng)絡(luò)中的任何一個(gè)通信

計(jì)算機(jī)可以作為一個(gè)網(wǎng)關(guān)使用，非專用網(wǎng)關(guān)(軟網(wǎng)關(guān))

路由器就是一個(gè)專用的網(wǎng)關(guān)

3.6網(wǎng)際互聯(lián)技術(shù)(IP)

IP地址

標(biāo)準(zhǔn)長度：32比特，分為網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識部分和主機(jī)標(biāo)識部分

A類0網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識7位主機(jī)標(biāo)識24位

1111

1111

B類10網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識14位主機(jī)標(biāo)識16位

II1

1111

1111

C類110網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識21位主機(jī)標(biāo)識8位

------------------------------------------------------------------------------

111

111

D類1110組播地址

E類11111留待后用

1

07152331

3.6網(wǎng)際互聯(lián)技術(shù)(IP)

IP地址

IP地址分為4節(jié)，用隔開，用十進(jìn)制書寫

例如：10000001001101000000000000001111寫為：129.52.0.15

類型最多網(wǎng)絡(luò)個(gè)數(shù)網(wǎng)內(nèi)最多主機(jī)數(shù)第一字節(jié)取值范圍

A類27=128224=16M0-127

B類2也16k216=64K128?191

C類221=2M28=256192?223

保留224~255

3.6網(wǎng)際互聯(lián)技術(shù)(IP)

路由器(Router)

路由表(查閱路由表命令：netstat/rru"^^

一個(gè)主機(jī)有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，要將包送到某個(gè)I前

選哪個(gè)接口？由路由表決定

目的子網(wǎng)掩碼網(wǎng)關(guān)標(biāo)志接口

127.0.0.1255.255.255.255127.0.0.1UH100

201.66.37.0255.255.255.0201.66.37.74UethO

201.66.39.0255.255.255.0201.66.39.21Uethl

缺省0.0.0.0201.66.39.254UGethl

73.0.0.0255.0.0.0201.66.37.254UGethO

91.32.74.21255.255.255.255201.66.37.254UGHethO

3.6網(wǎng)際互聯(lián)技術(shù)(IP)

路由器(Router)

路由協(xié)議

各種各樣的路由協(xié)議被用來填寫網(wǎng)絡(luò)中的路由

例如：BGP(theBorderGatewayProtocal)'

OSPF(OpenShortestPathFirst)

RIF(RouterInformationProtocal)

每個(gè)路由節(jié)點(diǎn)能否儲存它所能到達(dá)的目標(biāo)點(diǎn)的信息？

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時(shí)，路由信息量巨大，無法儲存處理

路由表最小化，局部化

路由器探測網(wǎng)上主機(jī)地址信息，路由表自動(dòng)生成，定時(shí)刷新

3.6網(wǎng)際互聯(lián)技術(shù)(IP)

路由器(Router)

太比特路由器(TbitRouter)

1Tbit=1024GbitQ

新功能：

1、冗余功能：有能力承擔(dān)額外的任務(wù)，增加網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)健性

2、路由計(jì)算功能

3、自動(dòng)切換功能

4、路由群集功能

5、提高軟件的可靠性

3.6網(wǎng)際互聯(lián)技術(shù)(IP)

網(wǎng)關(guān)(Gateway)

網(wǎng)關(guān)的功能體現(xiàn)在OSI模型的高層

當(dāng)連接不同類型網(wǎng)絡(luò)且協(xié)議差別較大時(shí)，需由網(wǎng)關(guān)

協(xié)議轉(zhuǎn)換較為困難，一般是一對一轉(zhuǎn)換

網(wǎng)關(guān)難以實(shí)現(xiàn)通用的協(xié)議轉(zhuǎn)換功能

網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換的應(yīng)用協(xié)議有電子郵件、文件傳輸、遠(yuǎn)程登錄等

網(wǎng)關(guān)和多協(xié)議路由器組合，可連接多種不同類型的系統(tǒng)

網(wǎng)關(guān)與路由器的概念是相近的

主要有三類網(wǎng)關(guān)：

一、協(xié)議網(wǎng)關(guān)

二、應(yīng)用網(wǎng)關(guān)

三、安全網(wǎng)關(guān)

3.6網(wǎng)際互聯(lián)技術(shù)(IP)

網(wǎng)關(guān)(Gateway)

。一、協(xié)議網(wǎng)關(guān)

1、通道網(wǎng)關(guān)

完成LAN協(xié)議IPv4

與WAN協(xié)議IPv6之間的轉(zhuǎn)換

2、專用網(wǎng)關(guān)

完成LAN協(xié)議IP

與WAN協(xié)議X.25之間的轉(zhuǎn)換

3、第二層協(xié)議網(wǎng)關(guān)

完成不同類型LAN之間的協(xié)議的轉(zhuǎn)換

例如：不同的幀格式、速率不匹配等

3.6網(wǎng)際互聯(lián)技術(shù)（IP）

網(wǎng)關(guān)（Gateway）

二、應(yīng)用網(wǎng)關(guān)、

例如：電子郵件不同的格式、

郵件服務(wù)器之間不同的協(xié)議，粉第

三、安全網(wǎng)關(guān)

防火墻有3種技術(shù)

1、分組過濾器：過濾、阻擋可疑的包

2、電路網(wǎng)關(guān)：中途攔截TCP,UCP請求

3、防火墻應(yīng)用網(wǎng)關(guān)：病毒檢測

四、結(jié)合過濾網(wǎng)關(guān)

將分組（包）過濾網(wǎng)關(guān)、電路網(wǎng)關(guān)、防火墻應(yīng)用網(wǎng)關(guān)

結(jié)合起來

五、實(shí)現(xiàn)考慮

在“嚴(yán)格”與“馬虎”之間，選取恰當(dāng)?shù)木W(wǎng)關(guān)安全策略

3.6網(wǎng)際互聯(lián)技術(shù)（IP）

交換網(wǎng)絡(luò)的控制方法FastIP技術(shù)

快速交換以太網(wǎng)技術(shù)，LAN交換機(jī)能夠在物色上分開的LAN網(wǎng)段

之間進(jìn)行高速轉(zhuǎn)發(fā)

LAN交換機(jī)將整個(gè)交換型的LAN當(dāng)作一個(gè)邏輯網(wǎng)累；把廣播信息

流和多址信息流轉(zhuǎn)發(fā)給所有端口，造成不必要的開銷

為