現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡技術與應用 第4章 現(xiàn)代計算機實用技術課件

主講：莫衛(wèi)東

教授E-mail：mwd1999@高等院校專業(yè)基礎課現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡技術與應用第4章現(xiàn)代計算機實用技術主講：莫衛(wèi)東教授E-mail：mwd1999@hot計算機網(wǎng)絡以太網(wǎng)標準是一個“古老”而又充滿活力的標準。自從1982年以太網(wǎng)協(xié)議被IEEE采納成為標準以后的20多年中，以太網(wǎng)技術作為局域網(wǎng)的標準之一，戰(zhàn)勝了令牌總線、令牌環(huán)、25MATM等多種局域網(wǎng)技術，成為了現(xiàn)代局域網(wǎng)技術的事實標準和工業(yè)標準。以太網(wǎng)由最初10M粗纜總線發(fā)展為10Base-510M細纜總線，隨后以太網(wǎng)技術發(fā)展成為大家熟悉的星型的雙絞線10Base-T──稱之為經(jīng)典標準的以太網(wǎng)技術。隨著計算機網(wǎng)絡應用對帶寬需求的提高以及電子器件能力的增強，促成了快速以太網(wǎng)出現(xiàn)，這其中有采用五類線傳輸?shù)?00Base-TX、三類線傳輸?shù)?00Base-T4和光纖傳輸?shù)?00Base-FX。4.1快速以太網(wǎng)技術隨著以帶往技術所能傳輸數(shù)據(jù)速率帶寬的進一步提高，千兆位以太網(wǎng)接口也已經(jīng)很快發(fā)展起來，包括短波長光傳輸?shù)?000Base-SX、長波長光傳輸?shù)?000Base-LX以及五類線傳輸1000Base-T。2002年7月18日IEEE通過了802.3ae，標志著10Gbit/s以太網(wǎng)（又稱萬兆位以太網(wǎng)）也已經(jīng)開始應用于現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡。以下分別介紹目前被普遍采用和將被采用的主流以太網(wǎng)技術：

百兆位快速以太網(wǎng)技術千兆位高速以太網(wǎng)技術萬兆位高速以太網(wǎng)技術計算機網(wǎng)絡以太網(wǎng)標準是一個“古老”而又充滿活力的標準4.1.1百兆位快速以太網(wǎng)技術在以太網(wǎng)技術中，100Base-T確立了以太網(wǎng)技術在桌面網(wǎng)絡應用的統(tǒng)治地位，該技術是以太網(wǎng)發(fā)展的一個里程碑，影響也最深遠。只要打開我們?nèi)魏我粋€聯(lián)網(wǎng)的計算機就可以看到，幾乎所有的PC安裝的都是以太網(wǎng)10/100Mb/s網(wǎng)卡，就是一個無需多言的例證。隨后出現(xiàn)的千兆位和萬兆位以太網(wǎng)都是在快速以太網(wǎng)的基礎和發(fā)展起來的，從而極大地擴展了以太網(wǎng)技術在現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡的應用領域，把以太網(wǎng)技術從桌面的局域網(wǎng)技術延伸到企業(yè)網(wǎng)和校園網(wǎng)以及城域網(wǎng)的匯聚和骨干?？梢?，快速以太網(wǎng)技術在現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡應用中的地位。4.1快速以太網(wǎng)技術4.1.1百兆位快速以太網(wǎng)技術4.1快速以太網(wǎng)技術

1.百兆位以太網(wǎng)技術的發(fā)展在百兆位以太網(wǎng)技術出現(xiàn)之前，對于要求10Mb/s以上數(shù)據(jù)流量的局域網(wǎng)應用，只有選擇光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）。在那個時期，F(xiàn)FDI是局域網(wǎng)網(wǎng)絡骨干技術的首選。但FDDI是一種價格相當昂貴的、基于100Mpbs光纜的局域網(wǎng)技術。100Mb/s以太網(wǎng)的開發(fā)是從1991年開始的，到1993年10月才推出了世界上第一臺快速以太網(wǎng)交換機FastSwitch10/100和網(wǎng)絡接口卡FastNIC100。與此同時，IEEE802工程組也對100Mb/s以太網(wǎng)的各種標準，如100BASE-TX、100BASE-T4、MII、中繼器、全雙工等標準進行了研究。1995年3月IEEE宣布了IEEE802.3u規(guī)范，正式開始了物美價廉、速率高、易升級和兼容性好的快速以太網(wǎng)的時代。4.1快速以太網(wǎng)技術1.百兆位以太網(wǎng)技術的發(fā)展4.1快速以太網(wǎng)技術

2.百兆位以太網(wǎng)的技術特點嚴格說來，廣泛使用的100Mb/s網(wǎng)卡所采用的100Base-T以太網(wǎng)技術是由10Base-T以太網(wǎng)標準發(fā)展而來。之所以100Base-T技術能夠非常迅速地發(fā)展，除了網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾侍岣吡?0倍外，主要得益于它保留了以太網(wǎng)基本技術框架的得天獨厚的技術特點，如：4.1快速以太網(wǎng)技術（1）該技術仍然采用IEEE802.3標準的CSMA/CD的媒體訪問策略；（2）仍然要求采用星型物理拓撲結(jié)構(gòu)；（3）不需要對用戶所實行的軟件作任何修改，就可實現(xiàn)10Base-T和100Base-T主機間的通信，很好地保護了用戶原有的投資。（4）只要更換交換機/集線器，用戶不需要任何協(xié)議的轉(zhuǎn)換，便可使10Base-T網(wǎng)絡應用平滑地過渡到100Base-T網(wǎng)絡應用。2.百兆位以太網(wǎng)的技術特點4.1快速以太網(wǎng)技術

3.百兆位以太網(wǎng)的技術類型百兆以太網(wǎng)的發(fā)展過程中，同時出現(xiàn)了多種技術類型，其中被實際投入應用的一共有三種，分別是100Base-TX、100Base-T4和100Base-FX。現(xiàn)在還在被采用的百兆位以太網(wǎng)技術只有兩類：100Base-TX和100Base-FX。通常所說的100MBase-T指的就是100Base-TX，而100Base-FX是用于光纖介質(zhì)的百兆位以太網(wǎng)技術。4.1快速以太網(wǎng)技術

100Base-TX：100Base-TX是一種使用5類UTP或1類STP的快速以太網(wǎng)技術。采用5類UTP傳輸媒介時，與10Mbase-T一樣使用相同的RJ-45連接器，并只使用兩對雙絞線（1-2對和3-6對）用于數(shù)據(jù)的傳輸，一對用于發(fā)送，一對用于接收數(shù)據(jù)。在傳輸中使用的編碼方式為4B/5B編碼，信號頻率為125MHz，傳輸媒介的最大長度為100米，并支持全雙工的數(shù)據(jù)傳輸。

100Base-FX：100Base-FX是一種使用光纜的快速以太網(wǎng)技術，可使用單模和多模光纖，光波波長為62.5/125μm或50/125μm，接口可采用MIC、ST、SC或SFP等多種光纖接口。在傳輸中仍使用4B/5B編碼方式，信號頻率為125MHz，支持全雙工的數(shù)據(jù)傳輸。傳輸媒介的最大長度與所使用的光纖類型和工作模式有關。當選用多模光纖時，傳輸?shù)淖畲缶嚯x可達到550m，而使用單模光纖時，最大的傳輸距離可以達到2000m或更長至10公里。100BASE-FX特別適合于在有強電氣干擾的環(huán)境、超長距離和高保密要求的條件下組網(wǎng)。需要進一步說明的是，由于1000base-FX技術的成熟和成本的降低，100Base-FX在實際的網(wǎng)絡規(guī)劃與設計已經(jīng)較少地被采用。3.百兆位以太網(wǎng)的技術類型4.1快速以太網(wǎng)技術4.1.2千兆位高速以太網(wǎng)技術隨著計算機網(wǎng)絡應用對帶寬的不斷需求，開發(fā)更高帶的網(wǎng)絡技術是現(xiàn)代網(wǎng)絡技術發(fā)展的重點。顯然，千兆位以太網(wǎng)技術的出現(xiàn)，是受到了百兆位以太網(wǎng)技術的啟發(fā)，它同樣是一種建立在經(jīng)典以太網(wǎng)標準基礎之上的局域網(wǎng)技術。千兆位以太網(wǎng)技術的出現(xiàn)，使以太網(wǎng)技術在局域網(wǎng)技術的競爭中占據(jù)了絕對的優(yōu)勢。4.1快速以太網(wǎng)技術

1.千兆位以太網(wǎng)技術的發(fā)展千兆以太網(wǎng)國際標準的開發(fā)經(jīng)歷了以下過程：1997年1月，通過了IEEE802.3z第一版草案；1997年6月，草案V3.1獲得通過，最終技術細節(jié)就此制定；1998年6月，正式批準IEEE802.3z標準；1999年6月，正式批準IEEE802.3ab標準（即1000Base-T），使雙絞線可用于千兆位以太網(wǎng)中。

2.千兆位以太網(wǎng)技術的特點（1）首先，千兆以太網(wǎng)與大量使用的以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng)完全兼容，并利用了原以太網(wǎng)標準所規(guī)定的全部技術規(guī)范，其中包括CSMA/CD協(xié)議、以太網(wǎng)幀、全雙工、流量控制以及IEEE802.3標準中所定義的管理對象。

（2）千兆位以太網(wǎng)提供完美無缺的網(wǎng)絡平滑升級能力，充分保護在現(xiàn)有網(wǎng)絡基礎設施上的投資。由于千兆位以太網(wǎng)保留了IEEE802.3和以太網(wǎng)幀格式以及802.3受管理的對象規(guī)格，從而使企業(yè)能夠在升級至千兆性能的同時，保留現(xiàn)有的線纜、操作系統(tǒng)、協(xié)議、桌面應用程序和網(wǎng)絡管理戰(zhàn)略與工具。

（3）千兆位以太網(wǎng)相對于原有百兆位快速以太網(wǎng)、FDDI、ATM等網(wǎng)絡主干解決方案，帶寬提高了10倍。至少在目前看來，千兆位以太網(wǎng)技術為改善交換機與交換機之間的骨干連接、交換機與服務器之間高速連接，提供了更加可靠、經(jīng)濟的方案選擇。通過千兆位以太網(wǎng)技術，使網(wǎng)絡設計人員能夠建立更有效、更高速的關鍵任務的網(wǎng)絡應用連接，使用戶能夠更快速地訪問Internet、Intranet、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。實踐證明，千兆位以太網(wǎng)技術在局域網(wǎng)主干的架構(gòu)方面優(yōu)勢極大，已經(jīng)成為現(xiàn)代局域網(wǎng)主干技術的首選。（4）千兆位以太網(wǎng)與10BaseT和100BaseT向后兼容。（5）千兆位以太網(wǎng)支持傳輸媒介的最大距離，根據(jù)媒介不同分別為：多模光纖為550米，單模光纖為7萬米，雙絞線銅纜為100米?？梢?，千兆位以太網(wǎng)在網(wǎng)絡延伸的范圍方面比起經(jīng)典以太網(wǎng)/百兆位快速以太網(wǎng)標準有了不小的提高。（6）千兆以太網(wǎng)可利用IEEE802.1Q標準支持VLAN、第四層過濾以及千兆位的第三層交換功能的實現(xiàn)。4.1.2千兆位高速以太網(wǎng)技術4.1快速以太網(wǎng)技術

3.千兆位以太網(wǎng)的技術類型千兆位以太網(wǎng)的分類主要針對三種類型的傳輸介質(zhì)：單模光纖、多模光纖和雙絞線。若傳輸介質(zhì)為光纖，還涉及到傳輸時所采用激光的波長。通常把波長為1300nm的激光稱為長波激光，對應千兆位以太網(wǎng)的1000Base-LX技術，把波長為850nm的激光稱為短波激光，對應千兆位以太網(wǎng)的1000Base-SX技術。4.1快速以太網(wǎng)技術同樣是多模光纖或單模光纖，信號所傳輸?shù)木嚯x則應還決定于光纖的直徑。根據(jù)IEEE802.3z和IEEE802.3ab標準，1000Base-SX接口使用纖芯直徑為62.5μm的多模光纖，其最長傳輸距離275m，而使用纖芯直徑為50μm的多模光纖，其最長傳輸距離550m；對于1000Base-LX接口，若使用纖芯半徑為62.5μm的多模光纖最長傳輸距離550m，使用纖芯半徑為50μm的多模光纖最長傳輸距離也是550m，而使用纖芯為10μm的單模光纖最長傳輸距離可達到5km。由于技術上的進步，現(xiàn)在網(wǎng)絡設備廠商（如華為公司的產(chǎn)品）提供的可用于多模光纖的千兆位以太網(wǎng)技術設備的技術性能比標準要高一點。如：對于1000Base-SX接口，使用多模光纖時，其傳輸?shù)淖畲缶嚯x可以達到500m。采用單模光纖的1000Base-LX接口的最大傳輸距離通常可以達到10km。若采用距離增強技術（長距模塊），1000Base-LX的最大傳輸距離甚至可以達到70km（注：這些都屬于非標準的技術）。由于技術上的進步，現(xiàn)在網(wǎng)絡設備廠商（如華為公司的產(chǎn)品）提供的可用于多模光纖的千兆位以太網(wǎng)技術設備的技術性能比標準要高一點。如：對于1000Base-SX接口，使用多模光纖時，其傳輸?shù)淖畲缶嚯x可以達到500m。采用單模光纖的1000Base-LX接口的最大傳輸距離通?？梢赃_到10km。若采用距離增強技術（長距模塊），1000Base-LX的最大傳輸距離甚至可以達到70km（注：這些都屬于非標準的技術）。當千兆位以太網(wǎng)采用銅纜雙絞線時，所采用的技術為1000Base-T。1000BaseT標準可以保證千兆位以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀在5類、超5類、6類UTP雙絞線上的傳輸距離達到100米。從而用戶原有的綜合布線系統(tǒng)所采用的5類UTP雙絞線，也能夠繼續(xù)使用用于千兆位以太網(wǎng)，很好地保障了用戶先前對以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)的投資。對于網(wǎng)絡管理人員來說，也不需要再接受新的培訓，憑借已經(jīng)掌握的以太網(wǎng)網(wǎng)絡知識，完全可以對千兆以太網(wǎng)進行管理和維護。3.千兆位以太網(wǎng)的技術類型4.1快速以太網(wǎng)技術4.1.3萬兆位高速以太網(wǎng)技術

1.萬兆位以太網(wǎng)技術的發(fā)展背景如上所屬，以太網(wǎng)技術已經(jīng)成為現(xiàn)代計算機局域網(wǎng)占有絕對優(yōu)勢的主流技術。但是，以太網(wǎng)技術至今還沒有能夠成為城域網(wǎng)技術的一員。由于種種原因，當前只有ATM技術成為城域網(wǎng)匯聚層和骨干層的首選方案。我國覆蓋面最廣的廣電城域網(wǎng)幾乎全部都采用了ATM技術。4.1快速以太網(wǎng)技術隨著千兆以太網(wǎng)的標準化以及被很快地廣泛應用，以太網(wǎng)技術開始逐漸延伸到城域網(wǎng)的匯聚層。如，把千兆位以太網(wǎng)用作把區(qū)域用戶主機匯聚到城域網(wǎng)POP點（運營商網(wǎng)絡接入點），或者將匯聚層設備連接到骨干層。但是在當前10/100M以太網(wǎng)用戶的環(huán)境下，千兆位以太網(wǎng)鏈路作為匯聚層還是非常勉強，作為骨干則是力所不能及。雖然以太網(wǎng)多鏈路聚合技術已完成標準化，通過鏈路聚合技術可以將多個千兆鏈路捆綁使用。但考慮光纖資源以及波長資源的限制，鏈路捆綁一般只用在運營商網(wǎng)絡接入點內(nèi)或者短距離應用環(huán)境。除了上述帶寬的原因之外，傳輸距離也曾經(jīng)是以太網(wǎng)無法作為城域數(shù)據(jù)網(wǎng)骨干層或匯聚層鏈路技術的一大障礙。如4.1.2節(jié)中所述，即使是采用單模光纖的千兆位以太網(wǎng)，其標準傳輸最大距離也只要5km。這個距離對于架構(gòu)城域網(wǎng)的應用還遠遠是不夠的。

綜上所述，以太網(wǎng)技術不適于用在城域網(wǎng)骨干/匯聚層的主要原因是帶寬以及傳輸距離。隨著萬兆以太網(wǎng)技術的出現(xiàn)，上述兩個問題基本已得到解決。

4.1.3萬兆位高速以太網(wǎng)技術4.1快速以太網(wǎng)技術

2.萬兆位以太網(wǎng)的技術特點萬兆位以太網(wǎng)仍采用CSMA/CD機制，即帶碰撞檢測的載波監(jiān)聽多重訪問。不過，由于萬兆位以太網(wǎng)接口基本應用在點到點線路，不再共享帶寬，碰撞檢測，載波監(jiān)聽和多重訪問已不再重要。與千兆以太網(wǎng)一樣，萬兆位以太網(wǎng)仍保留了以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)。只不過萬兆位以太網(wǎng)通過不同的編碼方式或波分復用方式，得以提供10Gbit/s傳輸速度。所以，就其本質(zhì)而言，萬兆位以太網(wǎng)技術仍屬于以太網(wǎng)的一種類型。4.1快速以太網(wǎng)技術2.萬兆位以太網(wǎng)的技術特點4.1快速以太網(wǎng)技術

3.萬兆位以太網(wǎng)的技術類型萬兆位以太網(wǎng)的技術標準IEEE802.3ae于2002年7月正式通過。萬兆位以太網(wǎng)技術包括以下三個基本類型：

10GBASE-X10GBASE-R10GBASE-W4.1快速以太網(wǎng)技術

10GBASE-X：使用一種特緊湊包裝，含有1個較簡單的WDM器件、4個接收器和4個在1300nm波長附近以大約25nm為間隔工作的激光器，每一對發(fā)送器/接收器在3.125Gb/s速度（數(shù)據(jù)流速度為2.5Gb/s）下工作。

10GBASE-R：一種使用64B/66B編碼（不是在千兆以太網(wǎng)中所用的8B/10B）的串行接口，數(shù)據(jù)流速度為10Gb/s，時鐘頻率為10.3GHz。

10GBASE-W：一種廣域網(wǎng)接口，與SONETOC-192兼容，其時鐘頻率為9.953GHz，數(shù)據(jù)流速度為9.585Gb/s。由于10G以太網(wǎng)實質(zhì)上是高速以太網(wǎng)，所以為了與傳統(tǒng)的以太網(wǎng)兼容必須采用傳統(tǒng)以太網(wǎng)的幀格式承載業(yè)務。為了達到10Gb/s的高數(shù)據(jù)傳輸速率，若采用OC-192c幀格式傳輸，這就需要解決從以太網(wǎng)幀到OC-192c幀格式的映射問題。同時，由于以太網(wǎng)的原設計是面向局域網(wǎng)的，網(wǎng)絡管理功能較弱，傳輸距離短并且其物理線路沒有任何保護措施。當以太網(wǎng)作為廣域網(wǎng)進行長距離、高速率傳輸時必然會導致線路信號頻率和相位產(chǎn)生較大的抖動，而且以太網(wǎng)的傳輸是異步的，在接收端實現(xiàn)信號同步比較困難。因此，如果以太網(wǎng)幀要在廣域網(wǎng)中傳輸，需要對以太網(wǎng)幀格式進行修改?？梢赃@樣認為，萬兆位以太網(wǎng)技術雖然仍屬于以太網(wǎng)的技術范疇（由于仍采用CSMA/CD機制），但實際上以不再是原來的那個以太網(wǎng)應用了！萬兆位以太網(wǎng)完全是為滿足城域骨干網(wǎng)而開發(fā)的，其最大傳輸距離可達40公里。由于以太網(wǎng)端口價格遠遠低于相應的POS端口或者ATM端口的價格，若采用萬兆位以太網(wǎng)作為城域網(wǎng)骨干的話，可以節(jié)約城域網(wǎng)架構(gòu)成本。此外，采用若采用萬兆位以太網(wǎng)技術，可以使端到端的數(shù)據(jù)交換采用以太網(wǎng)幀成為可能?？傊诔怯蚓W(wǎng)骨干層采用萬兆位以太網(wǎng)鏈路，可以提高網(wǎng)絡性價比，并簡化網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。這正是萬兆位以太網(wǎng)技術發(fā)展的直接動因。3.萬兆位以太網(wǎng)的技術類型4.1快速以太網(wǎng)技術4.1.4快速以太網(wǎng)技術的應用策略對于現(xiàn)代計算機局域網(wǎng)的規(guī)劃和應用而言，快速以太網(wǎng)技術的應用策略相對比較簡單。通常所說的“千兆主干，百兆桌面”，就是現(xiàn)代計算機局域網(wǎng)對快速以太網(wǎng)技術選用的基本策略之一。

1.快速以太網(wǎng)技術的選擇從主機的層面考慮，對以太網(wǎng)技術的選擇，直接反映在了對主機所采用的網(wǎng)卡上。現(xiàn)在網(wǎng)絡設備供應商所提供的網(wǎng)卡有兩種，百兆網(wǎng)卡和千兆網(wǎng)卡，分別為10/100Mb/s和10/100/1000Mb/s網(wǎng)卡。對于10/100Mb/s，說明該網(wǎng)卡可以適用于傳統(tǒng)的10兆位的以太網(wǎng)，也可以用于百兆位以太網(wǎng)的連接。4.1快速以太網(wǎng)技術同理，10/100/1000Mb/s網(wǎng)卡還可以用于連接于千兆位以太網(wǎng)設備。像這類網(wǎng)卡，采用了快速以太網(wǎng)所特有的一項技術──速度自動協(xié)商感應功能。利用這項技術，網(wǎng)卡可以自動感應傳輸?shù)哪Ｊ健?/p>

以10/100Mb/s網(wǎng)卡為例，當網(wǎng)卡被啟動時，首先發(fā)出一組高速鏈路脈沖（100Mb/s），如果與該主機相連接的網(wǎng)絡設備能夠監(jiān)測到該高速鏈路脈沖，雙方將自動協(xié)商，各自把自己數(shù)據(jù)傳輸模式設置為100Mbase-T快速以太網(wǎng)模式。反之，網(wǎng)卡便把數(shù)據(jù)傳輸模式設置為10MBase-T模式。從上面的分析可見，用戶主機對以太網(wǎng)技術的選擇是被動的。也就是說，用戶主機所選擇網(wǎng)卡的帶寬并不能決定主機在網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?。即使用戶為主機選擇了千兆網(wǎng)卡（10/100/1000Mb/s網(wǎng)卡），也不能保證它擁有1000Mb/s的網(wǎng)絡傳輸速度，若與該主機連接的網(wǎng)絡設備是一個早期傳統(tǒng)的10Mbase-T集線器或交換機，則該主機也只能將就于該集線器的傳輸速度，最大速率不會超過10Mb/s。因此，對于用戶而言，選擇什么速率的網(wǎng)卡，并不決定于用戶的財力和愿望，而是決定于主機所連接網(wǎng)絡的設備接口的速度帶寬。由此可見，一個網(wǎng)絡對快速以太網(wǎng)技術的選用，不決定于用戶，而決定于網(wǎng)絡。即，對以太網(wǎng)技術的選型是從網(wǎng)絡規(guī)劃開始的。具體到現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡，最終選擇什么樣的快速以太網(wǎng)技術，決定于連接網(wǎng)絡的交換機。4.1.4快速以太網(wǎng)技術的應用策略4.1快速以太網(wǎng)技術

2.讓快速以太網(wǎng)各盡所能從網(wǎng)絡規(guī)劃設計以及應用的實踐看，并不是選擇最先進的快速以太網(wǎng)技術那么簡單。僅僅從應用的角度看，選擇最高性能的技術好像不會有錯，其實不然。萬兆位以太網(wǎng)技術的性能最高，但它只能用于網(wǎng)絡骨干連接，并必須是光纖傳輸媒介。所以在用戶主機系統(tǒng)是不可能選用萬兆位以太網(wǎng)的技術。其實，在實際的網(wǎng)絡規(guī)劃設計中，較難抉擇的是百兆位與千兆位以太網(wǎng)技術的選擇問題。4.1快速以太網(wǎng)技術在現(xiàn)代計算機局域網(wǎng)的規(guī)劃中，好像有一個大家共識的設計原則，這就是“百兆桌面，千兆主干”。根據(jù)這個原則，局域網(wǎng)的接入層采用百兆位以太網(wǎng)交換機設備，用戶主機皆接入此類型的交換機上，主機與交換機之間的網(wǎng)絡的傳輸速度為100Mb/s，這就是所謂的“百兆桌面”。接入層交換機與匯聚層或核心交換機的連接，可采用千兆光纜或UTP電纜，交換機之間的連接模塊選用千兆位以太網(wǎng)的技術，如1000Mbase-SX、1000Mbase-LX和1000Mbase-T。這就是“千兆主干”的含義。不過，隨著千兆以太網(wǎng)交換機的單位端口價格的大幅度下降，有些網(wǎng)絡規(guī)劃在網(wǎng)絡的接入層設備配置了較多的千兆以太網(wǎng)交換機端口，以為這樣可大幅度地提高用戶的網(wǎng)絡傳輸帶寬。其實不然，接入層交換機端口帶寬的提高，必然造成該接入層交換機與核心交換機鏈路的擁擠，從而形成瓶頸。由此可見，在接入層配置較多的千兆位端口是不可取的。但并不是所有網(wǎng)絡接入層交換機中最好不要配置千兆位端口。在實際的網(wǎng)絡應用中，服務器是對網(wǎng)絡吞吐量要求都很高，因此，為網(wǎng)絡中的部門應用服務器主機、多媒體服務器主機、多媒體管理主機、網(wǎng)絡管理主機等都配置千兆端口，不失為一個好的網(wǎng)絡規(guī)劃設計創(chuàng)意！當然，同時為上述這些主機配置千兆網(wǎng)卡，并且最好是64位PCI千兆網(wǎng)卡。不過，像上述這些主機的網(wǎng)絡接入端口，一般被配置在了網(wǎng)絡核心交換機或匯聚層交換機上2.讓快速以太網(wǎng)各盡所能4.1快速以太網(wǎng)技術

3.以太網(wǎng)的升級策略以太網(wǎng)升級是雙方面的。當網(wǎng)絡系統(tǒng)進行了升級時，用戶主機的網(wǎng)卡也應隨之升級，否則將無法發(fā)揮升級后網(wǎng)絡設備優(yōu)異的性能。但當用戶的網(wǎng)卡進行了升級，而網(wǎng)絡系統(tǒng)的設備并沒有改變，用戶主機網(wǎng)卡的寬帶性能將得不到發(fā)揮。4.1快速以太網(wǎng)技術因此，當網(wǎng)絡的接入層配置了較多的千兆端口時，應對網(wǎng)絡的主干進行升級，使之升級萬兆主干。與此同時，用戶主機的網(wǎng)卡也要加以升級，把網(wǎng)卡更換為10/100/1000M自適應網(wǎng)卡，這樣才能提高服務器被訪問的速度和客戶機對服務器的訪問速度?？傊?，對以太網(wǎng)的技術升級，在傳輸媒介環(huán)境（最低為5類UTP）不變的條件下，要同時更新網(wǎng)絡交換機和用戶主機的或其他設備的網(wǎng)絡適配器。3.以太網(wǎng)的升級策略4.1快速以太網(wǎng)技術因此不可否認，ATM（AsynchronousTransferMode，異步傳輸模式）是一項先進的網(wǎng)絡技術。它的出現(xiàn)是人們看到了一種能夠滿足日益高漲的帶寬要求，為實現(xiàn)聲像圖文傳輸提供了一體化服務的網(wǎng)絡技術，這就是ATM。ATM在廣域網(wǎng)的優(yōu)異特性和不俗的局域網(wǎng)應用能力，ATM一度成為可能一統(tǒng)網(wǎng)絡天下的救世主。然而由于千兆位以太網(wǎng)技術的崛起，使以太網(wǎng)成為局域網(wǎng)絕對主流技術，ATM在局域網(wǎng)的應用還沒有威脅到以太網(wǎng)技術在局域網(wǎng)的統(tǒng)治地位。但ATM在廣域網(wǎng)應用中的極大優(yōu)勢，使之成為了現(xiàn)代通信網(wǎng)絡的首選，并承載了把廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)融為一體的重任。4.2ATM技術不可否認，ATM（AsynchronousTr4.2.1ATM技術特征

ATM（AsynchronousTransferMode）的定義是一種異步轉(zhuǎn)移模式。“異步”指ATM統(tǒng)計復用的性質(zhì)，“轉(zhuǎn)移模式”是指網(wǎng)絡中所采用的復用、交換、傳輸技術，即信息從一地轉(zhuǎn)移到另一地所用的傳遞方式。在這種轉(zhuǎn)移模式中，信息被組織成信元（CELL），來自某用戶信息的各個信元不需要周期性地出現(xiàn)。因此，ATM就是一種在網(wǎng)絡中以信元為單位進行統(tǒng)計復用和交換、傳輸?shù)募夹g。4.2ATM技術

1．ATM的信元格式ATM是一種新型分組技術，信元實際上是具有固定長度的分組，信元總長度為53個字節(jié)，其中5個字節(jié)是信頭，48個字節(jié)是信息段，又稱凈荷。信頭包含表示信元去向的邏輯地址、優(yōu)先等級等控制信息。信息段裝載來自不同用戶、不同業(yè)務的信息。任何業(yè)務的信息都經(jīng)過切割封裝成統(tǒng)一格式信元。

2．ATM的信息交換ATM采用固定短長度的信元傳送信息，信息交換是在第二層完成的。由于協(xié)議簡單，簡化了網(wǎng)絡節(jié)點中信息存貯管理與處理的復雜性，加快了信息交換的速率，減少了信元在節(jié)點緩沖區(qū)中的排隊時延和時延抖動，有利于信息傳送的時間透明性，特別適合在高強度通信網(wǎng)中用于信息傳送。

3．ATM的連接方式ATM采用面向連接的通信方式。通信開始時先建立虛電路，并將虛電路標志寫入信頭，網(wǎng)絡根據(jù)虛電路標志將信元送往目的地，避免了復雜的信元順序控制工作，加上用戶接入時的流量控制和合理的QoS與網(wǎng)絡資源管理控制，以及各種差錯控制技術，可以使信元丟失率降低到各種業(yè)務可以接受的程度，滿足各類業(yè)務的語義透明性。

4．ATM的網(wǎng)絡管理ATM具有非常完善網(wǎng)絡管理功能和信令處理與連接控制功能，可以設置多種優(yōu)先級，如連接優(yōu)先級、信元優(yōu)先級等，以滿足各種網(wǎng)絡管理與連接控制要求。為了簡化網(wǎng)絡的控制，ATM將差錯控制和流量控制交給終端去做，不需逐段鏈路的差錯控制和流量控制。可以提高處理速度、保證質(zhì)量、降低時延和信元丟失率。5．ATM的信元交換ATM以信元的方式傳送信息，與業(yè)務的特性、比特率無關，只要將各類業(yè)務的信息在入網(wǎng)時轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一格式的信元，就可以在網(wǎng)絡中進行傳輸與交換，因此，ATM的這種高靈活性，使之具有綜合傳輸各種信息的能力。

6．ATM的帶寬分配ATM具有靈活地的帶寬分配能力。該能力得以于ATM的異步時分復用的統(tǒng)計特點，該復用方式在每個時隙沒有固定的使用者。各信道時隙的使用，將根據(jù)信息量的大小和連接優(yōu)先規(guī)則來分配，從而最有效地利用了帶寬，并可以靈活地分配帶寬，以適用多種通信業(yè)務的需要。

7．ATM的連接能力ATM網(wǎng)絡具有支持多方連接的能力，其中包括支持廣播（broadcast）型連接和多播（multicast）型連接的能力。

8．ATM的兼容性ATM作為一項獨立的技術，同時充分考慮了與已有技術的融合。ATM技術與現(xiàn)有的各種網(wǎng)絡技術兼容，其兼容性表現(xiàn)在兩方面：其一，與現(xiàn)有廣域網(wǎng)技術兼容。如：分組交換技術、電路交換技術、幀中繼（FR）業(yè)務、DDN以及PSTN和N-ISDN業(yè)務等；其二，與現(xiàn)有IP技術兼容。ATM對IP技術既有第二層（數(shù)據(jù)鏈路層）的兼容（如局域網(wǎng)仿真-LANE），又有第三層（網(wǎng)絡層）的兼容（如MPLS）。

9.ATM的QoSATM的QoS能力是ATM技術的最大亮點之一。ATM網(wǎng)絡系統(tǒng)具有良好的業(yè)務服務質(zhì)量（QoS），即根據(jù)用戶業(yè)務的不同要求滿足不同業(yè)務的不同特性要求。ATM通過接入控制、業(yè)務監(jiān)督和流量控制來實現(xiàn)QoS保障。

10.ATM的弱點ATM的技術優(yōu)勢是明顯的，同時也正是由于這些技術優(yōu)勢的存在，導致了以下ATM的弱點：

弱點之二：較高網(wǎng)絡復雜性。ATM網(wǎng)絡為了支持綜合業(yè)務和保證QoS而引入了多種流量控制功能使得網(wǎng)絡所支持的信令和網(wǎng)絡管理功能十分復雜，這不僅增加了網(wǎng)絡成本，同時加大了網(wǎng)絡的復雜性。

10.ATM的弱點ATM的技術優(yōu)勢是明顯的，同時也正是由于這些技術優(yōu)勢的存在，導致了以下ATM的弱點：弱點之三：其他協(xié)議的數(shù)據(jù)包要經(jīng)由ATM網(wǎng)傳送時，必須在入網(wǎng)處分解轉(zhuǎn)換為ATM信元流，出網(wǎng)時再恢復成原來的數(shù)據(jù)包。若信道質(zhì)量不是足夠高，或因傳輸控制策略不佳，就會出現(xiàn)信元丟棄現(xiàn)象，而一個信元的丟棄將導致整個數(shù)據(jù)包的重傳。這些處理都會增加系統(tǒng)開銷，加大傳輸時延，降低ATM網(wǎng)的傳輸能力。使得廣為宣傳的、ATM技術的各種優(yōu)越性大打折扣。4.2.1ATM技術特征4.2ATM技術14.2.2ATM網(wǎng)絡應用

ATM獨特的技術特征和優(yōu)異的應用功能，同時得到了電信應用領域和計算機網(wǎng)絡應用領域的廣泛重視。兩個領域的技術寡頭們都希望ATM能夠為我所用，對ATM寄予了極高的期望，以兩種不同的觀點和角度，提出了對ATM研究開發(fā)和利用的方向。電信應用領域期望ATM能夠完成對其他網(wǎng)絡的綜合，把現(xiàn)有電信網(wǎng)與未來網(wǎng)絡（包括IP網(wǎng)、第三代移動通信網(wǎng)等）的無縫融合，保護現(xiàn)有電信網(wǎng)的投資；而計算機應用領域則期望ATM能更好地支持IP，以改善IP技術中的一些弱點和不足（如QoS），從而保護現(xiàn)有計算機網(wǎng)絡以及Internet中的資源。4.2ATM技術4.2.2ATM網(wǎng)絡應用4.2ATM技術ATM技術應用領域現(xiàn)在已經(jīng)基本定位。由于ATM終端信令復雜，端到端ATM連接（信元到桌面）的想法已基本落空。其原因是，ATM在用戶本地網(wǎng)支持話音業(yè)務不如PSTN，支持數(shù)據(jù)業(yè)務又不如千兆以太網(wǎng)，但ATM在城域網(wǎng)的核心網(wǎng)和邊緣接入網(wǎng)中仍然大有作為，ATM作為多業(yè)務平臺的優(yōu)勢可以得到充分發(fā)揮。因此，現(xiàn)在ATM的應用領域主要有以下幾個方面：4.2ATM技術

（1）支持現(xiàn)有電信網(wǎng)絡逐步從傳統(tǒng)的電路交換技術向分組（包）交換技術演變。具體支持的技術演變?yōu)椋褐С脂F(xiàn)有電話網(wǎng)（如PSTN／ISDN）的演變，并作為其中繼匯接網(wǎng)；支持并作為第三代移動通信網(wǎng)（包括移動IP）的核心交換與傳送網(wǎng)的演變；支持現(xiàn)有數(shù)據(jù)網(wǎng)（FR／DDN）的演變，利用ATM實現(xiàn)校園網(wǎng)或企業(yè)網(wǎng)間的互連。

（２）作為Internet骨干網(wǎng)互連核心路由器，支持IP網(wǎng)的持續(xù)發(fā)展。

（３）與IP技術結(jié)合，取長補短，共同作為未來信息網(wǎng)的核心技術。利用ATM網(wǎng)絡為IP用戶提供高速直達數(shù)據(jù)鏈路，既可以使ATM網(wǎng)絡運營商充分利用ATM網(wǎng)絡資源，發(fā)展ATM網(wǎng)絡上的IP用戶業(yè)務，又可以解決Internet網(wǎng)絡發(fā)展中遇到的瓶頸問題，推動IP業(yè)務的進一步發(fā)展。

可見，ATM的應用主要集中在城域網(wǎng)骨干通信線路的架構(gòu)。對于用戶與網(wǎng)絡的連接網(wǎng)絡，則將借助于以太網(wǎng)。ATM技術應用領域現(xiàn)在已經(jīng)基本定位。由于ATM終端信4.2.3ATM與IP技術比較ATM是一項先進的網(wǎng)絡技術，但ATM并不能包打天下，替代其他所有的網(wǎng)絡技術，包括Internet所采用的IP技術?，F(xiàn)實的情況是，利用IP和ATM技術各自的優(yōu)勢，在傳統(tǒng)電信網(wǎng)與Internet互聯(lián)網(wǎng)融合與演變的過程中，是它們都充分地發(fā)揮各自的重要作用。即，把ATM與IP技術結(jié)合起來，使這兩項技術的潛力充分發(fā)揮出來，從而獲得了極大的技術優(yōu)勢和巨大的經(jīng)濟效益。4.2ATM技術相對于ATM技術，IP技術的發(fā)展比ATM早十年，在組網(wǎng)的各種技術中，應該說IP技術是一種老牌網(wǎng)絡技術。TCP/IP協(xié)議框架中的IP對應于OSI參考模型中的網(wǎng)絡層，完成路由選擇和分組轉(zhuǎn)發(fā)功能，而TCP對應于OSI參考模型中的傳輸層，完成端到端之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇_認與差錯控制等。IP協(xié)議實質(zhì)上是一種不需要預先建立連接，而直接依賴于IP分組報頭信息決定分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑的數(shù)據(jù)協(xié)議。從技術上講，IP技術具有以下幾大特點：

一是分布式結(jié)構(gòu)；

二是端到端原則，所有增值功能都在網(wǎng)絡之外由終端完成；

三是IP網(wǎng)可以建立在任何傳輸通道上，可以保證異種網(wǎng)絡的互通；四是具有統(tǒng)一的尋址體系，網(wǎng)絡可擴展性強。4.2.3ATM與IP技術比較4.2ATM技術但從技術上分析，ATM和IP技術特征不同，特點各異，對比分析如下：4.2ATM技術

（1）ATM技術是電信技術與應用思想的體現(xiàn)。通過ATM所架構(gòu)的網(wǎng)絡，性能可靠、可管理、以路為中心；IP技術是計算機網(wǎng)絡應用思想的體現(xiàn)。在用IP技術架構(gòu)的網(wǎng)絡中，網(wǎng)絡的可用性好、管理簡單、以端為中心。

（2）IP包的長度是不固定的，長信息包和短信息包中信息打包、拆包時延差別很大，從而引入了較大的時延抖動，不適于實時業(yè)務。ATM技術使用固定長度信元，使打包、拆包時延相當，減小時延抖動，并且小信元長度降低了時延值。

（3）在IP網(wǎng)絡，當用戶增加時，服務質(zhì)量則降低，導致服務質(zhì)量不穩(wěn)定。而ATM采用流量控制技術，在連接建立之前，就通過信令協(xié)商能否保證用戶的服務質(zhì)量要求，只有當網(wǎng)絡確認之后才接受入網(wǎng)，保證為每一個虛電路提供不同的服務質(zhì)量。這是真正意義上的服務質(zhì)量（QoS）。

（4）ATM結(jié)合了電路交換和分組交換的優(yōu)點，具有統(tǒng)計復用、靈活高效和傳輸時延小、實時性好的優(yōu)點。其最大的優(yōu)勢在于能在單一的主體網(wǎng)絡中承載多種信息媒體和多種通信業(yè)務，并且能夠保證QoS。

（5）相對于ATM技術，IP技術在服務質(zhì)量保證、安全性、統(tǒng)計復用、流量管理和擁塞控制等方面，都有先天的不足。當用戶數(shù)量比較少時，這些問題還不那么突出，而一旦用戶數(shù)量增加得較快，網(wǎng)上的數(shù)據(jù)流量增大，問題就出來了。因此在服務質(zhì)量保證方面，IP技術不如ATM技術。但IP網(wǎng)絡通信協(xié)議成熟且相對比較簡單，線路的利用率相對于ATM要高。從以上的闡述好像會得出這樣一個結(jié)論，ATM技術完美無缺。其實不然，ATM技術并不是十分完美的，也有其固有的缺陷。關于ATM具體的弱點，請參閱4.2.1小節(jié)中的詳細闡述。但從技術上分析，ATM和IP技術特征不同，特點各異4.2.4ATM與千兆位以太網(wǎng)技術比較以太網(wǎng)技術是人們用得最多，也最熟悉的網(wǎng)絡技術，屬于局域網(wǎng)技術。而ATM是新興的一種網(wǎng)絡技術，從目前的應用看，雖然它也可應用于局域網(wǎng)，但ATM仍被定位于廣域網(wǎng)技術。隨著網(wǎng)絡應用的發(fā)展，以太網(wǎng)技術不斷升級提高，出現(xiàn)了100Mb/s快速以太網(wǎng)、千兆位以太網(wǎng)和萬兆位以太網(wǎng)。以太網(wǎng)在滿足網(wǎng)絡應用不斷增長需求的同時，也在不斷地提高和完善自己，因而具有巨大的慣性。廉價、簡單、快速的以太網(wǎng)技術擋住了ATM向桌面系統(tǒng)的擴張，至今仍然在局域網(wǎng)應用中獨領風騷。但ATM在廣域網(wǎng)的應用是以太網(wǎng)技術無法超越的。4.2ATM技術以千兆位以太網(wǎng)技術為例，千兆以太網(wǎng)與大量使用的以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng)完全兼容，并利用了原以太網(wǎng)標準所規(guī)定的全部技術規(guī)范，且千兆位以太網(wǎng)提供完美無缺的網(wǎng)絡平滑升級能力，充分保護在現(xiàn)有網(wǎng)絡基礎設施上的投資。這是ATM從根本上望塵莫及的。若網(wǎng)絡擴容升級均采用ATM交換機，用戶已有的投資和技術將會全部被拋棄，即使是架構(gòu)一個全新的網(wǎng)絡，采用ATM的投資要比采用千兆位以太網(wǎng)的投資高得多。這在一定程度上也限制了ATM技術在桌面系統(tǒng)的應用。對于網(wǎng)絡帶寬，千兆位以太網(wǎng)帶寬相對于快速以太網(wǎng)提高了10倍，達到了1000Mb/s。至少在目前看來，千兆位以太網(wǎng)技術為改善交換機與交換機之間的骨干連接、交換機與服務器之間高速連接，提供了更加可靠、經(jīng)濟的方案選擇。而ATM的帶寬是可伸縮的，一般在局域網(wǎng)ATM的帶寬在1000Mb/s以下。綜上所述，通過千兆位以太網(wǎng)技術，使網(wǎng)絡設計人員能夠建立更有效、更高速的關鍵任務的網(wǎng)絡應用連接，使用戶能夠更快速地訪問Internet、Intranet、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。實踐證明，千兆位以太網(wǎng)技術在局域網(wǎng)主干的架構(gòu)方面優(yōu)勢極大，已經(jīng)成為現(xiàn)代局域網(wǎng)主干技術的首選。4.2.4ATM與千兆位以太網(wǎng)技術比較4.2ATM技然而，由于以太網(wǎng)技術固有的技術特性的限制，以太網(wǎng)在服務質(zhì)量控制方面比起ATM相差甚遠。盡管千兆、萬兆以太網(wǎng)將網(wǎng)絡主干帶寬提升了，但是它仍然和傳統(tǒng)的以太網(wǎng)技術一樣缺乏擁塞控制，影響用戶對數(shù)據(jù)訪問的可靠性。相比之下，ATM技術在這方面具有很大的優(yōu)勢。ATM是面向連接的，數(shù)據(jù)傳輸都是在電路連接以后才進行，數(shù)據(jù)傳輸速度快、延遲小，使得數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆召|(zhì)量得到了必要的保證。4.2ATM技術此外，ATM在廣域網(wǎng)的應用和管理上的優(yōu)勢，使自己在架構(gòu)公共網(wǎng)絡的應用中獨占鰲頭。廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)比較，在應用與管理上都有很大的不同。局域網(wǎng)是集維護、管理和應用于一身的網(wǎng)絡系統(tǒng)，而對于廣域網(wǎng)，由于廣域網(wǎng)涉及地域廣大，其建設、維護和管理是由電信部門或少數(shù)專業(yè)公司控制，形成公用網(wǎng)絡。這類網(wǎng)絡在向用戶提供服務的同時，極力避免用戶觸及和影響公共網(wǎng)絡的應用與管理。對于用戶而言，公共網(wǎng)絡就是一個黑匣子，電話系統(tǒng)就是公共網(wǎng)絡最成功的一個典范。對于公共網(wǎng)絡，為了許多應用與管理的需要，廣域網(wǎng)一般都是面向連接的，這一點恰好是ATM的特長。然而，由于以太網(wǎng)技術固有的技術特性的限制，以太網(wǎng)在

DDN（DigitalDataNetwork，數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)）是利用數(shù)字信道傳輸數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。DDN作為國家數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的基礎，提供點對點、一點對多點的寬帶信息傳送通道。1994年中國正式開通公用數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)（CHINADDN），現(xiàn)已經(jīng)成為我國信息化建設的主要數(shù)據(jù)通信平臺之一。政府、金融、公安、證券等行業(yè)信息專網(wǎng)都是架構(gòu)在DDN之上，像國家三金工程（金橋、金卡、金關）數(shù)據(jù)通信平臺就是DDN。4.3DDN技術DDN（DigitalDataNetwork

4.3.1DDN技術架構(gòu)DDN采用數(shù)字信道（如光纜、數(shù)字微波和衛(wèi)星信道）傳輸信號，可以為用戶提供全數(shù)字、全透明、高質(zhì)量的網(wǎng)絡連接，并能夠承載各種數(shù)據(jù)業(yè)務。DDN是由數(shù)字傳輸電路和相應的數(shù)字交叉復用設備組成。其中，數(shù)字傳輸主要以光纜傳輸電路為主，數(shù)字交叉連接復用設備對數(shù)字電路進行半固定交叉連接和復用。DDN的基本架構(gòu)圖4-1所示。4.3DDN技術4.3.1DDN技術架構(gòu)4.3DDN技術4.3DDN技術圖4-1DDN基本架構(gòu)示意圖4.3DDN技術圖4-1DDN基本架構(gòu)示意圖4.3DDN技術按照DDN的網(wǎng)絡物理結(jié)構(gòu)，DDN有以下幾個部分構(gòu)成：

（1）數(shù)字終端設備（DTE）。DTE為接入DDN的用戶端設備。DTE可以是通過路由器連至對端局域網(wǎng)，也可以是普通的異步終端、圖像設備、傳真機、電傳機、電話機等。DTE和DTE之間是全透明傳輸。

（2）數(shù)據(jù)業(yè)務單元（DSU）。DSU為DDN調(diào)制解調(diào)器或基帶傳輸設備，也可以是時分復用設備、語音/數(shù)字復用設備等。DTE和DSU共同完成用戶數(shù)據(jù)業(yè)務的接入和輸出功能

（3）網(wǎng)關中心（NMC）。DDN通過NMC進行網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和業(yè)務的配置，實時地監(jiān)控網(wǎng)絡的運行情況。借助NMC，可進行網(wǎng)絡信息、網(wǎng)絡節(jié)點告警、線路利用情況等信息收集、分析和統(tǒng)計，讓網(wǎng)管員可隨時掌握DDN的運行狀況。4.3DDN技術按照DDN的網(wǎng)絡物理結(jié)構(gòu)，DD4.3DDN技術按照DDN所具備的基本功能，DDN被劃分為以下3個層面：

（1）核心層。以2M數(shù)字電路構(gòu)成了DDN的骨干，可稱之為DDN的骨干網(wǎng)。核心層負責完成DDN所承載數(shù)據(jù)業(yè)務的轉(zhuǎn)接功能，如幀中繼業(yè)務的轉(zhuǎn)接等。

（2）接入層。相當于城域網(wǎng)的接入網(wǎng)，為DDN各類業(yè)務提供數(shù)據(jù)傳輸速率的復用和交叉連接，包括幀中繼業(yè)務用戶接入和本地幀中繼數(shù)據(jù)傳輸功能，以及壓縮話音/G3傳真用戶入網(wǎng)等。

（3）用戶接口層。為用戶介入DDN提供適配和轉(zhuǎn)接功能，如小容量時分復用設備等。DDN網(wǎng)絡規(guī)模大、數(shù)量多，為了組網(wǎng)靈活、擴容方便、業(yè)務組織管理清晰，核心層由大、中容量網(wǎng)絡設備組成，一般用2048kb/s或更高速率的數(shù)字電路互連；接入層由中、小容量網(wǎng)絡設備組成，用2048kb/s的數(shù)字電路與核心層互連，并為各類DDN業(yè)務提供接入；用戶接口層由各種用戶終端設備、網(wǎng)橋/路由器設備、幀中繼業(yè)務的幀裝/拆設備組成，也可以在用戶接口層設置小容量網(wǎng)絡設備，提供數(shù)據(jù)傳輸速率的復用和模擬話音/G3傳真業(yè)務的接入等。4.3DDN技術按照DDN所具備的基本功能，DD4.3DDN技術4.3.2DDN技術特點DDN在技術上有以下特點：

（1）傳輸速率高。DDN采用同步轉(zhuǎn)移模式的數(shù)字時分復用技術，用戶數(shù)據(jù)在固定的時隙通道內(nèi)以預先設定的帶寬和速率，順序傳送，由于數(shù)據(jù)是順序到達，免去了目的終端對信息的重組，減小了時延。經(jīng)典的DDN的數(shù)字交叉連接復用設備能提供2Mb/s或N×64kb/s（≤2M）速率的數(shù)字傳輸信道，目前DDN可達到的最高速率為155Mb/s，平均時延<450us。

（2）協(xié)議簡單，實時性強。DDN采用時分復用技術和交叉連接技術實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信功能，其協(xié)議簡單、可靠、效率高。由于DDN采用了點對點或點對多點的專用數(shù)據(jù)線路，特別適用于業(yè)務量大、實時性強的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務。

（3）全透明傳輸。由于DDN將數(shù)字通信的規(guī)程和協(xié)議寄托在智能化程度較高的用戶終端來完成，由于DDN是全透明的數(shù)字傳輸網(wǎng)，與數(shù)據(jù)通信相關的協(xié)議和規(guī)程是由用戶終端來完成的，不受任何規(guī)程的約束，無協(xié)議限制，可支持數(shù)據(jù)、圖像、話音等多媒體業(yè)務。所以，DDN可以根據(jù)客戶的需要任意選擇通信速率，通過數(shù)字時分復用技術來建立所需要的數(shù)據(jù)傳輸通道。DDN是一種典型的面向各類數(shù)據(jù)用戶的公共通信網(wǎng)，可支持網(wǎng)絡層以上的任何應用。

（4）靈活的連接方式?？梢灾С謹?shù)據(jù)、語音、圖像傳輸?shù)榷喾N業(yè)務，不僅可以和用戶終端設備進行連接，也可以和用戶網(wǎng)絡連接，為用戶提供靈活的組網(wǎng)環(huán)境。

（5）電路可靠。采用路由自動迂回和備用方式，使電路安全可靠，并保證了電路高可用性。（6）傳輸質(zhì)量高。DDN主干的傳輸媒介可以是光纜、數(shù)字微波或衛(wèi)星信道，用戶端可用的普通電纜和雙絞線，但DDN的網(wǎng)絡主干傳輸媒介一般都是光纖傳輸，從而保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咚侔踩?。?）網(wǎng)絡運行管理簡便。DDN采用的圖形化網(wǎng)絡管理系統(tǒng)可以實時地收集網(wǎng)絡內(nèi)發(fā)生的故障并進行故障分析和定位。通過網(wǎng)絡圖形顏色的變化，顯示出故障點的集團，其中包括網(wǎng)絡設備的地點、網(wǎng)絡設備的電路板編號及端口位置，從而提醒維護人員及時準確地排除故障。此外，網(wǎng)絡管理系統(tǒng)還可根據(jù)預先設定的程序自動進行相應的故障處理。

總之，DDN把數(shù)十萬條以光纜為主體的數(shù)字電路，通過數(shù)字電路管理設備，構(gòu)成了一個傳輸速率高、質(zhì)量好，網(wǎng)絡時延小、全透明、高流量的數(shù)據(jù)傳輸基礎網(wǎng)絡。4.3DDN技術4.3.2DDN技術特點（1）4.3DDN技術4.3.3DDN業(yè)務及應用DDN支持數(shù)據(jù)、語音、圖像傳輸?shù)榷喾N業(yè)務，不僅可以和客戶終端設備進行連接，而且可以和用戶網(wǎng)絡進行連接，為用戶網(wǎng)絡互連提供靈活的組網(wǎng)環(huán)境，從而使DDN具備了完成多種業(yè)務的能力。

1．DDN的基本業(yè)務2.DDN的典型應用3.DDN的應用范圍4.3DDN技術4.3.3DDN業(yè)務及應用4.3DDN技術

1．DDN的基本業(yè)務

（1）專用電路業(yè)務。包括高可用性的專用電路、低傳輸時間延遲的專用電路、定時的專用電路和多點專用電路等。其中多點專用電路又可以分成多點廣播專用電路、雙向多點專用電路、N向多點專用電路，可提供的傳輸速率為2400b/s、4800b/s、9600b/s、19.2kb/s和N*64kb/s（N=1-31），最高為2024kb/s。

（2）幀中繼業(yè)務。幀中繼是一種快速交換技術，具有簡單、可靠性高、兼容性好等特點。能支持永久性虛電路和交換虛電路等特點。用戶通過一條物理電路可同時配置多條虛連接。

（3）話音/G3傳真/圖像業(yè)務。在一條用戶模擬專線上，同時支持電話和傳真，支持標準的語音壓縮。此外，DDN也適用于用戶交換機（PBX）的選擇。

（4）虛擬專用網(wǎng)（VPN）。大集團用戶可以租用多個方向、多條電路來組成虛擬專用網(wǎng)，通常由用戶自己的網(wǎng)管設備獨自進行管理，用戶自己分配電路帶寬資源。4.3DDN技術1．DDN的基本業(yè)務（34.3DDN技術2.DDN的典型應用DDN網(wǎng)作為一種數(shù)據(jù)業(yè)務的承載網(wǎng)絡，不僅可以實現(xiàn)用戶終端的接入，而且可以滿足用戶網(wǎng)絡的互連，擴大信息的交換與應用范圍。在各行各業(yè)、各個領域中的應用也是較廣泛的。如無線移動通信網(wǎng)利用DDN聯(lián)網(wǎng)后，提高了無線移動網(wǎng)絡的可靠性和快速自愈能力?，F(xiàn)在許多專網(wǎng)增值業(yè)務的開發(fā)，都是以DDN網(wǎng)為基礎的。下面介紹幾個DDN的典型應用：

（1）DDN專線上網(wǎng)。企業(yè)和團體接入Internet的方法，大多數(shù)都是通過DDN，這就是所謂的專線上網(wǎng)。通過DDN專線接入Internet的入口是CHINANET，接入速率9.6K～2M或更高。鑒于DDN極強的穩(wěn)定性，采用專線接入Internet的上網(wǎng)性能也非常穩(wěn)定。采用DDN接入Internet與ADSL不同。當一個單位申請采用DDN接入Internet后，便可獲得ISP贈予的若干個固定的InternetIP地址，因此這種Internet接入方案較適用于企業(yè)建立有面對Internet的網(wǎng)站或者是小區(qū)的寬帶接入。不過，要使本單位的所有主機都能夠訪問Internet，還需要借助路由器或代理服務器。圖4-2是一個企業(yè)或團體通過DDN接入Internet的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。4.3DDN技術2.DDN的典型應用（4.3DDN技術圖4-2企業(yè)或團體通過DDN接入Internet的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)4.3DDN技術圖4-2企業(yè)或團體通過DDN接入Int4.3DDN技術

（2）組建通信專網(wǎng)。組建通信專網(wǎng)是DDN的基本應用之一。DDN即可以作為數(shù)字信道，又可以作為語音信道，并提供傳真和長途電話直撥業(yè)務使用。因此，一個集團公司或政府機構(gòu)，可以把分布在不同地域的子公司或部門的通信子系統(tǒng)（如程控電話交換機），通過DDN相互聯(lián)接起來，組建企業(yè)或政府機構(gòu)自己的電視/電話會議系統(tǒng)，確保集團內(nèi)部通信通暢和安全，并可節(jié)約大量的長途電話費用，降低管理成本。4.3DDN技術（2）組建通信專網(wǎng)。組建通信專網(wǎng)是4.3DDN技術

（3）組建企業(yè)專網(wǎng)。組建企業(yè)專網(wǎng)是DDN最重要、最受用戶歡迎的和最廣泛的應用。DDN這方面的應用也還主要用于大的集團公司和政府機構(gòu)，借助DDN把分布在不同地域的局域網(wǎng)的互連，構(gòu)成集團或政府機構(gòu)的專網(wǎng)，實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部資源共享、文件傳送、事務處理等，且就像訪問本地局域網(wǎng)一樣。如銀行企業(yè)管理專網(wǎng)以及法院系統(tǒng)專網(wǎng)、公安系統(tǒng)專網(wǎng)等都是利用DDN組建企業(yè)專網(wǎng)的典型應用，而且這類應用在企業(yè)信息化和國家信息化的建設與應用中非常普遍。4.3DDN技術（3）組建企業(yè)專網(wǎng)。組建企業(yè)專網(wǎng)4.3DDN技術

（4）組建業(yè)務專網(wǎng)。組建業(yè)務專網(wǎng)是DDN的一個很有特色的應用。借助DDN數(shù)據(jù)傳輸速率、高延遲小的特點，DDN可很好地應用于實時性較強的數(shù)據(jù)交換業(yè)務。如分布在世界各地的銀行自動提款機（ATM），就是通過DDN連接到銀行大型計算機系統(tǒng)主機，在用戶提款時，用戶的身份驗證、提取款額、余額查詢等工作都是由銀行主機來完成的。除此之外，股市信息的實時發(fā)布，也可通過DDN很好地實現(xiàn)。從上述的DDN應用可以看出，DDN的主要應用優(yōu)勢在于建立專網(wǎng)。這是由于DDN是利用電信部門的長途數(shù)字電路和本地數(shù)字電路而建立起來的覆蓋面廣、功能齊全的數(shù)字通信網(wǎng)絡，因而利用DDN組建企業(yè)專用計算機網(wǎng)絡具有投資少、見效快、使用方便等特點。因而利用DDN組建專用網(wǎng)絡，可節(jié)約用戶投資，并可使專網(wǎng)最大限度地覆蓋全國各地，同時可充分利用DDN的特殊業(yè)務功能（如語音壓縮、幀中繼等）進行數(shù)據(jù)通信，一舉多得。此外，DDN系統(tǒng)的管理和維護是由統(tǒng)一的網(wǎng)管系統(tǒng)完成的，用戶對DDN的使用是透明的。因此，用戶省去了對專網(wǎng)的日常運行與維護費用，特別是線路的維護費用。不過，用戶仍然能夠通過DDN網(wǎng)管中心授權，在自己的網(wǎng)絡工作站對專網(wǎng)進行靈活的管理和配置。4.3DDN技術（4）組建業(yè)務專網(wǎng)。組建業(yè)務專網(wǎng)4.3DDN技術

3.DDN的應用范圍我國DDN也可以按地理區(qū)域劃分為國家骨干網(wǎng)、省DDN和本地網(wǎng)，如圖1.3所示。國家骨干網(wǎng)由設置在各省、自治區(qū)和直轄市的網(wǎng)絡設備組成，提供省間的長途DDN業(yè)務，網(wǎng)絡設備設在省中心城市；省DDN由設置在各省、自治區(qū)內(nèi)的網(wǎng)絡設備組成，提供本省內(nèi)長途和出入省的DDN業(yè)務，網(wǎng)絡設備一般裝在各地市中心；本地網(wǎng)是DDN的末端網(wǎng)絡，它為本地客戶提供本地和長途的DDN業(yè)務，網(wǎng)絡設備裝在市話局內(nèi)，本地網(wǎng)是DDN經(jīng)營部門與客戶之間的紐帶。根據(jù)上述DDN的典型應用，DDN在以下領域得到了廣泛應用：

數(shù)據(jù)傳輸、圖像傳輸、語音傳輸民航、火車站售票聯(lián)網(wǎng)銀行聯(lián)網(wǎng)股市行情廣播及交易信息數(shù)據(jù)庫查詢系統(tǒng)智能小區(qū)任何需要計算機聯(lián)網(wǎng)通信的場合4.3DDN技術3.DDN的應用范圍數(shù)據(jù)傳輸4.3DDN技術4.3.4DDN發(fā)展方向隨著科技的進步，網(wǎng)絡設備在不斷地更新?lián)Q代。Internet應用的高速發(fā)展以及多媒體通信應用的普及，更加劇了現(xiàn)有網(wǎng)絡的帶寬、時延和傳輸質(zhì)量無法滿足日益增長的網(wǎng)絡應用的需求的難題。對于DDN而言，它的體制決定了其獨享信道資源的特性，而信道專用將會造成一部分網(wǎng)絡資源的浪費。還有一個較嚴重的問題是，經(jīng)典的DDN的網(wǎng)絡帶寬太窄，分配給用戶的帶寬最大也只有2Mb/s,，這樣的帶寬，對于許多新的網(wǎng)絡應用，特別是多媒體的應用遠遠是不夠的DDN技術逐漸暴露出的自身難以克服的問題，使DDN的發(fā)展顯露疲態(tài)，用戶增長緩慢?？梢哉f，DDN已經(jīng)不適應今后寬帶多業(yè)務的發(fā)展需求。因此，DDN網(wǎng)絡技術也要不斷地向?qū)拵ЬC合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)的方向發(fā)展。從建立未來寬帶綜合數(shù)字現(xiàn)代化網(wǎng)絡的需要來看，現(xiàn)有DDN還需要在以下幾個方面得到增強：為用戶提供按需分配帶寬的能力；為適應多種業(yè)務通信與提高信道利用率，應考慮統(tǒng)計復用；提高網(wǎng)管系統(tǒng)的開放性及用戶與網(wǎng)絡的交互作用能力；可以采用提高中繼速率的辦法，提高目前節(jié)點之間2Mb/s的中繼速率；要設法較大幅度地提高用戶接入層速率，以適應新的寬帶網(wǎng)技術在DDN中的應用。除了DDN自身技術的更新和提高外，DDN與ATM網(wǎng)絡的融合，SDH在DDN中的應用，都將是DDN未來發(fā)展的方向4.3DDN技術4.3.4DDN發(fā)展方向可以4.4ADSL技術4.4.1ADSL技術背景在Internet普及的初期，大量的個人用戶和小團體接入Internet都是利用電話線。隨著Internet的日益普及，Internet上的數(shù)據(jù)流量可謂波濤洶涌。特別是當Internet在越來越多的商業(yè)、學術和娛樂等領域的應用，使得Internet的流量負擔將變得沉重不堪。為此，除非采取根本的措施，改進訪問Internet的方式，否則，Internet用戶的流量最終會讓公共電話交換網(wǎng)絡（PSTN）不堪重負而崩潰，Internet發(fā)展也將走向毀滅。ADSL技術就是在這種背景下出現(xiàn)，并成為現(xiàn)在普通用戶和小團體接入Internet的首選。為實現(xiàn)用戶接入Internet的數(shù)字化、寬帶化，采用光纖技術作為用戶訪問Internet是今后發(fā)展的必然方向，但由于光纖Internet網(wǎng)絡的建設成本過高，在今后的若干年內(nèi)，大多數(shù)用戶網(wǎng)仍將繼續(xù)使用現(xiàn)有的銅線環(huán)路，為此而提出了多項過渡性的寬帶接入網(wǎng)技術，其中ADSL（不對稱數(shù)字用戶環(huán)路）和HFC（光纖同軸混合網(wǎng)）是最具有競爭力的兩種準寬帶訪問Internet技術。經(jīng)過近幾年的發(fā)展實踐表明，ADSL已經(jīng)成為現(xiàn)在用戶普遍采用的Internet訪問方式之一。4.4ADSL技術4.4.1ADSL技術背景為4.4ADSL技術不過，理想的Internet寬帶接入手段仍然是光纖技術。但要求電信公司用光纖接入網(wǎng)全部替換過去幾十年耗費巨資鋪設的龐大的雙絞線銅纜網(wǎng)是不現(xiàn)實的，因而在現(xiàn)有的銅雙絞線上開發(fā)的數(shù)字用戶線（xDSL）接入技術，成為了現(xiàn)階段電信公司開發(fā)Internet接入網(wǎng)市場的主要技術。為此而提出的數(shù)字用戶線（xDSL）技術主要有以下幾種：

（1）高比特率數(shù)字用戶線（HDSL）。HDSL是一種對稱的高速數(shù)字用戶環(huán)路技術，上行和下行速率相等，通過兩對或三對雙絞線提供全雙工1.544/2.048Mb/s（T1/E1）的數(shù)據(jù)信息傳輸能力。通常采用2B1Q或CAP兩種線路編碼方式，根據(jù)傳輸電纜的線徑的大小，HDSL無中繼傳輸距離為4～7km。

（2）對稱數(shù)字用戶線（SDSL）。使用一對銅雙絞線對在上、下行方向上實現(xiàn)E1/T1傳輸速率的技術，SDSL是HDSL的一個分支。它采用2B1Q線路編碼，上行與下行速率相同，傳輸速率由幾百Kb/s到2Mb/s，傳輸距離可達3km左右。

（3）非對稱數(shù)字用戶線（ADSL）。ADSL允許在一對雙絞銅線上，在不影響現(xiàn)有電話業(yè)務的情況下，進行非對稱高速數(shù)據(jù)傳輸。所謂非對稱指ADSL上行速率為224kb/s～640kb/s，而下行傳輸速率1.544Mb/s～9.2Mb/s。ADSL的傳輸距離為2.7～5.5km。實踐證明，非對稱傳輸?shù)腁DSL技術最適合高速Internet接入及視頻點播等應用，最具發(fā)展?jié)摿Α，F(xiàn)在電信公司主要依靠ADSL技術打入大量普通用戶的高速Internet接入市場，并已經(jīng)取得了很大的市場份額。不過，ADSL正受到數(shù)字有線電視所承載的Internet接入技術的極大挑戰(zhàn)。

（4）速率自適應數(shù)字用戶線（RADSL）。RADSL能夠自動地、動態(tài)地根據(jù)所要求的線路質(zhì)量調(diào)整自己的速率，為遠距離用戶提供質(zhì)量可靠的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡接入手段。RADSL是在ADSL基礎上發(fā)展起來的新一代接入技術，其傳輸距離可達5.5公里左右。不過，RADSL尚未得到普及。

（5）甚高比特率數(shù)字用戶線（VDSL）。VDSL是ADSL未來發(fā)展的方向，被認為是目前最先進的數(shù)字用戶接入技術，但VDSL尚未實現(xiàn)標準化。VDSL通常采用DMT調(diào)制方式，在一對銅雙絞線上實現(xiàn)數(shù)字傳輸，其上行速率可達1.5～7Mb/s，下行速率可達13～52Mb/s，傳輸距離約為300米～1.3公里，利用VDSL可以傳輸高清晰度電視（HDTV）信號。4.4ADSL技術不過，理想的Internet4.4ADSL技術4.4.2ADSL的工作原理與其他高速Internet接入技術不一樣，ADSL不要求對Internet接入網(wǎng)絡的“最后一公里”重新布線，可完全利用電信公司的電話布線系統(tǒng)，加上ADSL調(diào)制解調(diào)器，便可讓普通用戶輕而易舉地接入Internet。由于ADSL采用了較復雜的數(shù)字信號處理技術，在保證原有的電話通信的功能之外，并能夠最大限度地利用電話通信線路的空閑帶寬，盡可能高的實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣取?.4ADSL技術4.4.2ADSL的工作原理4.4ADSL技術從技術上看，ADSL最大的好處是不需要另外架設專用網(wǎng)絡，它能利用分布最廣的電話系統(tǒng)的銅線傳輸介質(zhì)，并能在一對銅質(zhì)雙絞線上得到三個信息通道，分別是一個為標準電話服務信道（POTS信道）、一個速率為512kb/s～1Mb/s的中速雙工上行信道（Medium-speedDuplex）、一個速率為1Mb/s～9Mb/s的高速下行信道（High-SpeedDownstream），并且這三個通道可以同時工作。這也就是為什么采用ADSL接入Internet時，發(fā)電子郵件的附件時感到網(wǎng)速比較慢，但接收下載郵件的附件時感到比較快的原因。理論上ADSL的高速下傳信道的最低速率為1.5Mb/s，最高速率為9Mb/s，平均速率為6Mb/s；中速雙工信道的最低速率為16Kb/s，最高速率為640Kb/s，平均速率為64Kb/s。而實際的線速要受物理線纜長度、尺寸和干擾等因素的制約，一般ADSL的所慮都達不到理論值。ADSL的POTS信道的頻寬為4kHz，POTS信道的作用保證當ADSL連接失敗時，語音通信仍能正常進行。至于中速雙工上行信道和高速下行信道，它們均可以復用，用于創(chuàng)建多個低速通道。ADSL通過復用下傳信道和上傳信道的雙工能力，將信道再進行分塊，給每個塊加上校驗碼，然后發(fā)送數(shù)據(jù)，接收端根據(jù)所接收到的校驗碼和數(shù)據(jù)塊長，對接收到的數(shù)據(jù)進行糾錯。測試表明，ADSL糾錯能力足以應付MPEG2和多種其他的數(shù)字視頻傳輸方案?？梢?，ADSL達到了高速接入Internet的技術要求及Internet多媒體應用的需要。4.4ADSL技術從技術上看，ADSL最大的好4.4ADSL技術4.4.4ADSL技術優(yōu)勢寬帶接入數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡的應用集中在高速接入Internet，其基本目標是能夠?qū)崿F(xiàn)以Web方式完成視音頻點播、動畫等高帶寬網(wǎng)絡應用。同時應該注意到，Internet中的絕大多數(shù)應用的特點是上下行數(shù)據(jù)傳輸量不平衡，下行傳送數(shù)據(jù)量大，占用帶寬較大的是視頻和音頻數(shù)據(jù)流，而上行傳送的數(shù)據(jù)量較小，只是傳送簡單的檢索及控制信息，需要很少的帶寬。這些應用的特征完全符合ADSL的技術特點，因而在高速接入Internet的技術競爭中，ADSL占有先機。4.4ADSL技術4.4.4ADSL技術優(yōu)勢4.4ADSL技術通過大量的應用實踐檢驗，ADSL的優(yōu)勢表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）速度快。使用普通調(diào)制解調(diào)器要耗費90分鐘才能下載的10Mb視頻剪輯，若使用ADSL調(diào)制解調(diào)器只需要10秒鐘就可以完成下載。

（2）易于安裝。ADSL利用用現(xiàn)有的從本地交換局（中心局）出發(fā)到用戶住所或者辦公室的電話銅纜雙絞線，很少或者幾乎不需要重新布線。

（3）成本低。對于電信局而言，推廣ADSL對現(xiàn)有的電話網(wǎng)絡的更新很少。而對于用戶，新安裝ADSL的用戶，安裝是免費的，使用成本也在逐年下降。

（4）可用性高。若采用光纖接入Internet技術，除了成本問題之外，它的應用比較單一，只能用于Internet接入。而ADSL采用的是現(xiàn)有的電話服務信道，除了能夠進行高速數(shù)據(jù)傳輸外，還可以同時享用語音電話和傳真通訊等服務。4.4ADSL技術通過大量的應用實踐檢驗，AD4.5無線局域網(wǎng)（WLAN）技術無線局域網(wǎng)是計算機網(wǎng)絡與無線通信技術相結(jié)合的產(chǎn)物。通俗點說，無線局域網(wǎng)（Wirelesslocal－areanetwork，WLAN）就是在不采用傳統(tǒng)電纜線的同時，提供傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)的所有功能，網(wǎng)絡所需的基礎設施不需要再埋在地下或隱藏在墻里，網(wǎng)絡卻能夠隨著實際需要移動或變化。之所以還稱其為局域網(wǎng)，是因為無線網(wǎng)絡設備與主機之間距離還不能做到廣域網(wǎng)所要求的距離，無線網(wǎng)絡組網(wǎng)跨度與傳統(tǒng)局域網(wǎng)相當。無線局域網(wǎng)的基礎還是傳統(tǒng)的有線局域網(wǎng)，是有線局域網(wǎng)的擴展和替換。它只是在有線局域網(wǎng)的基礎上通過無線集線器、無線訪問節(jié)點、無線網(wǎng)橋、無線網(wǎng)卡等設備使無線通信得以實現(xiàn)。與有線網(wǎng)絡一樣，無線局域網(wǎng)同樣也需要傳送介質(zhì)。只是無線局域網(wǎng)采用的傳輸媒體不是雙絞線或者光纖，而是紅外線或者無線電波，且以后者使用居多。無線網(wǎng)絡技術很早就在計算機通信中得到了較好的應用。近幾年來由于采用了更先進的無線電通信技術，使無線網(wǎng)絡技術的應用深度和廣度都有了迅速的發(fā)展，尤其是無線局域網(wǎng)的寬帶接入有線局域網(wǎng)以及Internet的技術，使得無線網(wǎng)絡技術得到比以往更加廣泛的重視，在技術和應用上都增加了更多的投入，從而是無線局域網(wǎng)在越來越多的領域得到應用。難怪有這樣的廣告詞：無線網(wǎng)絡無限好！充分說明了無線網(wǎng)絡技術具有很大的發(fā)展?jié)摿?。這里僅重點介紹無線局域網(wǎng)技術的特點及應用。4.5無線局域網(wǎng)（WLAN）技術無線局域網(wǎng)是計4.5無線局域網(wǎng)（WLAN）技術4.5.1WLAN技術與應用概述無線局域網(wǎng)的最大技術特征，就是不使用通信電纜，而采用無線的通信方式將各個計算機和網(wǎng)絡設備連接在一起構(gòu)成的計算機網(wǎng)絡。無線通信可以用兩種方式來實現(xiàn)：一種類似于普通的調(diào)幅或調(diào)頻無線電廣播系統(tǒng)；另一種利用光來通信，類似于紅外光遙控系統(tǒng)。由于光通信系統(tǒng)中的干擾不同于無線廣播系統(tǒng)的干擾，所以錯誤檢查和糾正的機制也不同。目前的無線局域網(wǎng)多采用類似于無線電廣播系統(tǒng)的方式，其協(xié)議是IEEE802.11系列無線網(wǎng)絡協(xié)議。本節(jié)的討論，將圍繞采用IEEE802.11系列標準架構(gòu)的無線局域網(wǎng)展開。4.5無線局域網(wǎng)（WLAN）技術4.5.1WLAN技術4.5無線局域網(wǎng)（WLAN）技術

1.無線局域網(wǎng)技術的發(fā)展無線局域網(wǎng)技術早在第二次世界大戰(zhàn)期間便出現(xiàn)了，它源自于軍方應用。目前，無線局域網(wǎng)絡產(chǎn)品主要采用的是IEEE802.11b國際標準，大多應用DSSS（DirectSequenceSpreadSpectrum，直接序列擴頻）通信技術進行數(shù)據(jù)傳輸，該技術能有效防止數(shù)據(jù)在無線傳輸過程中丟失、干擾、信息阻塞及破壞等問題。IEEE802.11b標準是從IEEE802.11發(fā)展而來，除了IEEE802.11b標準之外，隨后又發(fā)展了比較成熟的IEEE802.11a、IEEE802.11g等多種無線網(wǎng)絡標準，這些標準片統(tǒng)稱為IEEE802.11系列無線網(wǎng)絡標準。4.5無線局域網(wǎng)（WLAN）技術1.無線局域網(wǎng)4.5無線局域網(wǎng)（WLAN）技術在無線網(wǎng)絡中最重要的安全性問題的解決，IEEE802.11標準主要應用三項安全技術來保障無線局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?

第一項為SSID（ServiceSetIdentifier）技術。該技術可以將一個無線局域網(wǎng)分為幾個需要不同身份驗證的子網(wǎng)絡，每一個子網(wǎng)絡都需要獨立的身份驗證，只有通過身份驗證的用戶才可以進入相應的子網(wǎng)絡，防止未被授權的用戶進入本網(wǎng)絡；

第二項為MAC（MediaAccessControl）技術。應用這項技術，可在無線局域網(wǎng)的每一個接入點（AccessPoint，AP）下設置一個許可接入的用戶的MAC地址清單，對于MAC地址不在清單中的用戶，AP將拒絕其接入網(wǎng)絡請求；

第三項為WEP（WiredEquivalentPrivacy）加密技術。因為無線局域網(wǎng)絡是通過電波進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)模嬖陔姴ㄐ孤秾е聰?shù)據(jù)被截聽的風險。WEP安全技術源自于名為RC4的RSA數(shù)據(jù)加密技術，以滿足用戶更高層次的網(wǎng)絡安全需求。4.5無線局域網(wǎng)（WLAN）技術在無線網(wǎng)絡中最4.5無線局域網(wǎng)（WLAN）技術

2.無線局域網(wǎng)的通信頻段WLAN使用的電磁波頻率。一般無線網(wǎng)絡技術所使用的通信頻率一般在902～932MHz，而無線局域網(wǎng)所使用的電磁波的頻率主要在兩個頻段附近2.4GHz和5.0GHz，分別為2.4~2.4835GHz和5.725~5.850GHz。前者為ISM（工業(yè)，科學，醫(yī)學）無線電頻段，該頻段在國際上絕大多數(shù)國家不受限制，屬于工業(yè)自由輻射頻段，不會對人體健康造成傷害；而后者雖然對于提高網(wǎng)絡的帶寬有很大幫助，但該頻段在許多國家是受限制的，不能自由使用。像我們國家對此頻段是嚴格管制的。

IEEE802.11b之所以能夠被廣泛應用，與其工作頻段在2.4GHz附近是一個很重要的原因。而通信帶寬為54Mb/s的IEEE802.11a標準，雖然比IEEE

802.11b的11Mb/s的帶寬高了好幾倍，其頻段的位置限制了該項標準的發(fā)展。值得注意的是，無論是2.4GHz電磁波，還是5.0GHz電磁波，它們都屬于微波。而微波的特點是頻率高、波長短、直線傳播，在傳后播方向上它幾乎繞不開障礙物，也不像無線電臺中的中波、短波等電磁波具有較強的穿透能力。無線局域網(wǎng)傳輸媒介所具有的這種微波特點，對網(wǎng)絡局域網(wǎng)的性能和應用都有很大的影響。4.5無線局域網(wǎng)（WLAN）技術2.無線局域網(wǎng)4.5無線局域網(wǎng)（WLAN）技術

3.無線局域網(wǎng)的應用功能

（1）由于WLAN采用的是無線傳輸媒介，組網(wǎng)時再也不必為網(wǎng)絡的布線而發(fā)愁，特別是當用戶的計算機頻繁變換位置時或原有的布線系統(tǒng)已經(jīng)沒有了多余的端口時，采用無線局域網(wǎng)技術可省去布線給網(wǎng)絡管理工作帶來許多麻煩，并可靈活地對網(wǎng)絡端口密度進行擴展。

（2）用戶可根據(jù)需要任意調(diào)整計算機的位置，可方便地在一個辦公室內(nèi)隨意移動或移至其他辦公室,特別適用于開放多變辦公環(huán)境架構(gòu)計算機網(wǎng)絡。

（3）無線網(wǎng)絡為便攜式計算機（筆記簿電腦）的方便接入局域網(wǎng)奠定了基礎，隨著便攜式計算機的移動，借助無線局域網(wǎng)把網(wǎng)絡強大的功能帶到任何地方。

（4）無線局域網(wǎng)不僅可把單個計算機主機接入到局域，也可把兩個相距較遠的局域網(wǎng)用無線方式連接，從