網絡技術(第6章)

第6章廣域網曹晶第6章廣域網6.1概述6.2廣域網傳輸控制機制6.3X.25和幀中繼6.4異步傳輸模式6.1概述WAN的拓撲結構：交換結點通過長距離的點對點鏈路互連，一般呈網狀拓撲。典型的WAN技術有X.25、幀中繼(FR)和異步傳輸模式(ATM)等。WAN(網形拓撲、交換式網絡)的網絡結構

6.2廣域網傳輸控制機制6.2.1數據交換技術結點之間的兩兩直接連接，線路數L=n(n-1)/2。當n線性增長時，L呈指數增長。實用中僅僅鋪設有限的線路，利用交換技術解決網絡的數據傳輸問題。有3種基本的交換技術：1、電路交換通過物理設備實現傳輸線路的轉接，在通信的雙方建立一條傳輸鏈路。電路交換進行一次通信要經過三個過程：電路建立、數據傳輸和電路釋放。優(yōu)點是數據傳輸可靠、迅速，保持順序。缺點是線路的利用率不高。6.2.1數據交換技術2、報文交換以報文為單位的存儲轉發(fā)的轉接方式。與電路交換相比有如下特點：報文傳輸的線路不是專用的，可以被多個傳輸所利用。不要求收方和發(fā)方同時處于可用狀態(tài)。實現一對多的傳輸，可以實現優(yōu)先級傳輸。中間結點可及時進行差錯控制，而不用等到目的結點在解決。傳輸時延比電路交換大。6.2.1數據交換技術3、分組交換以分組為單位的存儲轉發(fā)的傳輸方式。優(yōu)點主要有：由于長度小，轉接中分組可緩于轉發(fā)結點的內存中，提高了轉發(fā)速度。各轉發(fā)結點并行進行處理，降低了傳輸時間。對于傳輸中的錯誤，只需要發(fā)出錯的分組，提高了效率。6.2.1數據交換技術分組交換分為兩種方式：數據報和虛電路。數據報方式：每個分組都獨立尋徑，需在目的站按序號重組。虛電路方式：交換虛電路SVC和永久虛電路PVC兩種。虛電路分組交換方式提供的網絡服務是面向連接的服務，而數據報分組交換方式提供的網絡服務是無連接的服務。6.2.1數據交換技術數據交換方式示意圖6.2.1數據交換技術快速分組交換(FPS)當一個幀還沒有接收完時就開始轉發(fā)此幀，稱為FPS。

幀中繼FR和異步傳輸模式ATM都是FPS技術。6.2.2分組轉發(fā)和動態(tài)路由1、分級的編址方式LAN采用單一編址方案，WAN和因特網采用分級編址方案：如二級分組，（交換機，計算機接入的交換機端口號）6.2.2分組轉發(fā)和動態(tài)路由2、分組轉發(fā)機制基于路由表的下一跳分組轉發(fā)機制。路由表中最重要的兩項內容為分組發(fā)往的目的站以及分組路徑上的下一跳。交換機以分組的目的站地址為索引，查詢路由表，得到轉發(fā)路徑上的下一跳，將報文轉發(fā)出去。6.2.2分組轉發(fā)和動態(tài)路由交換機2的路由表6.2.2分組轉發(fā)和動態(tài)路由3、動態(tài)路由和路由算法靜態(tài)路由：人工配置和維護，需由人工更新。動態(tài)路由：交換機不斷交換路由信息，能適應網絡狀況。路徑度量距離：路徑的長度。跳數：路徑所經過的交換機數目。時延：分組由源站到達目的站所花費的時間。費用：借助電信等部門的通信線路需交納費用?？煽啃裕烘溌返恼`碼率。6.2.2分組轉發(fā)和動態(tài)路由研究WAN的路由問題時，WAN用一個圖來表示。路由算法：由圖求出優(yōu)化路由的算法。路由協議：執(zhí)行路由算法的協議。用圖表示一個廣域網6.3X.25和幀中繼1976年國際電報電話咨詢委員會CCITT提出的X.25建議，成為分組交換公共數據網(PSPDN)的基礎。采用X.25建議標準接入的PSPDN稱為X.25網。X.25借助于電話網，容易受到各種干擾，因此進行兩級的差錯控制，采用回退-NARQ協議：鏈路級：點到點分組級：端到端。6.3X.25和幀中繼幀中繼(FR)由美國電話電報公司AT&T于1986年提出。與X.25網分為物理層、數據鏈路層和分組層相比，FR只有物理層和數據鏈路層；幀中繼FR使用快速分組交換(FPS)；采用面向連接的虛電路交換方式。6.4異步傳輸模式6.4.1信元交換綜合業(yè)務數字網ISDN使用同步傳輸模式(STM)，STM采用時分復用TDM技術，而異步傳輸模式ATM采用統(tǒng)計時分復用STDM技術。ATM傳輸的單位是信元，長度為53B，其中5B為信頭，48B為凈荷。當交換結點收到信頭，ATM就開始轉發(fā)信元，屬于快速分組交換FPS。ATM采用面向連接的技術，虛電路分組交換技術FPS，它交換的分組是信元。也稱為信元交換。ATM建立在大容量光纖傳輸媒體的基礎上，不進行流量控制，也幾乎沒有差錯控制。ATM參考模型包括3個平面：用戶平面、控制平面和管理平面。在每個面中又是分層的，分為物理層、ATM層、AAL層和應用層。

用戶平面：提供用戶信息流的傳送；

控制平面：利用信令進行呼叫和連接的建立、監(jiān)視和釋放；

管理平面：包括層管理和面管理。其中層管理執(zhí)行各層之間的管理功能；面管理不分層，它完成與整個系統(tǒng)相關的管理功能，并對所有平面起協調作用。6.4.2ATM體系結構6.4.2ATM體系結構ATM層：信元傳輸、信元復用/解復用及通信量控制等。1、信元格式用戶-網絡接口UNI和網絡-網絡接口NNI的信元頭部（5字節(jié)）CRC-86.4.2ATM體系結構2、信元傳輸ATM連接用虛通路VP和虛通道VC表示。一個VC表示傳送ATM信元的一條通道，用VCI標識。一個VP包含一組VC，VP用VPI標識。ATM層根據信元首部的VPI/VCI和ATM交換機的VPI/VCI轉換表(路由表)轉發(fā)信元。轉換表是在建立連接時由信令協議在交換結點上建立的。轉換表的基本信息是： (入口端口號，入口VPI/VCI；出口端口號，出口VPI/VCI)。6.4.2ATM體系結構用出口的VPI/VCI更新信元首部的VPI/VCI，并將信元由查到的端口輸出。最終到達目的端。6.4.2ATM體系結構

ATM信元傳輸示例6.4.2ATM體系結構AAL層對用戶屏蔽ATM層的具體特性，實現端到端通信。AAL僅在ATM網絡的端點