《廣域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)》PPT課件.ppt

1、廣域網(wǎng)技術(shù)接入技術(shù),DDN ISDN xDSL X.25 ATM 幀中繼 SONET 衛(wèi)星通信技術(shù),2020年9月1日,2,42 DDN,DDN網(wǎng)特點 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)DDN的組成 DDN網(wǎng)的業(yè)務(wù) DDN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) DDN網(wǎng)絡(luò)實例,2020年9月1日,3,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)DDN,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng) （Digital Data Network，DDN）是一種利用數(shù)字通道提供半永久性連接電路，以傳輸數(shù)據(jù)信號為主的數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)，通過該網(wǎng)絡(luò)為最終用戶提供全程端到端數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)。所謂數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)，是指為公用電信網(wǎng)內(nèi)部和用戶提供點到點和點到多點數(shù)字專用電路。 DDN的傳輸媒介有光纜、數(shù)字微波、衛(wèi)星信道以及用戶端可用的普通電纜和

2、雙絞線；,2020年9月1日,4,DDN網(wǎng)的業(yè)務(wù),基本業(yè)務(wù) 向客戶提供多種速率的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)專線服務(wù)，可以提供2.4，4.8，9.6，19.2，N*64（N=1-31）及2048kb/s速率的全透明的專用電路。 擴展業(yè)務(wù) 一點對多點通信業(yè)務(wù) 話音/G3傳真業(yè)務(wù) VPN業(yè)務(wù),2020年9月1日,5,實現(xiàn)用戶終端接入，擴大網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),2020年9月1日,6,整體拓?fù)?2020年9月1日,7,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)DDN(專線連接),數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng) （Digital Data Network，DDN）是一種利用數(shù)字通道提供半永久性連接電路，以傳輸數(shù)據(jù)信號為主的數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)，通過該網(wǎng)絡(luò)為最終用戶提供全程端到端數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

3、所謂數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)，是指為公用電信網(wǎng)內(nèi)部和用戶提供點到點和點到多點數(shù)字專用電路。 DDN的傳輸媒介有光纜、數(shù)字微波、衛(wèi)星信道以及用戶端可用的普通電纜和雙絞線；,2020年9月1日,8,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)DDN,DDN利用數(shù)字信道傳輸數(shù)據(jù)信號，與傳統(tǒng)的模擬信道相比，具有傳輸質(zhì)量高，速度快，帶寬利用率高等一系列優(yōu)點； DDN向用戶提供的是半永久性的數(shù)字連接，沿途不進行復(fù)雜的軟件處理，因此延時較短，避免了分組網(wǎng)中傳輸延時大且不固定的缺點； DDN采用交叉連接裝置，可以根據(jù)用戶的需要，在約定的時間內(nèi)接通所需帶寬的線路，信道容量的分配和接續(xù)在計算機的控制下進行，具有極大的靈活性； DDN為用戶提供多用電路，幀中繼

4、，語音/G3傳真，和虛擬專用網(wǎng)等業(yè)務(wù)。,2020年9月1日,9,ISDN四個基本特征,(1)ISDN是以綜合數(shù)字電話網(wǎng)（IDN）為基礎(chǔ)發(fā)展而成的通信網(wǎng)。ISDN將從一個用戶終端到另一個用戶終端之間的傳輸全部數(shù)字化。包括用戶線部分，以數(shù)字形式統(tǒng)一處理各種業(yè)務(wù)。 （2）ISDN支持話音及非話音等各種通信業(yè)務(wù)，實現(xiàn)了業(yè)務(wù)的綜合； （3） 提供標(biāo)準(zhǔn)的用戶網(wǎng)絡(luò)接口 （4） ISDN是一個數(shù)字網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)了用戶終端間的全數(shù)字化。,2020年9月1日,10,ISDN,2020年9月1日,11,ISDN的信道結(jié)構(gòu),A信道：4k模擬電話信道； B信道：用于話音或數(shù)據(jù)傳輸?shù)?4k數(shù)字PCM信道； C信道：8k或16

5、k數(shù)字信道； D信道：用于帶外信令傳輸?shù)?6k或64k數(shù)字信道； E信道：用于ISDN內(nèi)部信令傳輸?shù)?4k數(shù)字信道； H信道：用于傳送高速的用戶信息信道或不用作電路交換時的信令信道。有三種標(biāo)準(zhǔn)速率：H0：384k、H11：1536k、H12：1920k。,2020年9月1日,12,ISDN的信道結(jié)構(gòu),基本速率（基速）信道:（Basic Access），速率為144kbit/s,支持2條64kbit/s的用戶信道和1條16kbit/s的信令信道；,2020年9月1日,13,ISDN的信道結(jié)構(gòu),一次群（基群）信道，23B+D（美國、日本）或30B+D（歐洲等）組合而成。（Primary Rate

6、Access），其速率和PCM一次群速率相同2048kbit/s或1544kbit/s），支持30或23條64kbit/s的用戶信道和1條64kbit/s的信令信道。,2020年9月1日,14,ISDN的信道結(jié)構(gòu),混合信道，A+C即模擬信道和數(shù)字信道的一種組合，是過渡性信道。,2020年9月1日,15,ISDN通信業(yè)務(wù),綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)有窄帶和寬帶兩種。 窄帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)向用戶提供的有基本速率BRI（2B+D，144kbps）和主要速率PRI（30B+D，2Mbps）兩種接口。寬帶可以向用戶提供155Mbps以上的通信能力。 基本速率接口包括兩個能獨立工作的B信道（64Kbps）和一個D信道（

7、16kbps），其中B信道一般用來傳輸話音、數(shù)據(jù)和圖像，D信道用來傳輸信令或分組信息。數(shù)據(jù)傳輸速率為144Kbps。 主要速率接口（PRI）支持更快的數(shù)據(jù)傳輸速率，其交換帶寬的總和為1.536Mbps。,2020年9月1日,16,ISDN連接設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)終端適配器（NTA） U接口 R接口 S/T接口,2020年9月1日,17,2020年9月1日,18,ISDN（Integrated Services Digital Network，綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)）,優(yōu)點： 一是ISDN實現(xiàn)了端到端的數(shù)字連接，兩個端點間傳輸數(shù)據(jù)不要經(jīng)過D/A和A/D轉(zhuǎn)換(56KB MODEM 相比) 二是ISDN可實現(xiàn)雙向?qū)ΨQ

8、通信，并且最高速度可達到64Kbps或128Kbps。(56K MODEM下傳（網(wǎng)-用戶）為56Kbps，而上傳（用戶-網(wǎng)）速度33.6Kbps)； 三是ISDN可實現(xiàn)包括語音、數(shù)據(jù)、圖像等綜合性業(yè)務(wù)的傳輸 四是可以實現(xiàn)一條普通電話線上連接的兩部終端同時使用(電話+數(shù)據(jù)),2020年9月1日,19,整合isdn網(wǎng)絡(luò),2020年9月1日,20,ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）非對稱數(shù)字用戶線,ADSL被設(shè)計成向下行流（中心-用戶）比向上行流（用戶-中心局）傳送的帶寬寬，其下行速率從512Kbit/s到8Mbit/s，而上行速率則從64Kbit/s到

9、640Kbit/s。 ADSL接入Internet有虛擬撥號和專線接入兩種方式。采用虛擬撥號方式的用戶采用類似MODEM和ISDN的撥號程序 在使用習(xí)慣上與原來的方式?jīng)]什么不同。采用專線接入的用戶只要開機即可接入Internet。,2020年9月1日,21,ADSL MODEM,MOdulator/DEModulator(調(diào)制器/解調(diào)器)的縮寫。它是在發(fā)送端通過調(diào)制將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，而在接收端通過解調(diào)再將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的一種裝置。,2020年9月1日,22,ADSL MODEM,有一個RJ-11電話線孔和一個或多個RJ-45網(wǎng)線孔 下行數(shù)據(jù)流最多8M(不同于56KB PSTN)

10、,2020年9月1日,23,用戶接入技術(shù)的性能比較,表 PSTN、ISDN與DDN專線上網(wǎng)比較表,2020年9月1日,24,表 PSTN、ISDN與DDN專線上網(wǎng)比較表,2020年9月1日,25,小區(qū)寬帶(FTTX LAN),Fiber-to-the-x （FTTx）光纖接入 這是大中城市目前較普及的一種寬帶接入方式，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商采用光纖接入到樓（FTTB）或小區(qū)（FTTZ），再通過網(wǎng)線接入用戶家，為整幢樓或小區(qū)提供共享帶寬（通常是10Mb/s）,2020年9月1日,26,4.4 X.25 網(wǎng)與幀中繼4.4.1 X.25 網(wǎng),X.25 網(wǎng)就是 X.25 分組交換網(wǎng)，它是在二十多年前根據(jù) CCIT

11、T（即現(xiàn)在的 ITU-T）的 X.25 建議書實現(xiàn)的計算機網(wǎng)絡(luò)。 X.25 只是一個對公用分組交換網(wǎng)接口的規(guī)約。X.25 所討論的都是以面向連接的虛電路服務(wù)為基礎(chǔ)。,2020年9月1日,27,X.25 規(guī)定了 DTE-DCE 的接口,X.25 接口,X.25 接口,X.25 公用分組交換網(wǎng),VC2,VC1,DTE,DTE,DCE,DCE,DCE,DTE,X.25 接口,2020年9月1日,28,X.25 的層次關(guān)系,LAPB 幀,X.25 分組,分組層（網(wǎng)絡(luò)層）,數(shù)據(jù)鏈路層,用戶數(shù)據(jù),用戶數(shù)據(jù),X.25首部,LAPB首部,LAPB尾部,2020年9月1日,29,X.25 網(wǎng)與 IP 網(wǎng),基于

12、IP 協(xié)議的因特網(wǎng)是無連接的，只提供盡最大努力交付的數(shù)據(jù)報服務(wù)，無服務(wù)質(zhì)量可言。 X.25 網(wǎng)是面向連接的，能夠提供可靠交付的虛電路服務(wù)，能保證服務(wù)質(zhì)量。 正因為 X.25 網(wǎng)能保證服務(wù)質(zhì)量，在二十多年前它曾經(jīng)是頗受歡迎的一種計算機網(wǎng)絡(luò)。,2020年9月1日,30,4.4.2幀中繼 FR幀中繼的工作原理,在 20 世紀(jì) 80 年代后期，許多應(yīng)用都迫切要求增加分組交換服務(wù)的速率。 幀中繼 FR (Frame Relay)就是一種支持高速交換的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。 幀中繼在許多方面非常類似于 X.25，被稱為第二代的 X.25。 今天的數(shù)字光纖網(wǎng)比早期的電話網(wǎng)具有低得多的誤碼率，如果減少結(jié)點對每個分組的

13、處理時間，則各分組通過網(wǎng)絡(luò)的時延亦可減少，同時結(jié)點對分組的處理能力也就增大了。,2020年9月1日,31,幀中繼對差錯的處理,當(dāng)檢測到有誤碼時，結(jié)點要立即中止這次傳輸。 當(dāng)中止傳輸?shù)闹甘镜竭_下個結(jié)點后，下個結(jié)點也立即中止該幀的傳輸，并丟棄該幀。 如果需要重傳出錯的幀，則由源站使用高層協(xié)議（而不是幀中繼協(xié)議）請求重傳該幀。 因此，僅當(dāng)幀中繼網(wǎng)絡(luò)本身的誤碼率非常低時，幀中繼技術(shù)才是可行的。,2020年9月1日,32,幀中繼使用虛電路,幀中繼的邏輯連接的復(fù)用和交換都在第二層處理，而不是像 X.25 在第三層處理。 幀中繼網(wǎng)絡(luò)向上提供面向連接的虛電路服務(wù)。虛電路一般分為交換虛電路 SVC 和永久虛電路

14、 PVC 兩種。 幀中繼網(wǎng)絡(luò)通常為相隔較遠的一些局域網(wǎng)提供鏈路層的永久虛電路服務(wù)，它的好處是在通信時可省去建立連接的過程。 如果有 N 個路由器需要用幀中繼網(wǎng)絡(luò)進行連接，那么就一共需要有 N(N 1)/2 條永久虛電路。,2020年9月1日,33,幀中繼的控制信令,幀中繼的呼叫控制信令是在與用戶數(shù)據(jù)分開的另一個邏輯連接上傳送的（即共路信令或帶外信令）。 這點和 X.25 很不相同。X.25 使用帶內(nèi)信令，即呼叫控制分組與用戶數(shù)據(jù)分組都在同一條虛電路上傳送。,2020年9月1日,34,DDN與X.25的比較,2020年9月1日,35,DDN與幀中繼的比較,2020年9月1日,36,DDN與ISD

15、N的比較,2020年9月1日,37,選擇網(wǎng)絡(luò),DDN適用相對固定的大流量高速用戶，費用偏高； X.25適用于分散小流量的低速用戶； 幀中繼特別適用于有突發(fā)性的計算機通信； ISDN雖然未達到原先設(shè)想的效果，但特別適合因特網(wǎng)用戶上網(wǎng)。 在具體選擇網(wǎng)絡(luò)時，可根據(jù)其不同特點，按需求進行選擇。,2020年9月1日,38,ATM 是建立在電路交換和分組交換的基礎(chǔ)上的一種面向連接的快速分組交換技術(shù)。 ATM 采用定長分組作為傳輸和交換的單位。這種定長分組叫做信元(cell)。,異步傳遞方式 ATM(Asynchronous Transfer Mode),2020年9月1日,39,當(dāng)用戶的 ATM 信元需要

16、傳送時，就可插入到 SDH 的一個幀中。 SDH 傳送的同步比特流被劃分為一個個固定時間長度的幀（請注意，這是時分復(fù)用的時間幀，而不是數(shù)據(jù)鏈路層的幀）。 每一個用戶發(fā)送的 ATM 信元在每一時分復(fù)用幀中的相對位置并不是固定不變的。,“異步”的含義,2020年9月1日,40,選擇固定長度的短信元作為信息傳輸?shù)膯挝?，有利于寬帶高速交換。信元長度為 53 字節(jié)，其首部（可簡稱為信頭）為 5 字節(jié)。 能支持不同速率的各種業(yè)務(wù)。 所有信息在最低層是以面向連接的方式傳送，保持了電路交換在保證實時性和服務(wù)質(zhì)量方面的優(yōu)點。,ATM 的主要優(yōu)點如下：,2020年9月1日,41,ATM 使用光纖信道傳輸。由于光纖信道的誤碼率極低，且容量很大，因此在ATM 網(wǎng)內(nèi)不必在數(shù)據(jù)鏈路層進行差錯控制和流量控制(放在高層處理)，因而明顯地提高了信元在網(wǎng)絡(luò)中的傳送速率。,ATM 的主要優(yōu)點如下：,2020年9月1日,42,ATM 的一個明顯缺點就是信元首部的開銷太大，即 5 字節(jié)的信元首部在整個 53 字節(jié)的信元中所占的比例相當(dāng)大。 ATM 的技術(shù)復(fù)雜且價格較高。 ATM 能夠直