网络技术(第6章)

第6章广域网曹晶第6章广域网6.1概述6.2广域网传输控制机制6.3X.25和帧中继6.4异步传输模式6.1概述WAN的拓扑结构：交换结点通过长距离的点对点链路互连，一般呈网状拓扑。典型的WAN技术有X.25、帧中继(FR)和异步传输模式(ATM)等。WAN(网形拓扑、交换式网络)的网络结构

6.2广域网传输控制机制6.2.1数据交换技术结点之间的两两直接连接，线路数L=n(n-1)/2。当n线性增长时，L呈指数增长。实用中仅仅铺设有限的线路，利用交换技术解决网络的数据传输问题。有3种基本的交换技术：1、电路交换通过物理设备实现传输线路的转接，在通信的双方建立一条传输链路。电路交换进行一次通信要经过三个过程：电路建立、数据传输和电路释放。优点是数据传输可靠、迅速，保持顺序。缺点是线路的利用率不高。6.2.1数据交换技术2、报文交换以报文为单位的存储转发的转接方式。与电路交换相比有如下特点：报文传输的线路不是专用的，可以被多个传输所利用。不要求收方和发方同时处于可用状态。实现一对多的传输，可以实现优先级传输。中间结点可及时进行差错控制，而不用等到目的结点在解决。传输时延比电路交换大。6.2.1数据交换技术3、分组交换以分组为单位的存储转发的传输方式。优点主要有：由于长度小，转接中分组可缓于转发结点的内存中，提高了转发速度。各转发结点并行进行处理，降低了传输时间。对于传输中的错误，只需要发出错的分组，提高了效率。6.2.1数据交换技术分组交换分为两种方式：数据报和虚电路。数据报方式：每个分组都独立寻径，需在目的站按序号重组。虚电路方式：交换虚电路SVC和永久虚电路PVC两种。虚电路分组交换方式提供的网络服务是面向连接的服务，而数据报分组交换方式提供的网络服务是无连接的服务。6.2.1数据交换技术数据交换方式示意图6.2.1数据交换技术快速分组交换(FPS)当一个帧还没有接收完时就开始转发此帧，称为FPS。

帧中继FR和异步传输模式ATM都是FPS技术。6.2.2分组转发和动态路由1、分级的编址方式LAN采用单一编址方案，WAN和因特网采用分级编址方案：如二级分组，（交换机，计算机接入的交换机端口号）6.2.2分组转发和动态路由2、分组转发机制基于路由表的下一跳分组转发机制。路由表中最重要的两项内容为分组发往的目的站以及分组路径上的下一跳。交换机以分组的目的站地址为索引，查询路由表，得到转发路径上的下一跳，将报文转发出去。6.2.2分组转发和动态路由交换机2的路由表6.2.2分组转发和动态路由3、动态路由和路由算法静态路由：人工配置和维护，需由人工更新。动态路由：交换机不断交换路由信息，能适应网络状况。路径度量距离：路径的长度。跳数：路径所经过的交换机数目。时延：分组由源站到达目的站所花费的时间。费用：借助电信等部门的通信线路需交纳费用。可靠性：链路的误码率。6.2.2分组转发和动态路由研究WAN的路由问题时，WAN用一个图来表示。路由算法：由图求出优化路由的算法。路由协议：执行路由算法的协议。用图表示一个广域网6.3X.25和帧中继1976年国际电报电话咨询委员会CCITT提出的X.25建议，成为分组交换公共数据网(PSPDN)的基础。采用X.25建议标准接入的PSPDN称为X.25网。X.25借助于电话网，容易受到各种干扰，因此进行两级的差错控制，采用回退-NARQ协议：链路级：点到点分组级：端到端。6.3X.25和帧中继帧中继(FR)由美国电话电报公司AT&T于1986年提出。与X.25网分为物理层、数据链路层和分组层相比，FR只有物理层和数据链路层；帧中继FR使用快速分组交换(FPS)；采用面向连接的虚电路交换方式。6.4异步传输模式6.4.1信元交换综合业务数字网ISDN使用同步传输模式(STM)，STM采用时分复用TDM技术，而异步传输模式ATM采用统计时分复用STDM技术。ATM传输的单位是信元，长度为53B，其中5B为信头，48B为净荷。当交换结点收到信头，ATM就开始转发信元，属于快速分组交换FPS。ATM采用面向连接的技术，虚电路分组交换技术FPS，它交换的分组是信元。也称为信元交换。ATM建立在大容量光纤传输媒体的基础上，不进行流量控制，也几乎没有差错控制。ATM参考模型包括3个平面：用户平面、控制平面和管理平面。在每个面中又是分层的，分为物理层、ATM层、AAL层和应用层。

用户平面：提供用户信息流的传送；

控制平面：利用信令进行呼叫和连接的建立、监视和释放；

管理平面：包括层管理和面管理。其中层管理执行各层之间的管理功能；面管理不分层，它完成与整个系统相关的管理功能，并对所有平面起协调作用。6.4.2ATM体系结构6.4.2ATM体系结构ATM层：信元传输、信元复用/解复用及通信量控制等。1、信元格式用户-网络接口UNI和网络-网络接口NNI的信元头部（5字节）CRC-86.4.2ATM体系结构2、信元传输ATM连接用虚通路VP和虚通道VC表示。一个VC表示传送ATM信元的一条通道，用VCI标识。一个VP包含一组VC，VP用VPI标识。ATM层根据信元首部的VPI/VCI和ATM交换机的VPI/VCI转换表(路由表)转发信元。转换表是在建立连接时由信令协议在交换结点上建立的。转换表的基本信息是： (入口端口号，入口VPI/VCI；出口端口号，出口VPI/VCI)。6.4.2ATM体系结构用出口的VPI/VCI更新信元首部的VPI/VCI，并将信元由查到的端口输出。最终到达目的端。6.4.2ATM体系结构

ATM信元传输示例6.4.2ATM体系结构AAL层对用户屏蔽ATM层的具体特性，实现端到端通信。AAL仅在ATM网络的端点