第10章-广域网技术.ppt

1%大连理工大学出版社地址：大连市软件园路80号发行：0411-84708842E-mail:新世纪高职高专教材编审委员会 组编主编：边倩 陈晓范 鞠光明“十二五”职业教育国家规划教材经全国职业教育教材审定委员会审定计算机网络技术计算机网络技术计算机网络技术计算机网络技术（基础篇（基础篇（基础篇（基础篇 第六版第六版第六版第六版）-高职计算机应用技术专业高职计算机应用技术专业高职计算机应用技术专业高职计算机应用技术专业-2 过渡页TRANSITION PAGE第 2 页 第10章 广域网技术训教训教重点重点n 广域网设备类型n 广域网协议与实现技术：ISDN、DDN、ATM、X.25、Frame Relay以及xDSL等 3 过渡页TRANSITION PAGE第 3 页 第10章 广域网技术能力能力目标目标n 了解广域网各种设备连接技术n 掌握常用广域网协议的特点和适应范围 4 第10章广域网技术10.1 常见广域网设备 广域网设备比较多，可分别支持多种广域网协议，这里仅简要介绍几种常见设备，在广域网设备比较多，可分别支持多种广域网协议，这里仅简要介绍几种常见设备，在本章后面的各小节中会比较详细地讲解使用这些设备实现广域网组网的方案和技术。本章后面的各小节中会比较详细地讲解使用这些设备实现广域网组网的方案和技术。1广域网交换机 广域网交换机是在运营商网络中使用的多端口网络互联设备，如帧中继交换机、广域网交换机是在运营商网络中使用的多端口网络互联设备，如帧中继交换机、ATMATM交交换机等。广域网交换机工作在换机等。广域网交换机工作在OSIOSI参考模型的数据链路层，可以对帧中继和参考模型的数据链路层，可以对帧中继和X.25X.25等数据流量等数据流量进行操作。图进行操作。图10-110-1是位于广域网两端的两台路由器通是位于广域网两端的两台路由器通过广域网交换机进行连接的示意图。过广域网交换机进行连接的示意图。5 第10章广域网技术 2访问服务器 访问服务器（访问服务器（Access ServerAccess Server）是广域网中通过拨号网络接入和拨出连接的会聚点，远程）是广域网中通过拨号网络接入和拨出连接的会聚点，远程用户通过用户通过ModemModem拨号到访问服务器，通过用户验证后接入广域网络。图拨号到访问服务器，通过用户验证后接入广域网络。图10-210-2是访问服务器如何是访问服务器如何将多条拨号线路集合在一起接入广域网的联网示意图。将多条拨号线路集合在一起接入广域网的联网示意图。10.1 常见广域网设备 6 第10章广域网技术 3调制解调器 调制解调器（调制解调器（ModemModem）主要用于数字和模拟信号之间的转换，从而能够通过话音线路传送）主要用于数字和模拟信号之间的转换，从而能够通过话音线路传送数据信息。在数据发送方，计算机数字信号被转换成适合通过模拟通信设备传送的形式；而数据信息。在数据发送方，计算机数字信号被转换成适合通过模拟通信设备传送的形式；而在目标接收方，模式信号被还原为数字形式。图在目标接收方，模式信号被还原为数字形式。图10-310-3是广域网中调制解调器之间的简单连接是广域网中调制解调器之间的简单连接形式。形式。10.1 常见广域网设备 7 第10章广域网技术 4CSU/DSU 信道服务单元（信道服务单元（CSUCSU）/数据服务单元（数据服务单元（DSUDSU）类似数据终端设备到数据通信设备的复用器，）类似数据终端设备到数据通信设备的复用器，可以提供以下几方面的功能：信号再生，线路调节，误码纠正，信号管理，同步和电路测试可以提供以下几方面的功能：信号再生，线路调节，误码纠正，信号管理，同步和电路测试等。图等。图10-410-4是是CSU/DSUCSU/DSU在广域网下的实现方式示意图。在广域网下的实现方式示意图。10.1 常见广域网设备 8 第10章广域网技术 5ISDN终端适配器 ISDN ISDN终端适配器（终端适配器（ISDN Terminal AdapterISDN Terminal Adapter）用来连接）用来连接ISDNISDN基本速率接口（基本速率接口（BRIBRI）到其他）到其他接口如接口如EIA/TIA-232EIA/TIA-232设备。从本质上说，设备。从本质上说，ISDNISDN终端适配器就相当于一台终端适配器就相当于一台ISDNISDN调制解调器。图调制解调器。图10-510-5是是ISDNISDN终端适配器的连接方式。终端适配器的连接方式。10.1 常见广域网设备 9 第10章广域网技术 ISDN ISDN的概念是的概念是19721972年在国际电报电话咨询委员会（年在国际电报电话咨询委员会（CCITTCCITT）的全会上提出来的。）的全会上提出来的。19841984年通过了年通过了ISDNISDN的系列建议书，的系列建议书，19881988年又做了大量的补充和修订。至此，年又做了大量的补充和修订。至此，ISDNISDN国际标准的国际标准的主体部分已宣告完成，这也就是目前我们所说的窄带综合业务数字网主体部分已宣告完成，这也就是目前我们所说的窄带综合业务数字网N-ISDNN-ISDN，后来又出，后来又出现了宽带综合业务数字网现了宽带综合业务数字网B-ISDNB-ISDN，下面我们主要讨论，下面我们主要讨论N-ISDNN-ISDN。CCITT CCITT对对ISDNISDN做了如下的定义：做了如下的定义：ISDNISDN是以提供点到点的数字连接的综合数字电话网为是以提供点到点的数字连接的综合数字电话网为基础发展而成的通信网，用以支持包括语音及非语音的多种业务，用户对通信网有一个基础发展而成的通信网，用以支持包括语音及非语音的多种业务，用户对通信网有一个由有限个标准的多用途的用户由有限个标准的多用途的用户/网络接口组成的入口。网络接口组成的入口。10.2.1 ISDN概述 10.2 综合业务数字网 10 第10章广域网技术 1ISDN的UNI 在在ISDNISDN的的UNIUNI中提供了两种类型的信道：一种是信息信道，用于传送各种信息流；另中提供了两种类型的信道：一种是信息信道，用于传送各种信息流；另一种是信令信道，用于传送对用户和网络实施控制的信令信息。对于电路交换来说，一种是信令信道，用于传送对用户和网络实施控制的信令信息。对于电路交换来说，ISDNISDN信道有以下几种：信道有以下几种：（1 1）信息信道分为）信息信道分为B B信道和信道和H H信道，信道，B B信道为速率信道为速率64 Kbps64 Kbps的信道，几条的信道，几条B B信道合成一条信道合成一条H H信道，信道，H H信道分为信道分为384 Kbps384 Kbps和和1920 Kbps1920 Kbps的信道。的信道。（2 2）信令信道为）信令信道为D D信道，信道，D D信道的速率根据不同的接口结构分为信道的速率根据不同的接口结构分为16 Kbps16 Kbps和和64 Kbps64 Kbps两两种。在某种情况下，种。在某种情况下，D D信道也能用于传送分组交换数据。信道也能用于传送分组交换数据。10.2 综合业务数字网10.2.2 ISDN的用户/网络接口 11 第10章广域网技术 2ISDN系统组成 ISDN ISDN允许两类用户终端设备接入网络：允许两类用户终端设备接入网络：（1 1）TE1TE1：符合：符合UNIUNI规范的终端设备，是规范的终端设备，是ISDNISDN标准终端，如数字电话机、数字终端等。标准终端，如数字电话机、数字终端等。（2 2）TE2TE2：非：非ISDNISDN标准终端，不支持标准终端，不支持ISDNISDN的的UNIUNI协议。要通过协议。要通过TATA适配器将适配器将TE2TE2连接到标连接到标准准ISDN UNIISDN UNI中，如中，如X.25X.25数据终端、普通电话机、普通传真机等。数据终端、普通电话机、普通传真机等。10.2 综合业务数字网10.2.2 ISDN的用户/网络接口 12 第10章广域网技术 1Internet的接入 ISDN ISDN可提供可提供2B+D2B+D的上网速度，其特点是比普通电话线上网快的上网速度，其特点是比普通电话线上网快3 34 4倍，验证快、接入倍，验证快、接入速率高、传输误码率小，同时既可打电话又可上网。速率高、传输误码率小，同时既可打电话又可上网。2多媒体通信 ISDN ISDN可提供可提供2B+D2B+D及及3 3个个2B+D2B+D捆绑捆绑384 Kbps384 Kbps不受限的承载业务，为用户提供可视电话系不受限的承载业务，为用户提供可视电话系统、视频会议系统、远程教学和远程医疗等多种服务，随着时代的发展，人们足不出户统、视频会议系统、远程教学和远程医疗等多种服务，随着时代的发展，人们足不出户就可以享受信息时代所带来的便利。就可以享受信息时代所带来的便利。10.2 综合业务数字网10.2.3 ISDN的应用 13 第10章广域网技术 为了克服窄带为了克服窄带ISDNISDN的局限性，人们在的局限性，人们在2020世纪世纪8080年代初期（当时窄带年代初期（当时窄带ISDNISDN刚刚产生）就刚刚产生）就在寻找一种更新的网络，这就是宽带在寻找一种更新的网络，这就是宽带ISDNISDN。它的特点是：不论是交换结点之间的中继器还。它的特点是：不论是交换结点之间的中继器还是用户和交换机之间的用户回路，一律采用光纤传输，速率从是用户和交换机之间的用户回路，一律采用光纤传输，速率从150 Mbps150 Mbps直到吉比特每秒直到吉比特每秒（GbpsGbps）。）。ATM ATM主要优点如下：主要优点如下：（1 1）单一的通用网络，支持各种不同的业务。）单一的通用网络，支持各种不同的业务。（2 2）有效地利用资源。）有效地利用资源。（3 3）信息传输速度快、容量大。）信息传输速度快、容量大。（4 4）实用性强，突发性强。）实用性强，突发性强。10.3 ATM网络技术10.3.1 ATM概述 14 第10章广域网技术 1ATM接口 ATM ATM网络基本上由网络基本上由ATMATM终端和终端和ATMATM交换机构成。终端与交换机的接口，称为用户网络接交换机构成。终端与交换机的接口，称为用户网络接口（口（User-Network InterfaceUser-Network Interface，UNIUNI），交换机与交换机之间的接口称为网络），交换机与交换机之间的接口称为网络-网络接口网络接口（Network-Network InterfaceNetwork-Network Interface，NNINNI），图），图10-810-8所示就是一个所示就是一个ATMATM网络及网络及UNIUNI和和NNINNI接口。接口。10.3 ATM网络技术10.3.2 ATM工作原理 15 第10章广域网技术 2ATM信元 ATM ATM传输信息的基本单位就是传输信息的基本单位就是ATMATM信元，信元，ATMATM信元采用信元采用5353字节的固定长度。其中字节的固定长度。其中4848字节字节为传输的信息字段，另外为传输的信息字段，另外5 5字节作为信头。字节作为信头。ATMATM信元的结构如图信元的结构如图10-910-9所示。所示。10.3 ATM网络技术10.3.2 ATM工作原理 16 第10章广域网技术 3ATM复用 ATM ATM采用异步时分复用的方式。来自不同采用异步时分复用的方式。来自不同信息源（不同的业务、不同发源地）的信元信息源（不同的业务、不同发源地）的信元汇集到一起，在一个缓冲器中排队，队列中汇集到一起，在一个缓冲器中排队，队列中的信元逐个输出到传输线路上，形成首尾相的信元逐个输出到传输线路上，形成首尾相连的信息流。如图连的信息流。如图10-1010-10所示，网络根据信头所示，网络根据信头的标志来转移信元。的标志来转移信元。10.3 ATM网络技术10.3.2 ATM工作原理 17 第10章广域网技术 ATM ATM可以提供理想的网络服务业务，为了使现在的网络应用能在可以提供理想的网络服务业务，为了使现在的网络应用能在ATMATM网络中应用，便需网络中应用，便需解决解决ATMATM的接入问题。的接入问题。10.3 ATM网络技术10.3.3 ATM局域网 18 第10章广域网技术 1局域网仿真 局域网仿真（局域网仿真（LAN EmulationLAN Emulation，LANELANE）又称为）又称为MAC over ATMMAC over ATM，即在数据链路层上提供与，即在数据链路层上提供与传统局域网的互连。使用局域网仿真技术，现有的局域网应用，可以像使用传统数据链路层传统局域网的互连。使用局域网仿真技术，现有的局域网应用，可以像使用传统数据链路层一样使用一样使用ATMATM网络，所有与网络，所有与ATMATM相关的内容均被封装在相关的内容均被封装在MACMAC接口层以下，只需提供相应的驱动接口层以下，只需提供相应的驱动程序就可以与传统局域网相兼容。程序就可以与传统局域网相兼容。采用采用LANLAN仿真技术的最大好处是，传统的应用程序及操作系统均无需改动便可在仿真技术的最大好处是，传统的应用程序及操作系统均无需改动便可在ATMATM网络网络上运行，并可获得上运行，并可获得ATMATM提供的高速性能，传统局域网的广播和组播业务也可顺利实现。不仅提供的高速性能，传统局域网的广播和组播业务也可顺利实现。不仅如此，由于如此，由于ATMATM的高速交换性能及的高速交换性能及LANLAN仿真服务器的作用，使得虚拟网络得以实现，有利于网仿真服务器的作用，使得虚拟网络得以实现，有利于网络的安全管理。络的安全管理。10.3 ATM网络技术10.3.3 ATM局域网 19 第10章广域网技术 2IP over ATM IP over ATM IP over ATM，顾名思义，就是从，顾名思义，就是从IPIP层直接映射到层直接映射到ATMATM上。上。IP over ATMIP over ATM也采用客户端也采用客户端/服服务器模式。服务器是地址解析服务器，实现务器模式。服务器是地址解析服务器，实现IPIP地址到地址到ATMATM地址的转换。这样当一个主机向另地址的转换。这样当一个主机向另一个主机发送信息时，先得寻找服务器，找到自己的一个主机发送信息时，先得寻找服务器，找到自己的IPIP地址对应的地址对应的ATMATM地址，然后通过地址，然后通过ATMATM交交换机建立起到目的结点的虚通路连接，再把数据沿着这个虚通路发出去。换机建立起到目的结点的虚通路连接，再把数据沿着这个虚通路发出去。IP over ATMIP over ATM的优的优点是提供点是提供ATMATM业务质量业务质量QoSQoS（LANLAN仿真不能提供），因此能够支持多媒体业务。但它也有自身仿真不能提供），因此能够支持多媒体业务。但它也有自身的缺点：首先它只支持的缺点：首先它只支持IPIP协议，不支持其他网络协议；其次协议，不支持其他网络协议；其次IPIP广播地址和组播地址无法映射广播地址和组播地址无法映射到到ATMATM地址之上。地址之上。10.3 ATM网络技术10.3.3 ATM局域网 20 第10章广域网技术 数字数据网数字数据网DDNDDN（Digital Data NetworkDigital Data Network）是一种利用数字通道提供半永久性连接电路，）是一种利用数字通道提供半永久性连接电路，以传输数据信号为主的数字传输网络，通过该网络可为最终用户提供全程端到端数字数据以传输数据信号为主的数字传输网络，通过该网络可为最终用户提供全程端到端数字数据业务。所谓数字数据业务，是指为公用电信网内部用户提供点到点或多点数字专用电路。业务。所谓数字数据业务，是指为公用电信网内部用户提供点到点或多点数字专用电路。DDN DDN的传输介质有光缆、数字微波、卫星信道以及用户端可用的普通电缆和双绞线。的传输介质有光缆、数字微波、卫星信道以及用户端可用的普通电缆和双绞线。DDNDDN向用户提供的是半永久性的数字连接，沿途不进行复杂的软件处理，因此延时较短，克向用户提供的是半永久性的数字连接，沿途不进行复杂的软件处理，因此延时较短，克服了分组网中传输延时长且不固定的缺点。服了分组网中传输延时长且不固定的缺点。10.4 数字数据网DDN10.4.1 DDN概述 21 第10章广域网技术 DDNDDN主要由四大部分组成：本地传输系统、复用及交叉连接系统、局间传输及网同步系主要由四大部分组成：本地传输系统、复用及交叉连接系统、局间传输及网同步系统、网络管理系统。统、网络管理系统。1本地传输系统 本地传输系统由用户设备和用户线路（包括用户线和网络接入单元）组成。用户设备通本地传输系统由用户设备和用户线路（包括用户线和网络接入单元）组成。用户设备通常是指数据终端设备（常是指数据终端设备（DTEDTE），如电视机、传真机以及用户自选的其他用户终端设备。用户），如电视机、传真机以及用户自选的其他用户终端设备。用户线是一般市话用户电缆，网络接入单元是指基带型或频带型、单路或多路复用传输设备。线是一般市话用户电缆，网络接入单元是指基带型或频带型、单路或多路复用传输设备。用户设备送出的是用户的原始信息，它可以是脉冲形式的数据、音频形式的语音和信息用户设备送出的是用户的原始信息，它可以是脉冲形式的数据、音频形式的语音和信息图文、数字形式的活动影像和其他形式的信息，网络接入单元在用户端把这些原始信息转换图文、数字形式的活动影像和其他形式的信息，网络接入单元在用户端把这些原始信息转换成能在一定距离的用户线上传输的信号方式，诸如频带型或基带型的调制信号，在网络上传成能在一定距离的用户线上传输的信号方式，诸如频带型或基带型的调制信号，在网络上传输。输。10.4 数字数据网DDN10.4.2 DDN的组成 22 第10章广域网技术 2复用及交叉连接系统 DDN DDN复用技术包括复用技术包括PCMPCM（脉冲码调制的信号）复用、超速率复用、子速率复用。（脉冲码调制的信号）复用、超速率复用、子速率复用。（1 1）PCMPCM复用。就是将复用。就是将3232条条64 Kbps64 Kbps的的PCMPCM信号复用到一条信号复用到一条2048 Kbps2048 Kbps的信道上。的信道上。（2 2）超速率复用。超速率是指超过）超速率复用。超速率是指超过64 Kbps64 Kbps的信息传输速率，超速率复用是一种将多条的信息传输速率，超速率复用是一种将多条64 Kbps64 Kbps的信道合并在一起，提供传输容量大于的信道合并在一起，提供传输容量大于64 Kbps64 Kbps的复用方法，超速率复用在的复用方法，超速率复用在DDNDDN中经中经常使用，由于它能把常使用，由于它能把N N条（条（N=1N=11313）64 Kbps64 Kbps的信道合并在一起，从而使网络的业务使用范的信道合并在一起，从而使网络的业务使用范围很大。例如，可提供各种速率（围很大。例如，可提供各种速率（384 Kbps384 Kbps，N=6N=6；768 Kbps768 Kbps，N=12N=12）的电视会议等业务。）的电视会议等业务。（3 3）子速率复用。在）子速率复用。在DDNDDN中，信息传输速率在小于中，信息传输速率在小于64 Kbps64 Kbps的数字信道上传输，称为子的数字信道上传输，称为子速率复用，一般提供速率复用，一般提供2.4 Kbps2.4 Kbps、4.4 Kbps4.4 Kbps、9.6 Kbps9.6 Kbps和和19.2 Kbps19.2 Kbps，还有，还有8 Kbps8 Kbps、16 Kbps16 Kbps和和32 Kbps32 Kbps的子速率复用。的子速率复用。10.4 数字数据网DDN10.4.2 DDN的组成 23 第10章广域网技术 3局间传输及网同步系统 局间传输是指结点间的数字通道以及各结点通过与数字通道的各种连接方式组成的各种局间传输是指结点间的数字通道以及各结点通过与数字通道的各种连接方式组成的各种网络拓扑。在我国，目前主要采用网络拓扑。在我国，目前主要采用2048 Kbps2048 Kbps的数字通道。的数字通道。网同步系统是指网同步系统是指DDNDDN是一个同步数字传输网，为了保证全网所有设备同步工作，必须有是一个同步数字传输网，为了保证全网所有设备同步工作，必须有一个全网统一的同步方法来确保全网设备的同步，同步网有三种同步方式：准同步、主从同一个全网统一的同步方法来确保全网设备的同步，同步网有三种同步方式：准同步、主从同步、相互同步。下面主要介绍准同步和主从同步。步、相互同步。下面主要介绍准同步和主从同步。（1 1）准同步。指时钟信号有相同的标定频率，但实际频率的变化限制在规定的限度内，）准同步。指时钟信号有相同的标定频率，但实际频率的变化限制在规定的限度内，标定频率相同，但又不从同一时钟产生数字信号，就是准同步的数字信号。国际间互连的数标定频率相同，但又不从同一时钟产生数字信号，就是准同步的数字信号。国际间互连的数字通路采用准同步方式。字通路采用准同步方式。（2 2）主从同步。在数字同步网中设置一个基准时钟作为主时钟，其余各结点的时钟都）主从同步。在数字同步网中设置一个基准时钟作为主时钟，其余各结点的时钟都与主时钟保持同步，这就是主从同步方式。与主时钟保持同步，这就是主从同步方式。10.4 数字数据网DDN10.4.2 DDN的组成 24 第10章广域网技术 4网络管理系统 网络管理是网络正常运转和发挥其性能的必要条件，尤其是网络的规模不断扩大时，网络管理是网络正常运转和发挥其性能的必要条件，尤其是网络的规模不断扩大时，其重要性就更为突出。对于一个公用的其重要性就更为突出。对于一个公用的DDNDDN来讲，网络管理至少应包括：用户接入管理来讲，网络管理至少应包括：用户接入管理（包括安全管理）；网络资源的调度与路由管理；网络状态的监控；网络故障的诊断、（包括安全管理）；网络资源的调度与路由管理；网络状态的监控；网络故障的诊断、警告与处理；网络运行数据的收集与统计。警告与处理；网络运行数据的收集与统计。10.4 数字数据网DDN10.4.2 DDN的组成 25 第10章广域网技术 DDN DDN按网络功能分为核心层、接入层和用户接口层。如图按网络功能分为核心层、接入层和用户接口层。如图10-1210-12所示，核心层由大、中所示，核心层由大、中容量网络设备组成，用容量网络设备组成，用2048 Kbps2048 Kbps或更高速率的数字电路互连；接入层由中、小容量网络或更高速率的数字电路互连；接入层由中、小容量网络设备组成，用设备组成，用2048 Kbps2048 Kbps数字电路与核心层互连，并为各类数字电路与核心层互连，并为各类DDNDDN业务提供接入；用户接口层业务提供接入；用户接口层由各种用户复用设备、网桥由各种用户复用设备、网桥/路由器设备、帧中继业务的帧装路由器设备、帧中继业务的帧装/拆设备组成，也可在用户接拆设备组成，也可在用户接口层设置小容量网络设备，提供子速率复用、模拟语音口层设置小容量网络设备，提供子速率复用、模拟语音/G3/G3传真业务的接入。传真业务的接入。10.4 数字数据网DDN10.4.3 DDN的网络结构 26 第10章广域网技术 （1 1）DDNDDN是同步数据传输网，它利用数字信道来连续传输数据信号，不具备数据交是同步数据传输网，它利用数字信道来连续传输数据信号，不具备数据交换的功能，不同于通常的报文交换网和分组交换网。换的功能，不同于通常的报文交换网和分组交换网。（2 2）DDNDDN具有质量高、速度较快、时延小的特点，由于具有质量高、速度较快、时延小的特点，由于DDNDDN采用了数字信道传输，一采用了数字信道传输，一般误码率在般误码率在10-610-6以下，而且干扰不会累加和累积，传输速率可达以下，而且干扰不会累加和累积，传输速率可达2 Mbps2 Mbps，平均时延小于，平均时延小于等于等于450 s450 s。（3 3）DDNDDN为全透明传输网，由于为全透明传输网，由于DDNDDN将数字通信的规约和协议寄托在智能化程度很高将数字通信的规约和协议寄托在智能化程度很高的用户终端来完成，本身不受任何规程的约束，所以是全透明网，是一种面向各类数据的用户终端来完成，本身不受任何规程的约束，所以是全透明网，是一种面向各类数据用户的公用通信网，可以支持任何规程，支持数据、图像、语音等多种业务，相当于一用户的公用通信网，可以支持任何规程，支持数据、图像、语音等多种业务，相当于一个大型的中继开放系统。个大型的中继开放系统。10.4 数字数据网DDN10.4.4 DDN的主要特点 27 第10章广域网技术 （4 4）传输安全可靠。）传输安全可靠。DDNDDN通常采用路由的网络拓扑结构，因此中继传输段中任何通常采用路由的网络拓扑结构，因此中继传输段中任何一个结点发生故障，网络拥塞或线路中断，只要不是最终一段用户线路，结点均会自一个结点发生故障，网络拥塞或线路中断，只要不是最终一段用户线路，结点均会自动迂回改道，而不会中断用户的端到端的数据通信。动迂回改道，而不会中断用户的端到端的数据通信。（5 5）网络运行管理简单。）网络运行管理简单。DDNDDN将检错纠错功能放到智能化程度较高的终端来完成，将检错纠错功能放到智能化程度较高的终端来完成，因此简化了网络运行管理和监控内容，这样也为用户参与网络管理创造了条件。因此简化了网络运行管理和监控内容，这样也为用户参与网络管理创造了条件。（6 6）DDNDDN可提供灵活的连接方式，它不仅可以和客户终端设备进行连接，而且可可提供灵活的连接方式，它不仅可以和客户终端设备进行连接，而且可以和用户网络进行连接，为用户网络互连提供灵活的组网环境。以和用户网络进行连接，为用户网络互连提供灵活的组网环境。10.4 数字数据网DDN10.4.4 DDN的主要特点 28 第10章广域网技术 （1 1）可以应用信息量大、实时性强的中高速数据通信业务，如局域网互连、大中）可以应用信息量大、实时性强的中高速数据通信业务，如局域网互连、大中型主机互连、计算机互联网业务提供者（型主机互连、计算机互联网业务提供者（ISPISP）等。）等。（2 2）为分组交换网、公用计算机互联网提供中继电路。）为分组交换网、公用计算机互联网提供中继电路。（3 3）可提供点对点、一点对多点的业务。适用于金融证券、科研教育、政府部门）可提供点对点、一点对多点的业务。适用于金融证券、科研教育、政府部门租用租用DDNDDN专线组建自己的专用网。专线组建自己的专用网。（4 4）提供帧中继业务，扩大了）提供帧中继业务，扩大了DDNDDN的业务范围。用户通过一条物理电路可同时配置的业务范围。用户通过一条物理电路可同时配置多条虚连接。多条虚连接。（5 5）提供语音、）提供语音、G3G3传真、图像、智能用户电报等通信。传真、图像、智能用户电报等通信。（6 6）提供虚拟专用网业务。大的集团用户可以租用多个方向、较多数量的电路，）提供虚拟专用网业务。大的集团用户可以租用多个方向、较多数量的电路，通过自己的网络管理工作站，进行自己管理，自己分配电路带宽资源，组成虚拟专用网。通过自己的网络管理工作站，进行自己管理，自己分配电路带宽资源，组成虚拟专用网。10.4 数字数据网DDN10.4.5 DDN的主要业务 29 第10章广域网技术 为了避免一台主机在不同的网络上使用不同的网络访问协议，为了避免一台主机在不同的网络上使用不同的网络访问协议，CCITTCCITT于于19741974年提出年提出了对于公共分组交换网的标准访问协议，即了对于公共分组交换网的标准访问协议，即X.25X.25。在。在X.25X.25建议的最初版本里，分组交换建议的最初版本里，分组交换网既提供虚电路服务，也提供数据报服务。但是在网既提供虚电路服务，也提供数据报服务。但是在19841984年的版本中，已将数据报服务取年的版本中，已将数据报服务取消了。因此整个消了。因此整个X.25X.25所讨论的都是以虚电路服务为基础。所讨论的都是以虚电路服务为基础。在在X.25X.25的文本上写有：的文本上写有：X.25X.25是是DTEDTE与与DCEDCE的接口。但我们却常常说成是的接口。但我们却常常说成是DTEDTE和公共分和公共分组交换网的接口。这两种说法实质上是一致的，因为组交换网的接口。这两种说法实质上是一致的，因为DCEDCE提供通信功能，因而也可以把提供通信功能，因而也可以把DCEDCE划分为网络部分；不过由于划分为网络部分；不过由于DCEDCE通常是用户设施，因此我们也可以将通常是用户设施，因此我们也可以将DCEDCE划在网络外划在网络外面，或将面，或将DCEDCE的一部分划在网络的范围之内。的一部分划在网络的范围之内。10.5 X.25分组交换网 30 第10章广域网技术 1X.25分组级的功能 X.25 X.25分组级的主要功能是在分组级的主要功能是在DTE-DCEDTE-DCE的接口为每个用户呼叫提供一个逻辑通道，并为的接口为每个用户呼叫提供一个逻辑通道，并为每个用户的呼叫连接提供有效的分组传输，包括顺序编号、分组的确认和流量控制过程。每个用户的呼叫连接提供有效的分组传输，包括顺序编号、分组的确认和流量控制过程。X.25 X.25提供虚呼叫（提供虚呼叫（Virtual CallVirtual Call）与永久虚电路业务（）与永久虚电路业务（Permanent Virtual Permanent Virtual CircuitCircuit）。虚呼叫，即那些通过动态的呼叫建立和呼叫清除过程所建立的虚电路；永久）。虚呼叫，即那些通过动态的呼叫建立和呼叫清除过程所建立的虚电路；永久虚电路，它是固定的、由网络分配的虚电路。数据在传送时与虚呼叫一样，但是不需要呼虚电路，它是固定的、由网络分配的虚电路。数据在传送时与虚呼叫一样，但是不需要呼叫建立和清除。叫建立和清除。虚电路被赋予一个虚电路号。在虚电路被赋予一个虚电路号。在X.25X.25中，一个虚电路号由逻辑信道群号（中，一个虚电路号由逻辑信道群号（0 01515）和）和逻辑信道号（逻辑信道号（0 0255255）组成。用于虚呼叫的虚电路号范围和永久虚电路的虚电路号应在签）组成。用于虚呼叫的虚电路号范围和永久虚电路的虚电路号应在签订业务时与管理部门协商确定与分配。订业务时与管理部门协商确定与分配。10.5 X.25分组交换网 31 第10章广域网技术 2X.25分组级的分组格式 在分组级上，所有的信息都以分组为基本单位进行传输和处理。在分组级上，所有的信息都以分组为基本单位进行传输和处理。X.25X.25的分组可以分为数的分组可以分为数据分组和控制分组两种。实际上，数据分组是比较简单的，复杂的是控制分组，因为控制分据分组和控制分组两种。实际上，数据分组是比较简单的，复杂的是控制分组，因为控制分组的种类繁多，如虚电路的建立、数据传送时的流量控制、中断、数据传送完毕后的虚电路组的种类繁多，如虚电路的建立、数据传送时的流量控制、中断、数据传送完毕后的虚电路释放等，都要用到控制分组。各种控制分组的格式在释放等，都要用到控制分组。各种控制分组的格式在X.25X.25的文本中都有明确的规定，这里不的文本中都有明确的规定，这里不一一介绍。在这里详细介绍的是数据分组和控制分组的公共部分即分组头，它由三个字节构一一介绍。在这里详细介绍的是数据分组和控制分组的公共部分即分组头，它由三个字节构成，如图成，如图10-1410-14所示。分组头可以分为三个部分。所示。分组头可以分为三个部分。10.5 X.25分组交换网 32 第10章广域网技术 2X.25分组级的分组格式10.5 X.25分组交换网 33 第10章广域网技术 帧中继（帧中继（Frame RelayFrame Relay）是）是X.25X.25在新的传输条件下（光纤传输、传输误码率低）的在新的传输条件下（光纤传输、传输误码率低）的发展，是由发展，是由X.25X.25分组交换技术演变而来的。同时它继承了分组交换技术演变而来的。同时它继承了X.25X.25的优点，如统计复用、的优点，如统计复用、永久虚电路（永久虚电路（PVCPVC）、交换虚电路（）、交换虚电路（SVCSVC）等，从而简化了大量的网络功能，将用于保）等，从而简化了大量的网络功能，将用于保证数据可靠性传输的任务，委托给用户终端或本地结点完成，以此减少网络时延和通证数据可靠性传输的任务，委托给用户终端或本地结点完成，以此减少网络时延和通信成本。信成本。从网络分层的角度来看，帧中继网络只有物理层和数据链路层两个层次，它保存从网络分层的角度来看，帧中继网络只有物理层和数据链路层两个层次，它保存了了X.25X.25链路层链路层HDLCHDLC帧格式，使用帧格式，使用LAPDLAPD规程。规程。10.6 帧中继10.6.1 帧中继概述 34 第10章广域网技术 帧中继是基于可变长度的数据传输网络。在传输过程中，用户终端设备把特定格帧中继是基于可变长度的数据传输网络。在传输过程中，用户终端设备把特定格式的帧送到帧中继网络，由网络根据帧所给出的地址信息寻找合适的路由把帧送到目式的帧送到帧中继网络，由网络根据帧所给出的地址信息寻找合适的路由把帧送到目的地。的地。帧中继的帧格式如图帧中继的帧格式如图10-1510-15所示，它与所示，它与HDLCHDLC的帧格式类似，但没有控制字段。的帧格式类似，但没有控制字段。10.6 帧中继10.6.2 帧中继的基本原理 35 第10章广域网技术 1局域网、广域网互连 帧中继很适合局域网、广域网用户传送大量的突发性、高速率和大流量的数据。使用帧中继很适合局域网、广域网用户传送大量的突发性、高速率和大流量的数据。使用帧中继既可以降低用户的通信费用，又可以充分利用网络资源。帧中继既可以降低用户的通信费用，又可以充分利用网络资源。2图像、文件的传送 帧中继可以提供高分辨率的图像、图表数据的传送，这种应用会占用网络很大的带宽，帧中继可以提供高分辨率的图像、图表数据的传送，这种应用会占用网络很大的带宽，并且要求时延小、流量大。一般大型文件要获得比较满意的传输时延，必须要有较大的流并且要求时延小、流量大。一般大型文件要获得比较满意的传输时延，必须要有较大的流量。量。10.6 帧中继10.6.3 帧中继的应用 36 第10章广域网技术 1帧中继与电路交换业务的比较 帧中继与电路交换业务都能为用户提供高速率、低时延的数据传输业务。由于用户帧中继与电路交换业务都能为用户提供高速率、低时延的数据传输业务。由于用户使用电路交换业务时要独占带宽资源，因此通信费用昂贵。帧中继采用动态分配带宽技使用电路交换业务时要独占带宽资源，因此通信费用昂贵。帧中继采用动态分配带宽技术，允许用户占用其他用户的空闲带宽来传送大量的突发性数据。实现带宽资源的共享，术，允许用户占用其他用户的空闲带宽来传送大量的突发性数据。实现带宽资源的共享，使用户通信费用低于专线。使用户通信费用低于专线。10.6 帧中继10.6.4 帧中继与几种业务的比较 37 第10章广域网技术 2帧中继与X.25分组交换业务的比较 帧中继和帧中继和X.25X.25分组交换业务都采用虚电路的复用技术，以充分利用网络带宽资源，分组交换业务都采用虚电路的复用技术，以充分利用网络带宽资源，降低用户通信费用。但帧中继不进行纠错处理，大大缩短了处理每个帧的时间，因此比降低用户通信费用。但帧中继不进行纠错处理，大大缩短了处理每个帧的时间，因此比X.25X.25分组交换业务网络时延少、吞吐量高、传输速率快，另外在带宽的动态分配技术上分组交换业务网络时延少、吞吐量高、传输速率快，另外在带宽的动态分配技术上比分组交换网具有更大的优越性。比分组交换网具有更大的优越性。3帧中继与ATM业务的比较 ATM ATM业务也可为