计算机网络基础-第五章ppt课件.ppt
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1、严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。第五章 广域网技术5.1 广域网概述广域网概述5.2 X.25网网5.3 综合业务数字网综合业务数字网ISDN5.4 DDN5.5 帧中继帧中继5.6 ATM网络网络5.7 xDSL接入技术接入技术小结小结习题习题严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。5.1 广域网概述v广域网(广域网(WAN,wide area net)也称为远程)也称为远程网,所覆盖的范围比城域网网,所覆盖的范围比城域网(MAN)更广,它一
2、般是更广,它一般是在不同城市之间的在不同城市之间的LAN或者或者MAN网络互联,地理网络互联,地理范围可从几百公里到几千公里。因为距离较远,范围可从几百公里到几千公里。因为距离较远,信息衰减比较严重,所以这种网络一般是要租用信息衰减比较严重,所以这种网络一般是要租用专线,通过专线,通过IMP(接口信息处理接口信息处理)协议和线路连接协议和线路连接起来,构成网状结构,解决循径问题。起来,构成网状结构,解决循径问题。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。5.1 广域网概述v近年来,计算机通信网的重要组成部分近年来,计算机通信
3、网的重要组成部分广域广域网网(WAN)得到了很大的发展。得到了很大的发展。20 世纪世纪80年代以来,年代以来,ISO公布了公布了OSI参考模型,参考模型,提供了计算机网络通提供了计算机网络通信协议的结构和标准层次划分,使得异种计算机信协议的结构和标准层次划分,使得异种计算机的互联网络有了一个公认的协议准则;另外,微的互联网络有了一个公认的协议准则;另外,微机的高速发展,促进了机的高速发展,促进了LAN的标准化、产品化,的标准化、产品化,使它成为使它成为 WAN 的一个可靠的基本组成部分。的一个可靠的基本组成部分。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇
4、报并处理各类违纪行为或突发事件。5.1.1.广域网的概念 v广域网是将地理位置上相距较远的多个计算机系统,通过广域网是将地理位置上相距较远的多个计算机系统,通过通信线路按照网络协议连接起来,实现计算机之间相互通通信线路按照网络协议连接起来,实现计算机之间相互通信的计算机系统的集合。信的计算机系统的集合。v广域网由交换机、路由器、网关、调制解调器等多种数据广域网由交换机、路由器、网关、调制解调器等多种数据交换设备、数据连接设备构成。交换设备、数据连接设备构成。v具有技术复杂性强、管理复杂、类型多样化、连接多样化、具有技术复杂性强、管理复杂、类型多样化、连接多样化、结构多样化、协议多样化、应用多样
5、化的特点。结构多样化、协议多样化、应用多样化的特点。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。5.1.1.广域网的概念v1.广域网与局域网的比较广域网与局域网的比较 v广域网是由多个局域网相互连接而成的。广域网是由多个局域网相互连接而成的。局域网局域网可以利用各种网间互联设备,可以利用各种网间互联设备,如中继器、网桥、如中继器、网桥、路由器等,构成复杂的网络,并扩展成广域网。路由器等,构成复杂的网络,并扩展成广域网。v局域网与广域网不同之处如下所示:局域网与广域网不同之处如下所示:(1)作用范围作用范围 (2)结构结构 (3
6、)通信方式通信方式 (4)通信管理通信管理 (5)通信速率通信速率 (6)工作层次工作层次 严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。5.1.1.广域网的概念v2.广域网的类型广域网的类型 v广域网能够连接距离较远的节点。建立广域网的广域网能够连接距离较远的节点。建立广域网的方法有很多种,如果以此对广域网来进行分类,方法有很多种,如果以此对广域网来进行分类,广域网可以被划分为:电路交换网、分组交换网广域网可以被划分为:电路交换网、分组交换网和专用线路网等。和专用线路网等。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制
7、度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。5.1.1.广域网的概念v(1)电路交换网电路交换网 v电路交换网是面向连接的网络,在数据需要发送电路交换网是面向连接的网络,在数据需要发送的时候,发送设备和接收设备之间必须建立并保的时候,发送设备和接收设备之间必须建立并保持一个连接,等到用户发送完数据后中断连接。持一个连接,等到用户发送完数据后中断连接。电路交换网只有在每个通话过程中建立一个专用电路交换网只有在每个通话过程中建立一个专用信道。它有模拟和数字的电路交换服务。典型的信道。它有模拟和数字的电路交换服务。典型的电路交换网是电话拨号网和电路交换网是电话拨号网和ISDN网。网。严
8、格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。5.1.1.广域网的概念v(2)分组交换网分组交换网 v分组交换网使用无连接的服务,系统中任意两个分组交换网使用无连接的服务,系统中任意两个节点之间被建立起来的是虚电路。信息以分组的节点之间被建立起来的是虚电路。信息以分组的形式沿着虚电路从发送设备传输到接收设备。大形式沿着虚电路从发送设备传输到接收设备。大多数现代的网络都是分组交换网,例如多数现代的网络都是分组交换网,例如X.25网、网、帧中继网等。帧中继网等。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制
9、止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。5.1.1.广域网的概念v(3)专用线路网专用线路网 v专用线路网是指两个节点之间建立一个安全永久专用线路网是指两个节点之间建立一个安全永久的信道。专用线路网不需要经过任何建立或拨号的信道。专用线路网不需要经过任何建立或拨号进行连接,它是点到点连接的网络。典型的专用进行连接,它是点到点连接的网络。典型的专用线路网采用专用模拟线路、线路网采用专用模拟线路、E1线路等。线路等。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。5.1.2 广域网相关技术 与数据广域网相关的技术问题主要有与数据广域网相
10、关的技术问题主要有2个:个:v(1)路由选择:由于源和目的站不是直接连接的,路由选择:由于源和目的站不是直接连接的,因此网络必须将分组从一个节点选择路由传输到因此网络必须将分组从一个节点选择路由传输到另一个节点,最后通过整个网络。另一个节点,最后通过整个网络。v(2)拥塞控制:进入网络的通信量必须与网络的拥塞控制:进入网络的通信量必须与网络的传输量相协调,以获得有效、稳定、良好的性能。传输量相协调,以获得有效、稳定、良好的性能。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。5.1.2 广域网相关技术 v为了实现路由的选择,路由算
11、法必须随时了解网为了实现路由的选择,路由算法必须随时了解网络状态的以下信息。络状态的以下信息。v(l)路由器必须确定它是否激活了对该协议组的支路由器必须确定它是否激活了对该协议组的支持。持。v(2)路由器必须知道目的地网络。路由器必须知道目的地网络。v(3)路由器必须知道哪个外出接口是到达目的地的路由器必须知道哪个外出接口是到达目的地的最佳路径。最佳路径。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。5.1.2 广域网相关技术 一个好的路由算法通常要具备以下的条件。一个好的路由算法通常要具备以下的条件。v(1)迅速而准确的传递分
12、组。迅速而准确的传递分组。v(2)能适应由于节点或链路故障而引起的网络拓扑结构的能适应由于节点或链路故障而引起的网络拓扑结构的变化。变化。v(3)能适应源和目的主机之间的业务负荷的变化。能适应源和目的主机之间的业务负荷的变化。v(4)能使分组避开暂时拥塞的链路。能使分组避开暂时拥塞的链路。v(5)能确定网络的连通性。能确定网络的连通性。v(6)低开销。低开销。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。5.1.2 广域网相关技术 v路由算法可以分为:非自适应的和自适应的。非路由算法可以分为:非自适应的和自适应的。非自适应算法不
13、会根据当前测量或者估计的流量和自适应算法不会根据当前测量或者估计的流量和拓扑结构来调整它们的路由决策,这个过程也称拓扑结构来调整它们的路由决策,这个过程也称为静态路由。相反,自适应算法则会改变它们的为静态路由。相反,自适应算法则会改变它们的路由决策,以反映出拓扑结构的变化,通常也会路由决策,以反映出拓扑结构的变化,通常也会反映出流量的变化情况,这个过程称为动态路由。反映出流量的变化情况,这个过程称为动态路由。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。5.1.2 广域网相关技术 v(1)静态路由算法:在静态路由算法中,首先要根
14、静态路由算法:在静态路由算法中,首先要根据网络的拓扑结构确定路径,然后将这些路径填据网络的拓扑结构确定路径,然后将这些路径填入路由表中,并且在相当长的时间内这些路径保入路由表中,并且在相当长的时间内这些路径保持不变。这种路由算法适合于网络拓扑结构比较持不变。这种路由算法适合于网络拓扑结构比较稳定而且网络规模比较小的网络中。当网络比较稳定而且网络规模比较小的网络中。当网络比较大的时候,静态路由算法就不太适用了,因为它大的时候,静态路由算法就不太适用了,因为它不能根据网络的故障和负载的变化来做出快速反不能根据网络的故障和负载的变化来做出快速反应。应。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关
15、规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。5.1.2 广域网相关技术 v(2)动态路由算法:在动态路由算法中,每个路由动态路由算法:在动态路由算法中,每个路由器通过与其邻居的通信,不断学习网络的状态。器通过与其邻居的通信,不断学习网络的状态。因此网络的拓扑结构变化可以最终传播到整个网因此网络的拓扑结构变化可以最终传播到整个网络中的所有路由器。根据这些收集到的信息,每络中的所有路由器。根据这些收集到的信息,每个路由器都可以计算出到达目的主机的最佳路径。个路由器都可以计算出到达目的主机的最佳路径。但是这种算法增加了路由器的复杂性,并且增大但是这种算法增加了路由器的复杂性,并且
16、增大了选路时延。了选路时延。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。5.1.2 广域网相关技术 路由算法根据控制方式还可以分为集中路由算法和分布式路路由算法根据控制方式还可以分为集中路由算法和分布式路由算法。由算法。v(1)集中路由算法:在集中式路由算法中,所有可选择的集中路由算法:在集中式路由算法中,所有可选择的路由都由一个网控中心算出,并且由网控中心将这些信息路由都由一个网控中心算出,并且由网控中心将这些信息加载到各个路由器中。这种算法只适用于小规模的网络。加载到各个路由器中。这种算法只适用于小规模的网络。v(2)分布
17、式路由算法:在分布式路由算法中,每个路由器分布式路由算法:在分布式路由算法中,每个路由器自己进行各自的路由计算。并且通过路由消息的交换来互自己进行各自的路由计算。并且通过路由消息的交换来互相配合。这种算法可以适应大规模的网络,但是容易产生相配合。这种算法可以适应大规模的网络,但是容易产生一些不一致的路由结果。而这些不同路由器计算的不同路一些不一致的路由结果。而这些不同路由器计算的不同路由结果可能会导致路由环路的产生。由结果可能会导致路由环路的产生。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。5.1.2 广域网相关技术 v在路由
18、选择算法中,需要以某种尺度来衡量路径的在路由选择算法中,需要以某种尺度来衡量路径的“长度长度”。这些尺。这些尺度可以是跳、成本、延时或者可用带宽。为了得到这些尺度值,路由度可以是跳、成本、延时或者可用带宽。为了得到这些尺度值,路由器必须相互交换信息来协调工作。可以利用距离矢量和链路状态这两器必须相互交换信息来协调工作。可以利用距离矢量和链路状态这两种算法来获得这些信息。种算法来获得这些信息。v(1)距离矢量路由算法:这种算法要求相邻路由器之间交换路由表中距离矢量路由算法:这种算法要求相邻路由器之间交换路由表中的信息。这些信息说明到目的地的距离矢量。当相邻路由器交换了这的信息。这些信息说明到目的
19、地的距离矢量。当相邻路由器交换了这些信息后,就可以寻找最优的路由。这种算法可以逐渐地与网络拓扑些信息后,就可以寻找最优的路由。这种算法可以逐渐地与网络拓扑的变化相适配。主要以的变化相适配。主要以RIP协议为代表。协议为代表。v(2)链路状态路由算法:在这种算法中,每个路由器对连接它和相邻链路状态路由算法:在这种算法中,每个路由器对连接它和相邻路由器的链路状态信息进行扩散,使每个路由器都可以得到整个网络路由器的链路状态信息进行扩散,使每个路由器都可以得到整个网络的拓扑图。并根据这个拓扑图来计算最优路由。的拓扑图。并根据这个拓扑图来计算最优路由。如如OSPF协议。协议。严格执行突发事件上报制度、校
20、外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。5.1.2 广域网相关技术 v目前最广泛使用的路由选择算法有目前最广泛使用的路由选择算法有Bellman-Ford算法和算法和Dijkstra算法,还包括扩散法、偏算法,还包括扩散法、偏差路由算法和源路由算法。差路由算法和源路由算法。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。5.1.2 广域网相关技术 v(1)Bellman-Ford算法:这种算法的原理是算法:这种算法的原理是A和和B之间最短路径上的节点到之间最短路径上的节点到A节点和节点和
21、B 节点的路节点的路径也是最短的。这种算法容易分布实现,这样每径也是最短的。这种算法容易分布实现,这样每个节点可以独立地计算该节点到每个目的地的最个节点可以独立地计算该节点到每个目的地的最小费用,但是这种算法对链路故障的反应很慢。小费用,但是这种算法对链路故障的反应很慢。有可能会产生无穷计算的问题。有可能会产生无穷计算的问题。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。5.1.2 广域网相关技术 v(2)Dijkstra算法:这种算法比算法:这种算法比Bellman-Ford算法更有效,但是它要求每段链路的费用为算法更有效,但
22、是它要求每段链路的费用为正值。它的主要思想是在增加路径费用的计算中正值。它的主要思想是在增加路径费用的计算中不断标记出离源节点最近的节点。这种算法要求不断标记出离源节点最近的节点。这种算法要求所以链路的费用是可以得到的。所以链路的费用是可以得到的。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。5.1.2 广域网相关技术 v(3)扩散法:这种算法的原理是要求分组交换机将扩散法:这种算法的原理是要求分组交换机将输入分组转发到交换机的所有端口。这样只要源输入分组转发到交换机的所有端口。这样只要源和目的地之间有一条路径,分组就可以最终到
23、达和目的地之间有一条路径,分组就可以最终到达目的地。当路由表中的信息不能得到时,或者对目的地。当路由表中的信息不能得到时,或者对网络的健壮性要求很严格时,扩散法是一种很有网络的健壮性要求很严格时,扩散法是一种很有效的路由算法。但是扩散法很容易淹没网络。因效的路由算法。但是扩散法很容易淹没网络。因此必须对扩散进行一些控制。此必须对扩散进行一些控制。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。5.1.2 广域网相关技术 v(4)偏差路由算法:这种算法要求网络为每一对源和目的偏差路由算法:这种算法要求网络为每一对源和目的地之间提供多
24、条路径。每个交换机首先将分组转发到优先地之间提供多条路径。每个交换机首先将分组转发到优先端口,如果这个端口忙或者拥塞,再将该分组转发到其他端口,如果这个端口忙或者拥塞,再将该分组转发到其他端口。偏差路由算法可以很好地工作在有规则的网络拓扑端口。偏差路由算法可以很好地工作在有规则的网络拓扑中。这种算法的优点是交换机可以不用缓存区,但是由于中。这种算法的优点是交换机可以不用缓存区,但是由于分组可以走其他的替代路径,因此不能保证分组的按序传分组可以走其他的替代路径,因此不能保证分组的按序传递。它是光纤网络中最强有力的候选算法。而且还可以实递。它是光纤网络中最强有力的候选算法。而且还可以实现许多高速分
25、组交换。现许多高速分组交换。严格执行突发事件上报制度、校外活动报批制度等相关规章制度。做到及时发现、制止、汇报并处理各类违纪行为或突发事件。5.1.2 广域网相关技术 v(5)源路由算法:这种算法不要求中间节点保持路源路由算法:这种算法不要求中间节点保持路由表,但要求源主机承担更繁重的工作。它可以由表,但要求源主机承担更繁重的工作。它可以用在数据报或者虚电路的分组交换网中。在分组用在数据报或者虚电路的分组交换网中。在分组发送之前,源主机必须知道目的地主机的完整路发送之前,源主机必须知道目的地主机的完整路由,并将该信息包含在分组头中。根据这个路由由,并将该信息包含在分组头中。根据这个路由信息,分
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