网络工程试验广域网技术.ppt

2019年12月11日星期三2时31分35秒,1,本章教学内容,6.1广域网概述6.2点对点协议6.3公用电话交换网6.4ISDN6.5异步传输模式ATM6.6帧中继6.7SDH技术,2019年12月11日星期三2时31分35秒,2,本章基本要求,了解广域网的特点、服务类型及实现方式了解常见的广域网设备了解若干典型的广域网协议和技术，包括PPP、ISDN、ATM、帧中继和SDH技术等,2019年12月11日星期三2时31分35秒,3,6.1广域网概述,6.1.1广域网的特点广域网的地理覆盖范围至少在上百公里以上；广域网主要用于互连分布在广泛地理范围内的局域网；广域网为了实现远距离通信通常要采用载波形式的频带传输或光传输；广域网通常是由公共通信部门来建设和管理的，向用户提供收费的广域网数据传输服务；广域网常采用网状拓扑结构。,2019年12月11日星期三2时31分35秒,4,6.1.2广域网服务的实现模型,2019年12月11日星期三2时31分35秒,5,6.1.3常见的广域网设备,2019年12月11日星期三2时31分35秒,6,6.1.4常见的广域网服务类型和带宽,1.广域网服务类型按实现方式分类，广域网服务可分为专线服务、线路（电路）交换服务和包交换服务(数据报和虚电路服务)。,2019年12月11日星期三2时31分35秒,7,专线服务,专线服务方式可以为用户提供永久的专用连接，这种服务不管用户是否有数据在线路上传送都要为专线付租用费，故又被称为租用线。,2019年12月11日星期三2时31分35秒,8,线路（电路）交换服务,线路交换要分三个阶段：建立实际的物理线路数据传输线路释放。交换节点不缓存所传输的数据。例如，传统的电话网络采用线路交换方式。在传统电话网络上实现的数字传输服务ISDN也采用线路交换服务。,2019年12月11日星期三2时31分35秒,9,包交换服务,包交换服务是将待传输的数据分成若干个等长或不等长的数据传输单元以便进行独立传输的一种服务方式。包交换是一种存储转发交换，其交换过程如下：如果输出线路不空闲，交换设备先将收到的数据缓存；待指定输出线空闲时，再将包转发出去。包交换（通常也称为分组交换）是当今公用数据交换网中主要的交换技术。,2019年12月11日星期三2时31分35秒,10,下图中利用了三台广域网交换机同时为节点1和节点2、节点2和节点3之间提供了数据包传输服务。,2019年12月11日星期三2时31分35秒,11,包交换技术又可分为两类：数据报(DG,DataGram)方式和虚电路(VC,VirtualCircuit)方式。虚电路方式像线路交换方式那样，有三个阶段：虚电路建立阶段；数据传输阶段；虚电路拆除阶段。不过，它是一条逻辑连接，而非线路交换方式中的物理连接。,2019年12月11日星期三2时31分35秒,12,数据报方式，其特点如下：同一个段数据的不同包可以不经过同一条路径到达目的地；可能是先发出的包后到达，而后发出的包先到达，也有可能发出去的包被丢失；每个包在传输过程中都必须带有源地址和目的地址。TCP/IP的网络层就提供数据报服务，传输单元是IP分组（或IP包）。,2019年12月11日星期三2时31分35秒,13,2.广域网传输带宽,根据实现技术的不同，广域网可以提供从Kbps到Gbps数量级的不同传输带宽。如下表所示：,2019年12月11日星期三2时31分35秒,14,6.1.5广域网与OSI模型,广域网技术或标准主要关注物理层和数据链路层的功能及其实现，并且不同广域网技术的差异就在于它们在物理层和数据链路层实现方式的不同。广域网的物理层协议主要描述如何面向广域网的服务提供电气、机械、规程和功能特性广域网的数据链路层则是定义了数据如何进行帧的封装以通过广域网链路传输到远程节点。,2019年12月11日星期三2时31分35秒,15,2019年12月11日星期三2时31分35秒,16,6.2点对点协议,PPP是点对点协议(Point-to-PointProtocol)的简称，它是一个工作于数据链路层的广域网协议。,PPP的体系结构,2019年12月11日星期三2时31分35秒,17,PPP的连接一般要经历链路建立、链路质量协商、网络层协议选择和链路拆除四个阶段。用户通过传统电话网接入因特网时，在传送数据时常使用PPP数据链路层协议。接入方式如下图所示：,2019年12月11日星期三2时31分35秒,18,2019年12月11日星期三2时31分35秒,19,6.3公用电话交换网,用于电话传输的网络通常被称为公用电话交换网，简写为PSTN。PSTN主要采用电路交换形式。,2019年12月11日星期三2时31分35秒,20,公用电话交换网的组成,1.终端设备2.交换设备3.传输线路4.信令系统,2019年12月11日星期三2时31分35秒,21,PSTN在计算机网络上的应用,引入数字用户线路（digitalsubscriberline,DSL）、综合业务数字网（integratedservicedigitalnetwork,ISDN）,2019年12月11日星期三2时31分35秒,22,6.4ISDN,综合业务数字网ISDN（IntegratedServiceDigitalNetwork）是基于现有的电话网络来实现数字传输服务的标准。综合业务，即能综合传输话音、数据、图像、视频等。与后来提出的宽带ISDN相对应，传统的ISDN又被称为窄带(Narrowed)ISDN即N-ISDN，简称ISDN。,2019年12月11日星期三2时31分35秒,23,ISDN的组成,2019年12月11日星期三2时31分35秒,24,标准ISDN终端（TE1）:TE1是符合ISDN接口标准的用户设备，如数字电话机和四类传真机等。非标准ISDN终端（TE2）:TE2是不符合ISDN接口标准的用户设备，TE2需要经过终端适配器TA的转换，才能接入ISDN标准接口。终端适配器TA：完成适配功能，包括速率适配和协议转换等，使TE2能够接入ISDN。网络终端1（NT1）：NT1是放置在用户处的物理和电器终端装置，它属于网络服务提供商的设备，是网络的边界。网络终端2（NT2）：NT2又称为智能网络终端，如数字PBX、集中器等，它可以完成交换和集中的功能。,2019年12月11日星期三2时31分35秒,25,ISDN的速率服务,两种基本的服务：基本速率接口BRI(basicrateinterface)基群速率接口PRI（primaryrateinterface）BRI接口包括两条全双工的B信道和一条全双工的D信道，简称为2B+D。B信道的速率为64KB/S，用来传送用户信息，D信道的速率为16KB/S，用来传送用户网络信令或低速的分组数据。总带宽为144KB/S。,2019年12月11日星期三2时31分35秒,26,基群速率接口PRI又叫做一次群接口。基群又分为两种速率：欧洲和中国采用30B+D信道结构，速率为2.048MB/S。其中B信道的速率为64KB/S，用来传送用户信息，D信道的速率也为64KB/S，但用来传送用户网络指令。在美国和日本采用23B+D信道结构，速率为1.544MB/S。,2019年12月11日星期三2时31分35秒,27,6.5异步传输模式ATM,异步传输模式(AsynchronousTransferMode，简称ATM)传统的交换模式为电路交换与分组交换。ATM技术综合了电路交换的可靠性与分组交换的高效性，借鉴了两种交换方式的优点，采用了基于信元的统计时分复用技术。,2019年12月11日星期三2时31分35秒,28,信元(cell)是ATM用于传送信息的基本单元，其采用53字节的固定长度。其中，前个字节为信头，载有信元的地址信息和其他一些控制信息，后48个字节为信息段，装载来自各种不同业务的用户信息。ATM广域网主要提供虚电路交换方式。,2019年12月11日星期三2时31分35秒,29,ATM的网络组成,2019年12月11日星期三2时31分35秒,30,ATM的优点,可靠性高误码率低延时小带宽利用率高,2019年12月11日星期三2时31分35秒,31,ATM论坛定义的物理层接口有SDHSTM-1、4、16，其数据传输速率分别可达成55.52M、662.08M、2488.32M。ATM是一种应用极为广泛的技术，在实际的应用中能够适应从低速到高速的各种传输业务，可应用于视频点播(VOD)、宽带信息查询、远程教育、远程医疗、远程协同办公、家庭购物、高速骨干网等。,2019年12月11日星期三2时31分35秒,32,6.6帧中继,X.25：分组交换网，统计复用，虚电路。帧中继(FrameRelay，简称FR)继承了X.25提供的统计复用功能和虚电路交换的优点，分组交换技术为基础,简化了可靠传输和差错控制机制。与具有三层体系结构的X.25相比，帧中继网络只有物理层和链路层两层。以帧为传输单元。帧中继网络提供虚电路服务，虚电路的实现方式有两种，即交换虚电路(SwitchedVirtualCircuits，SVCs)和永久虚电路(PermanentVirtualCircuits，PVCs)。,2019年12月11日星期三2时31分35秒,33,帧中继的组成，如下图所示：,2019年12月11日星期三2时31分35秒,34,帧中继采用统计复用技术为用户提供共享的网络资源，提高了网络资源的利用率；帧中继提供了较高的传输质量；帧中继技术继承了X.25提供统计复用功能和采用虚电路交换的优点，但是简化了可靠传输和差错控制机制，将那些用于保证数据可靠性传输的任务如流量控制和差错控制等委托给用户终端或本地节点机来完成，从而在减少网络时延的同时降低了通信成本。,帧中继的优点,2019年12月11日星期三2时31分35秒,35,6.7SDH技术,目前世界上主要有两种数字传输体系，一种为准同步数字体系（PlesiochronousDigitalHierarchy，简称PDH），另一种为同步数字体系（SynchronousDigitalHierarchy，简称SDH）PDH固有的缺陷SDH是一种基于光纤的传输网络，它具有传输速率高、传输带宽大等特点，SDH不仅适用于光纤，也适用于微波和卫星传输，并且其网络管理功能大大增强，是目前广域网中普遍采用的技术。在SDH网络中被传输的对象叫做SDH帧。,2019年12月11日星期三2时31分35秒,36,SDH技术与PDH技术相比，优点在于：具有统一的比特率、