第6章 广域网技术.ppt

广域网技术 6 2020年2月18日星期二 2of42 HiNEC 本章目标 了解广域网的基本概念 技术特点了解FrameRelay技术了解ISDN技术了解ATM技术了解xDSL技术了解DDN技术 2020年2月18日星期二 3of42 HiNEC 6 1广域网的基本概念 由相距较远的局域网或城域网互连而成 通常是除了计算机设备以外 还要涉及一些电信通讯方式与局域网区别之一在于需要向外界的广域网服务供应商申请广域网服务广域网技术主要体现在OSI参考模型的下3层 2020年2月18日星期二 4of42 HiNEC 6 2广域网的技术 利用电信服务商所提供的通信方式X 25帧中继ISDNATMxDSLDDN 2020年2月18日星期二 5of42 HiNEC 补充 虚电路 2020年2月18日星期二 6of42 HiNEC 6 2 0X 25 模拟线路 不适合数字数据的传输EIA 232 D与RS 449CCITT InternationalTelephoneandTelegraphConsultativeCommittee 国际电话与电报顾问委员会 现改为ITU InternationalTelecommunicationsUnion 国际电信同盟 于1976年通过了用于数字信道的物理接口标准X 21建议书 X 25协议是CCITT ITU 建议的一种协议 它定义终端和计算机到分组交换网络的连接 2020年2月18日星期二 7of42 HiNEC 6 2 0 1X 25分组交换原理 定义接口 OSI的低3层 2020年2月18日星期二 8of42 HiNEC 6 2 0 2接入方式 能完全处理X 25协议的终端 直接接入到X 25分组交换网中不能处理X 25协议的终端 通过PAD PacketAssembly Disassembly 接入到分组网中 2020年2月18日星期二 9of42 HiNEC 6 2 1帧中继 2020年2月18日星期二 10of42 HiNEC 6 2 2ISDN 1984年 在CCITT的召集和组织下 世界上主要的电话公司和电信部门一致同意建立一个全新的 完全数字化的电路交换电话系统 称为综合业务数字网ISDN IntegratedServiceDigitalNetwork 其最初的目标是综合话音和非话音服务 ISDN提供端到端的数字连接 ISDN采用3类电话线 由于在模拟纠错和传输技术方面有了改进 因此其传输数据的速率较快 2020年2月18日星期二 11of42 HiNEC 6 2 2 1ISDN的特点和优越性 通信业务的综合化 利用一条用户线就可以提供电话 传真 可视图文及数据通信等多种业务 提高了通信质量 因为ISDN是全数字化的 所以通信质量好于模拟信道 使用方便 信息信道和信令信道分离 在一条2B D的用户线上可以连接8台终端 其中3台可以同时工作 使用费用低 2020年2月18日星期二 12of42 HiNEC 6 2 2 2ISDN的组成 ISDN技术的核心就是将带宽分成几个信道ISDN提供了两种类型的信道 信息信道 用于传送各种信息流是信令信道 用于传送对用户和网络实施控制的信令信息信息信道B信道 64KbpsH信道 384Kbps 1536Kbps 1920Kbps信令信道 16Kbps 64Kbps 2020年2月18日星期二 13of42 HiNEC 6 2 2 3ISDN的接口 CCITT规定了两种接口 基本接口 BRI BasicRateInterface 基群 主要 速率接口 PRI PrimaryRateInterface 2020年2月18日星期二 14of42 HiNEC 6 2 2 3 1BRI接口 BRI 2B D 2 64 16 144Kbps 2020年2月18日星期二 15of42 HiNEC 6 2 2 3 2PRI接口 23B D或30B D 2020年2月18日星期二 16of42 HiNEC 6 2 2 3 3ISDN连接示意图 2020年2月18日星期二 17of42 HiNEC 6 2 2 4ISDN的特性 6 2 2 4 1特性ISDN可提供语音 数据 可视图文 可视电话 传真 电子信箱 会议电视和语音信箱等一线多号 一线多连使用经济 2020年2月18日星期二 18of42 HiNEC 6 2 2 4 2设备连接 2020年2月18日星期二 19of42 HiNEC 6 2 3ATM ATM是在电路交换和分组交换的基础上发展起来的ISDN的分类 窄带ISDN N ISDN 宽带ISDN B ISDN 快速分组交换美国 快速分组交换 FPS FastPacketSwitch 欧洲 异步时分复用 ATD AsynchronousTimeDivision CCITT 异步传输模式 ATM AsynchronousTransferMode 2020年2月18日星期二 20of42 HiNEC 6 2 3 1ATM的特点 虚电路交换方式简化了网络功能短小而固定的信元传输模式多种不同速率的物理接口 2020年2月18日星期二 21of42 HiNEC 6 2 3 2ATM的参考模型 2020年2月18日星期二 22of42 HiNEC 6 2 3 3ATM物理层 由传输汇聚子层和物理介质相关子层构成 主要完成物理线路上信号编码和传输的功能 传输汇聚子层 实现物理层汇聚协议 PLCP 物理介质相关子层 负责物理介质性质 位 bit 定时以及信号编码ATM论坛定义了以下物理层接口 SONETDS 34B5B8B10B 2020年2月18日星期二 23of42 HiNEC 6 2 3 3 1SONET接口 同步光纤网是以信号速度的层次化为基础的 与之相类似的还有在北美使用的同步传输系统 STS 和在欧洲使用的同步数字序列 SDH STS也称为光载波信号 OC STS OC信号层次是以51 84Mbps的基本信号速率为基础的 又称为STS 1 OC 1 STS 1 OC 151 84MbpsSTS 3 OC 3155 52MbpsSTS 12 OC 12622 08MbpsSTS 24 OC 241 244 16MbpsSTS 48 OC 482 488 32MbpsSTS 192 OC 1929 953 28Mbps 2020年2月18日星期二 24of42 HiNEC 6 2 3 3 2DS 3接口 DS 3接口用于实现ATM网络的广域连接 TDM带宽具有一个以DS 0 数字信号 级别0 或者64Kbps为基本级别的层次结构 DS 1是由24个DS 0信道外加一个bit 按8000次 秒采样 计8000 所以速率为64 24 8 1544Kbps 1 544Mbps DS 1电路也称为T 1电路 DS 2由4个DS 1信道外加一些额外的开销组成 DS 2的速率为6 312Mbps DS 3由7个DS 2外加一些额外的开销组成 DS 3的速率为44 736Mbps 2020年2月18日星期二 25of42 HiNEC 6 2 3 3 34B5B与8B10B接口 4B5B接口用于实现ATM网络的局域连接 其传输速率为100Mbps 8B10B接口也用于实现ATM网络的局域连接 其传输速率为155 52Mbps 该速率与STS 3 OC 3的速率严格匹配 2020年2月18日星期二 26of42 HiNEC 6 2 3 4ATM层 6 2 3 4 1ATM层的作用ATM层的设计目标是为网络中的用户和应用提供一套公共的传输服务 应用可以是高层协议功能 如数据 语音或视频应用等 2020年2月18日星期二 27of42 HiNEC 6 2 3 4 2ATM的信元结构 信元头 5字节 信元体 48字节 2020年2月18日星期二 28of42 HiNEC 6 2 3 4 3ATM适配层 ATM适配层主要负责将用户层的信息转换成ATM网络可用的格式 ATM适配层由汇聚子层 ConvergenceSublayer 和分割拼装子层 SegmentationandReassemblySublayer 组成 2020年2月18日星期二 29of42 HiNEC 6 2 3 4 4ATM用户层 用户平面 是指用户所要求的应用 协议以及服务 控制平面 包含虚连接的建立 维护和拆除等有关功能 管理平面 包含了层次管理和平面管理功能 层次管理与物理层 ATM层 ATM适配层相连接 平面管理负责层次和平面的协调 2020年2月18日星期二 30of42 HiNEC 6 2 4xDSL 6 2 4 1概述对Internet的访问速度的要求现有系统不适应要求DSL 数字用户线路 DigitalSubscriberLine 是以铜质电话线为传输介质的传输技术组合 它包括HDSL SDSL VDSL ADSL和RADSL等 一般称之为xDSL 它们主要的区别就是体现在信号传输速度和距离的不同以及上行速率和下行速率对称性的不同这两个方面 2020年2月18日星期二 31of42 HiNEC 6 2 4 1概述 续 2020年2月18日星期二 32of42 HiNEC 6 2 4 2ADSL ADSL AsymmetricalDigitalSubscriberLoop同属于非对称数字线路的还有 VDSL和RADSL 2020年2月18日星期二 33of42 HiNEC 6 2 4 3HDSL 高比特率数字用户线T1 2TPsE1 3TPs上 下行速率一致 1 544 2 048Mbps传输距离 4 7Km 2020年2月18日星期二 34of42 HiNEC 6 2 4 4SDSL SDSL SymmetricalDigitalSubscriberLoop使用一对铜双绞线对在上 下行方向上实现E1 T1传输速率的技术 是HDSL的一个分支 它采用2B1Q线路编码 上行与下行速率相同 传输速率由几百Kbps到2Mbps 传输距离可达3公里左右 2020年2月18日星期二 35of42 HiNEC 6 2 5DDN DigitalDataNetwork是利用数字信道传输数据信号的数据传输网传输媒介有光缆 数字微波 卫星信道以及用户端可用的普通电缆和双绞线 2020年2月18日星期二 36of42 HiNEC 6 2 5 1综述 优点DDN是同步数据传输网 不具备交换功能 但可根据与用户所订协议 定时接通所需路由传输速率高 网络时延小DDN是任何规程都可以支持 不受约束的全透明网 可支持网络层以及其上的任何协议 2020年2月18日星期二 37of42 HiNEC 6 2 5 1综述 续 节点类型2兆节点接入节点用户节点 2020年2月18日星期二 38of42 HiNEC 6 2 5 2DDN网络的同步 DDN是同步网络 即必须保证全网各节点的定时信号一致性 才能提供高质量的专用电路三种同步方式 准同步 主从同步和相互同步DDN节点一般采用晶体振荡器作为时钟源 对于中 大型节点应按三级时钟源的要求 其长期频率容差为 4 6 10 6 对于小型节点可参照四级时钟源的要求 其长期频率容差为 25 50 10 6 2020年2月18日星期二 39of42 HiNEC 6 2 5 3网络管理和控制 网管控制中心的设置全国和各省网管控制中心网管控制终端 NMT 节点管理维护终端统一网管网管控制信息通信通路节点和网管控制中心之间的通信网管控制中心间的通信 2020年2月18日星期二 40of42 HiNEC 6 2 5 4网络业务类别 专用电路帧中继业务压缩话