第五章 广域网

1、计算机网络计算机网络Chapter 5 广域网广域网计算机网络广域网广域网结点交换机结点交换机计算机网络局域网局域网广域网广域网局域网局域网互联网互联网结点交换机结点交换机路由器路由器计算机网络ABCDEH1H2H3H4H6H5ABCDEH1H2H3H4H6H5VC2VC1分组交换网分组交换网(a)(b)网络层提供两类服务：2，面向连接的网络服务 虚电路服务（b）1，无连接的网络服务 数据报服务（a）计算机网络计算机网络计算机网络计算机网络计算机网络Chapter 4 局域网局域网计算机网络所连接的交换机的编号 所连接的交换机端口的编号计算机在广域网中的地址计算机网络路由表路由表1,11,34

2、交换机交换机22,1 2,23,23,3321交换机交换机1交换机交换机312431243目的站下一跳交换机2的转发表1是交换机号1是交换机号3是交换机的端口号1是交换机的端口号计算机网络21431432结点边计算机网络下一跳计算机网络结点结点1的转发表的转发表 结点结点2的转发表的转发表 结点结点3的转发表的转发表 结点结点4的转发表的转发表默认路由默认路由计算机网络计算机网络计算机网络拥塞拥塞：在某段时间，若对网络中某一资源的需求超过了该资源所能提供的可用部分，网络的性能就要变坏，这种情况称为拥塞(congestion)资源拥塞的条件：可用资源对资源的需求 网络拥塞往往时由许多因素引起的，

3、实质是整个系统的各个部分不匹配。只有所有的部分都平衡了，问题才会得到解决。拥塞控制不能只是简单地增加一些资源。拥塞控制所要做的都有一个前提，网络能够承受现有的网络负荷计算机网络拥塞控制与流量控制关系密切，但也存在一些差别。：拥塞控制和流量控制容易混淆，是因为某些拥塞控制算法要向发送端发送控制报文，告诉网络出现麻烦，要求放慢发送速率，这与流量控制很相似。计算机网络C3C2B4A3路由器PB3B2C1B1路由器QA4 A2A1路由器R主机H例如，重装死锁：计算机网络拥塞控制就是寻找使下面不等式不再成立的条件可以采用开环控制和闭环控制两类方法1. 检测网络系统在何时、何处发生拥塞2. 将拥塞信息传送

4、到可采取行动的地方3. 调整网络系统的运行以解决出现的问题计算机网络计算机网络DTEDCEX.25接口DCEDCEDTEDTEX.25接口X.25接口VC1VC2X.25公用分组交换网DTE数据终端设备DCE数据电路端接设备计算机网络分组层分组层数据链路层数据链路层物理层物理层X.21X.21物理层接口物理层接口LAPBLAPB是是HDLCHDLC的一个子集的一个子集逻辑信道：多重信道接口逻辑信道：多重信道接口高层高层分组层分组层数据链路层数据链路层物理层物理层至远程用户进程至远程用户进程LAPB平衡型链路接入规程平衡型链路接入规程04095号号X.25提供面向连接的服务，是有其背景的。二十多

5、年前，计算机价格贵，许多用户用哑终端；通信线路质量较差，误码率高。因此，其设计思想是将智能做在网络内。计算机网络计算机网络20世纪80年代后期，许多应用要求提高分组交换服务的速率。基于模拟电话线路发展起来的X.25网不适合于高速交换，而且现在的数字光纤网误码率很低。因此，在X.25网的基础上，提出了帧中继。被称为第二代X.25帧中继的工作原理帧中继的工作原理计算机网络1. 交换虚电路SVC2. 永久虚电路PVC计算机网络局域网局域网局域网局域网路由器路由器局域网局域网局域网局域网路由器路由器(a)(b)帧中继网帧中继网帧中继交换机虚电路虚电路计算机网络 一般分组交换网采用存储转发方式，收到整个

6、帧后再转发此帧。而象帧中继那样，正在接收一个帧时就转发此帧，被称为快速分组交换。在实现技术上可分为两大类：1. 帧长为可变时是帧中继2. 帧长为固定时是信元中继计算机网络计算机网络数据确认确认的确认源站中间结点目的站中间结点源站中间结点目的站中间结点数据确认(a)一般分组交换网的存储转发方式(b)帧中继方式2，从传送过程上：，从传送过程上：计算机网络PVC1PVC1PVC2PVC2DLCI=100 DLCI=101 DLCI=17 DLCI=16 用户A用户BUNIUNI帧中继网络CIR=16kb/sCIR=16kb/sCIR=4kb/sCIR=16kb/s用户接入端口网络接入端口PVC:永久

7、虚电路DLCI:数据链路连接标识符CIR:承诺的信息速率UNI:用户网络接口，有两个端口：用户接入端口和网络接入端口计算机网络1. 用户在局域网传送的MAC帧传到与帧中继网络相连接的路由器2. 该路由器剥去MAC帧的首部3. 将IP数据报交给路由器的网络层4. 网络层将IP数据报传给帧中继接口卡5. 帧中继接口卡将IP数据报进行封装6. 帧中继接口卡将封装好的帧通过向电信租来的专线发送给帧中继交换机7. 帧中继交换机按虚电路号对帧进行转发8. 终点路由器剥去帧的首部和尾部，加上局域网的首部和尾部交给目的主机。9. 目的主机若发现有差错，报告上层处理。计算机网络标 志标 志地 址信 息帧检验序列

8、IP数据报可变12421字节发送帧中继帧地址：一般2字节，也可扩展为34字节，包括：1. 数据链路连接标识符数据链路连接标识符DLCI:标识永久虚电路(PVC)、呼叫控制或管理信息。2. 前向显式拥塞通知前向显式拥塞通知FECN:与该帧同方向发生拥塞。3. 反向显式拥塞通知反向显式拥塞通知BECN:与该帧反方向发生拥塞。4. 可丢弃指示可丢弃指示DE:标识在必要时可以丢弃的帧。计算机网络1. 帧中继的拥塞控制由网络和用户共同负责实现。2. 引入承诺的信息速率承诺的信息速率CIR，CIR越大，服务费越高。3. 若数据的发送速率超过CIR，结点将该帧的DE置为1。4. 若数据的发送速率超过网络最高

9、速率，结点立即丢弃该帧。5. 发生拥塞时，结点可能丢弃DE为1的帧。6. 利用显式信令避免拥塞。发生拥塞时，结点将帧地址中的FECN和（或者）BECN置为1。7. 检查待转发帧队列的平均长度是否超限，确定是否发生拥塞。8. 用户收到拥塞通知信令，是BECN则降低发送速率；是FECN则通知高层进行处理。计算机网络计算机网络abcdhgfe交换结构ATM交换机输入信元输出信元计算机网络ATM层物理层ATM层适配层(AAL层)TC子层PMD子层CS子层SAR子层321ATM的层次计算机网络53字节261字节270字节9行9行9字节的开销和指针计算机网络语音信号视频信号数据信号A/DA/DAAL层AA

10、L层AAL层ATM层ATM层ATM层数字化的采样信号图像帧压缩的编码信号长度可变的突发数据分组信元信元信元计算机网络交换机交换机ATM网络ATM端点ATM端点IP层AAL层ATM层物理层IP层物理层物理层物理层物理层ATM层ATM层ATM网络计算机网络AAL1AAL1AAL1AAL151Mb/sUTP100Mb/s光纤155Mb/s光纤其他53字节AAL层物理层ATM层信元不同类型的应用计算机网络GFCVPIVCIPTHECVPIVCIPTHEC41631881631812CLP在UNI在UNI首部有效载荷548ATM信元字节比特比特计算机网络计算机网络ATM网络AB交换机交换机交换机XYZ3/179/356/3542/55444111222333入端口出端口入VPI/VCI出VPI/VCI423/179/35入端口出端口入VPI/VCI出VPI/VCI149/356/35入端口出端口入VPI/VCI出VPI/VCI426/3542/55交换机X的VPI/VCI转换表交换机Y的VPI/VCI转换表交换机Z的VPI/VCI转换表计算机网络