南京大学计算机网络课件05.ppt

第5讲 广域网 5.1 广域网的基本概念 5.1.1 广域网的构成 广域网由一些结点交换机以及连接这些交换机的链路组成。通常一个结点交换机往往与多个结点交换机相连。在广域网中的一个重要问题就是分组的转发机制。 广域网的拓扑结构 WAN的特点 范围广：地区、国家、洲际、全球 建立在电信网络的基础上 应用环境复杂：线路、技术、协议、设备 介质：双绞线、同轴、光纤、地面微波、卫星 传输速率：主干网高，但接入速率低 误码率高：复杂的错误控制技术 拓扑结构：点到点连接构成的网状结构 公共服务：电信服务商 主要的广域网技术 X.25：公共分组交换网 使用X.25协议进行分组交换的数据通信技术 Frame Relay：帧中继 一种高速的在链路层进行分组交换的技术 ISDN：综合业务数据网 一种可在电话线路上同时提供音频、视频和数据服务的数字网络 DDN：数字数据网 一种利用数字信道提供半永久性连接电路的数字网络 xDSL：数字用户线 一种利用电话线路进行数字传输的高速接入技术 ATM：异步传输模式 基于异步时分多路复用的、采用信元交换代替分组交换的技术 广域网的协议层次 涉及到OSI/RM的最低三层： 物理层：PSTN、DDN、xDSL、SONET 数据链路层：ISDN、FR、ATM 网络层：X.25 5.1.2 数据报和虚电路 一.数据报 数据报是分组存储转发的一种形式； 数据报方式中，分组传送之间不需要预先在源主机与目的主机之间建立“线路连接”； 源主机所发送的每一个分组都可以独立地选择一条传输路径； 每个分组在通信子网中可能是通过不同的传输路径到达目的主机。 数据报方式的工作原理示意图 数据报工作方式的特点 同一报文的不同分组可以由不同的传输路径通过通信子网； 同一报文的不同分组到达目的结点时可能出现乱序、重复与丢失现象； 每一个分组在传输过程中都必须带有目的地址与源地址； 数据报方式报文传输延迟较大，适用于突发性通信，不适用于长报文、会话式通信。 二.虚电路方式 虚电路方式试图将数据报方式与线路交换方式结合起来，处分发挥两种方法的优点，以达到最佳的数据交换效果; 数据报方式在分组发送之前，发送方与接收方之间不需要预先建立连接。虚电路方式在分组发送之前，需要在发送方和接收方建立一条逻辑连接的虚电路; 虚电路方式与线路交换方式相同，整个通信过程分为以下三个阶段：虚电路建立、数据传输与虚电路释放阶段。 虚电路方式原理示意图 虚电路的特点 在每次分组发送之前，必须在发送方与接收方之间建立一条逻辑连接； 一次通信的所有分组都通过这条虚电路顺序传送，因此报文分组不必带目的地址、源地址等辅助信息。分组到达目的结点时不会出现丢失、重复与乱序的现象； 分组通过虚电路上的每个结点时，结点只需要做差错检测，而不需要做路径选择； 通信子网中每个结点可以和任何结点建立多条虚电路连接。 虚电路服务与数据报服务的主要区别 5.2 广域网中的分组转发机制 5.2.1 在结点交换机中查找转发表 路由表信息的来源 手工 人工生成路由表 在规模较小的网络中很有用 在路由不会改变的网络中也十分有用 自动生成 由软件生成/更新路由表 这种方式在大型网络中是必需的 当发生错误时，它可改变路由 1．层次结构的地址结构 为了减少查找转发表所花费的时间，在广域网中一般都采用层次结构的地址(hierarchical addressing)。 转发表举例 转发表中没有源站地址这一项。因为路由选择中的下一跳只取决于数据报中的目的站地址，而与源站地址无关。 2．按照目的站的交换机号确定下一跳 采用两个层次的编址方案可使转发分组时只使用第一部分地址，即在进行路由选择时，只根据主机地址中的交换机号。 5.2.2 路由表的简化 简化的转发表 5.3 X.25分组交换网 X.25协议： “在公用数据网上以分组方式工作的数据终端设备DTE和数据电路端接设备DCE之间的接口”。 最早的WAN协议之一： 1976年由CCITT（现在的ITU-T）制定，用于公用数据网（PDN）； 1992年修订，速率从64kb/s扩展到2.048Mb/s。 X.25只涉及DTE与DCE的接口，不涉及网络内部功能实现。 X.25分组交换网的技术特征 工作在OSI网络体系结构的低3层； 采用分组交换； 提供点对点的、面向连接的通信； 包含验证WAN连接连续性的技术； 包含确保每个分组正确到达预期目的地的技术。 多路复用，一条物理链路支持多条虚电路 ； 支持多种高层协议： 高层协议的PDU均作为普通数据被封装在X.25的分组中在网络中传送。 工作速率≤64kb/s（2.048Mb/s，罕见）。 X.25协议的体系结构 对应于OSI层次模型的最低三层。 X.25分组交换网与因特网的比较 网络设计