现代通信技术课件第6章 数据网技术.pptVIP

第6章 数据网技术 6.1 数据网概述 以数据传输为主的网络称为数据网 6.1.1 数据网的分类 按网络拓扑结构分类：骨干网---网状网、格形网；本地网---星 形网 按传输技术分类：可分为交换网和广播网 按传输距离分类：局域网、城域网、广域网 6.1.2 数据通信系统构成 6.1.3 数据网的构成 数据交换网是一个由分布在各地的数据终端设备、数据交换设备和数据传输链路所构成的网络，在网络协议的支持下，实现数据终端间的数据传输和交换。数据交换网的示意图如下： 数据终端设备 数据交换设备 数据传输链路 6.2 分组交换网及相关技术 6.2.1 分组交换的概念 分组交换原理 分组的复用和传输方式 分组的复用 分组的传输方式 数据报方式 虚电路方式 6.2.2 分组交换网技术 分组交换网的组成和结构 分组交换网的路由选择 交换节点在路由选择中的工作原理 分组进入交换节点，节点中央处理单元（CPU）对分组进行测试，包括对分组网络层目的地址的检验，在这个基础上，分组被安排在正确的出中继，并进人相应的队列等待发送。 分组通过交换节点的延迟有3个主要因素：即在CPU及出链路队列中的排队时间、CPU处理时间和分组传输时间。 确定最佳路径: 沿可用的最佳路径传送分组。可以按时间最短的原则或费用最小的原则等来选择路径。 路由选择程序的分类 静态和动态：根据对网络条件的实时测量，频繁地执行最短路径运算，那么这种路由选择过程就称为动态的或自适应的。否则，称为静态的。即使采用静态程序，路由选择表也是变化的，只不过变化的频率较低。 集中与分布：在集中式路由选择程序中，路由控制中心负责计算网络的最短路径。在分布式路由选择程序中，所有网络节点都进行最短路由计算。 最短路由选择算法 最短路径算法是由E. Dijkstra提出的，它能确定从任一源节点至网络中其他所有节点的最短路径，称这些路径的集合为最短前向路径树。 分组交换网的流量控制与拥塞控制 分组交换网的流量控制是指限制进人分组网的分组数量，往往指在给定的发送端和接收端之间点对点通信量的控制。流量控制所要做的就是使发送端发送数据的速率不能使接收端来不及接收。 拥塞控制是一个 全局性过程，涉 及到所有的主机、 路由器，以及与 降低网络传输性 能有关的所有因 素。 6.3 帧中继技术 帧中继技术是为适应高带宽通信系统为基础的高速网络而出现的。 6.3.1 帧中继的基本概念 帧中继（FR）作为一种解决高带宽组网要求的方案出现了。帧中继在x.25网基础上简化了网络层次结构，并把差错控制移到智能化的终端来处理，使网络节点的处理大大简化，提高了网络对信息处理的效率。因此它是一种快速分组交换，目前提供64kbit/s~2Mbit/s的速率，还可以达到更高的速率（上限可达50Mbit/s）。 帧中继可以做到低时延、较高吞吐量。帧中继网灵活、动态地分配带宽，对那些呈现各种不同传输速率和瞬时需要高带宽的突发性业务，将更加经济有效。 帧中继能为用户提供简单的标准化接口，例如局域网桥接器／路由器，分组交换机以及专用／公用网的接口。 帧中继网是由用户设备与网络设备组成，前者负责把帧送到帧中继网，后者负责把这些帧送到正确的目的地用户设备。 6.3.2 帧中继工作原理及技术特点 帧中继网络结构和协议结构 帧中继节点有3个主要功能： 在第2层上的虚电路多路复用； 链路层故障检测； 从一个节点将帧转发到另一个帧中继节点。 这些功能称为核心功能。 帧中继的技术特征 帧中继的复用与寻址：在链路层采用统计复用，并采用虚电路的机制为每一个帧提供地址信息。 帧中继的带宽管理与拥塞控制：帧中继网提供灵活的带宽管理，网络根据用户请求的业务量描述与网络的剩余容量之间的关系来决定是否接收或拒绝一个连接请求。 帧中继的差错控制功能：只有在通信两端主机中的数据链路层才具有完全的差错控制功能。 帧中继的呼叫控制信令：帧中继的呼叫控制信令是在与用户数据分开的另一个逻辑连接上传送的。 6.3.3 帧中继的应用 局域网互连、虚拟专用网、中继传输、其他应用 6.4 数字数据网技术 6.4.1 数字数据网的基本概念 数字数据网（DDN）是利用数字信道传输数据的一种传输网络。 DDN向用户提供半永久性的数字连接。 DDN采用数字交叉连接装置作为节点交换设备。 DDN具有下列优点： DDN是同步数据传输网，不具备交换功能，通过数字交叉连接设备可向用户提供固定的或半永久性信道，并提供多种速率的接入； 传输速率高，网络时延小，目前提供N x 64 kbit/s-2 Mb