第03章-广域网等(第3版)祥解.ppt

计算机网络应用技术教程（第三版） 第3章 广域网、局域网与城域网技术发展趋势 本章学习要求 掌握：广域网技术 掌握：局域网技术 了解：宽带城域网技术 3.1 广域网技术 广域网的主要特征 广域网技术发展的轨迹 光网络与光以太网技术 3.1.1 广域网的主要特征 广域网是一种公共数据网络 广域网技术研究的重点是宽带核心交换技术 3.1.2 广域网技术发展的轨迹 在广域网的发展过程中，用于构成广域网的网络类型主要有： 公共电话交换网、综合业务数字网、ATM网 X.25网、帧中继网 光以太技术 公共电话交换网 早期，利用电话交换网(public switching telephone network，PSTN)的模拟信道，使用调制解调器(modem)这种设备，通过拨号建立结点之间的线路连接的网络，完成计算机之间的低速数据通信 X.25网与帧中继网 X.25网是典型的分组交换网。X.25研究初期的通信线路不好，传输速率低与误码率高，X.25协议要采取各种措施解决通信质量问题 帧中继网是用光纤替代传统电缆。由于光纤的传输速率高、误码率低，因此帧中继网可以简化X.25网的协议 综合业务数字网 CCITT提出将语音、数据、图像等业务综合在一个网中，即综合业务数字网(integrated service digital network，ISDN) ISDN的主要目标： 提供支持各种通信服务的数字通信网络，在不同国家采用相同标准 为通信网络之间的数字传输提供标准 提供一个标准的用户接口，使通信网络内部变化对终端用户透明 ATM网 异步传输模式(asynchronous transfer mode，ATM)是一种分组交换技术 ATM采用信元（cell）作为数据传输单元 ATM以统计时分多路复用方式动态分配带宽，能适应实时通信的要求 ATM没有链路之间的差错与流量控制，协议简单、数据交换效率高 ATM的传输速率为155Mbps～2.4Gbps 3.1.3 光网络与光以太网技术 第一代传输网络以铜缆与无线射频为主，在发展过程中无法逾越带宽的瓶颈问题 第二代传输网络在主干线路使用光纤，发挥光纤的高带宽、低误码率、抗干扰等优点，交换结点的电信号与光信号转换仍是带宽瓶颈 第三代全光网以光结点取代现有网络的电结点，使用光纤将光结点互联成网，克服现有网络在传输和交换时的瓶颈 ASON的概念 自动交换光网络(automatic switched optical network，ASON) 引入智能控制的很多方法，解决光网络的自动路由发现、分布式呼叫连接管理，以实现光网络的动态配置连接管理 3.2 局域网技术 局域网技术发展的轨迹 Ethernet的基本工作原理 高速Ethernet技术 交换式局域网与虚拟局域网技术 无线局域网技术研究与发展 蓝牙技术的研究与发展 无线个人区域网与IEEE 802.15.4标准 3.2.1 局域网技术发展的轨迹 IEEE 802参考模型 IEEE 802.1：定义局域网体系结构、网络互连、网络管理与性能测试 IEEE 802.2：定义逻辑链路控制(LLC)子层功能与服务 IEEE 802.3：定义Ethernet的CSMA/CD总线介质访问控制子层与物理层 IEEE 802.11：定义无线局域网访问控制子层与物理层 IEEE 802.15：定义近距离个人无线网络访问控制子层与物理层 IEEE 802.16：定义宽带无线网络访问控制子层与物理层 3.2.2 Ethernet的基本工作原理 总线形局域网的拓扑结构 CSMA/CD介质访问控制方法 Ethernet通常采用双绞线等传输介质作为总线，所有结点通过总线发送或接收数据，结点通过总线以广播方式发送数据，因此需要共享总线的冲突问题 Ethernet的核心技术：带有冲突检测的载波侦听多路访问(carrier sense multiple access with collision detection，CSMA/CD) CSMA/CD的工作流程：先听后发，边听边发，冲突停止，延迟重发 Ethernet网卡结构 发送与接收信号的收发器 曼彻斯特编码与解码器 Ethernet数据链路控制部分 帧装配部分 与主机的接口 Ethernet物理地址 Ethernet物理地址用于IEEE 802.3协议的介质访问控制(MAC)子层的帧中，它被称为MAC地址 Ethernet物理地址的长度为48位，因此允许分配的地址应该有247个 Ethernet物理地址在全球范围唯一，IEEE注册管理委员会(RAC)为每个网卡分配地址的前三字节 局域网发展的基本思路 提高Ethernet的数据传输速率，从10Mbps提高到100Mbps、1Gbps、甚至10Gb