第5章 计算机广域网技术祥解.ppt

第5章 计算机广域网技术 本章内容 5.1 WAN概述 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（成本？） 误码率高：复杂的错误控制技术，开销？ 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 Pro：资源利用率高、用户建网成本低 Con：用户必须依赖电信部门 广域网的拓扑结构 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 一种可以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 一种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 5.2 公共传输系统 广域网的基础——电信网络 提供公共传输平台 物理线路、技术支持、网络服务(音频、视频、数据) 模拟通信（仅本地环路）、数字通信 1. 电话系统 是一种分布最广泛、最容易获得的服务 除本地环路外，基本实现了数字传输 三个部分： 交换局：端局(CO)，汇接局、长途局——提供交换连接 接入网（本地环路、用户环路）——提供用户接入 传输网（干线、中继线）——交换局间的连接线路 电话网中的核心技术 PCM编码 每路语音信号被转换成64kb/s的PCM编码数字信号 在端局转换 时分多路复用技术 多路PCM信号复合成更高速率的信号 E1～E5（ DS1～DS5） 电话网也可以用于计算机通信 通过拨号连接可以实现不超过64kb/s的传输速率 由于模拟传输技术的限制，实际传输速率≤56kb/s 通过ISDN、xDSL可以实现更高速率的通信 ISDN: 128kb/s， xDSL: 512kb/s～55Mb/s 2. SONET光传输网络 使用光纤介质的高速WAN通信技术 基本速率级别（OC-1）为51.84Mb/s，最高可达OC-192乃至OC-256（13.271Gb/s），见p170表5.3 能够与ATM（采用定长信元）很好地兼容 ATM的两种速率：155.52Mb/s和622.08Mb/s正好对应于OC-3和OC-12 拓扑结构：网状、环形（双环） SONET体系结构 只对应于OSI的物理层 包含4个子层： 光子：在光纤上传输数据位流，光电转换 分段：帧的组装及正确传输 线路：同步和信号交换，复用，故障恢复 路径：端到端的传输，与其它网络（ATM、 FDDI、ISDN、SMDS等）的接口，即定义这些网络的帧如何映射到SONET帧中 教材p171，图5.4 SONET基本帧结构 810字节（90列×9行），其中： 传输开销（3列，共27字节） 其中：同步开销3行（9字节），线路开销6行（18字节） 同步载荷包（87列，共783字节） 其中：路径开销1列（9字节），净载荷86列（774字节） 从上至下逐行传输，每125μs传输一帧（TDM） SONET的优点 非专利标准，很多供应商均提供兼容设备 ATM交换机、ISDN交换机、路由器 远距离的超高速通信 SONET应用领域 在相距很远的网络之间提供超高速连接 远程教学 高质量的音频和视频传输 远距离的视频会议、远程医学诊断 复杂图形的高速传输 高分辨率卫星照片 3. xDSL（数字用户线） DSL是在普通电话线上实现数字传输的技术。 DSL属于接入网技术——“最后一公里”； 开发目的： 宽带接入：满足视频、音频、多媒体、互联网等需要高带宽的应用； 利用现有的、广泛应用的电话铜线，而不是重新布线。 关键：提高电话线路的传输带宽！ 方案：利用4kHz以上语音通信未使用的频带 DSL的主要应用： 网吧、住宅小区的用户接入互联网 WWW，文件/电影/音乐下载 DSL包括以下几种技术： ADSL 非对称数字用户线（我国使用最广泛） RADSL 速率自适应非对称数字用户线 HDSL 高比特率数字用户线 VDSL 甚高比特率数字用户线 SDSL 单线对HDSL数字用户线（HDSL2） DSL的调制方式 2B1Q（脉冲幅度调制PAM的一种） 用4电平脉冲信号表示2个二进制位； 码间干扰大，需要使用自适应均衡器和回波抵消器； 信号频谱延伸到4kHz以下，无法与语音通信并存。 CAP（无载波幅度相位调制） 属于正交幅度调制