第5章广域网技术祥解.ppt

5.1 广域网技术的特点 （1）长距离。一般跨越城市，甚至是联通全球的远距离连接。 （2）低速率。在很早时候，广域网的传输速率是以Kbps为单位的。当然随着应用的需要，技术的不断创新，现在也出现了许多像ISDN、ADSL、ATM这样的高速广域网，其传输速率能达到Mbps级，甚至更高。 （3）高成本。相对于城域网、局域网来说，广域网的架设成本是很昂贵的。不过，它却给世界带来了前所未有的大发展。 （4）维护困难。相对于局域网维护来说，广域网管理、维护更为困难。 （5）传输介质多样。可以使用多种介质进行数据传输，如光纤、双绞线、同轴电缆、微波、卫星、红外线、激光等。 5.2 数据交换方式 数据传输的双方若有点对点的链路连接，那么实现数据通信最为方便。但现实中很多时候这种配置很难实现，当数据传输的双方物理距离很远，或者需要相连的传输设备很多，就需要在各工作站之间建立一个通信网络。 交换即转接，是在交换通信网中实现数据传输必不可少的技术。交换方式按照性质可以分为电路交换、存储交换和信元交换，其中存储交换又分为报文交换和报文分组交换。而后者通常简称为分组交换。 定义 电路，指承载用户信息的物理层媒质，可以是一对铜线、一个频段或时分复用电路的一个时隙。 电路交换模式，交换设备只为通信双方建立透明的通路连接，不对用户信息进行任何检测、识别或处理。 电路交换设备，常称作程控交换机，在软件控制下，接收和处理用户呼叫信令，分配资源，提供双向通信电路。 5.2.1 电路交换 电路交换要在两站间建立一条专用通信链路需要花费一段时间，这段时间称为呼叫建立时间。在此过程阶段中，在通信链路建立过程中由于交换网繁忙等原因而使建立失败，对于交换网则要拆除已建立的部分电路，用户需要挂断重拨，这称为呼损。 电路交换方式利用率低。 5.2.1.2 电路交换的优势 电路交换的一个优势是，提供给用户的是“透明通路”，即交换网对用户信息的编码方法、信息格式以及传输控制程序等都不加以限制，通信双方收发速度、编码方法、信息格式、传输控制等完全由传输双方决定。 在传输的过程中，在每个节点的延迟是可以忽略的，数据以固定的数据率传输，除通过传输链路的传播延迟以外，没有别的延迟，适用于实时大批量连续的数据传输。 电路交换的缺点： 1、虽然信息传输的时延较小，但是电路的接续时间较长 2、电路资源被通信双方独占，整个电路利用率低 3、有呼损，即可能出现由于对方用户终端设备忙或交换网负载过重而呼叫不通 5.2.2 存储交换 在报文交换网中，网络节点通常为一台专用计算机，配备足够的外存，以便在报文进入时，进行缓冲存储。节点接收一个报文之后，报文暂存放在节点的存储设备之中，等输出线路空闲时，再根据报文中所附的目的地址转发到下一个合适的节点，如此往复，直到报文到达目标数据终端。所以报文交换也称为存储转发（Store and Forward）交换。 报文交换的优点： 1、报文交换是以报文为单位的存储转发原理，根据目的地址的不同转发到不同线路上发送 2、在报文交换的过程中，没有电路接续的过程，来自不同用户的报文可以在一条线路上以报文为单位进行多路复用，线路可以以它的最高传输能力工作，大大提高线路的利用率 3、无须预约传输带宽，动态逐段利用传输带宽对突发式数据通信效率高，通信迅速。 报文交换的缺点： 1、信息通过交换机的时延大，并且时延的变化也大 2、交换机要有能力对报文进行存储。其中有的报文可能很长，要求交换机要有较强的处理能力和存储容量。 3、报文交换不运用于即时交互式数据通信 5.2.2.2 报文分组交换 该方式是把长的报文分成若干较短的、标准的“报文分组”（Packet），以报文分组为单位进行发送、暂存和转发。每个报文分组，除要传送的数据地址信息外，还有数据分组编号。报文在发送端被分组后，各组报文可按不同的传输路径进行传输，经过节点时，同样要存储、转发，最后在接收端将各报文分组按编号顺序再重新组成报文。 数据报是报文分组存储转发的一种形式。与线路交换方式相比，在数据报方式中，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，从源主机到达目的主机。从源主机到达目的主机。 分组交换的优点： 高效：在分组传输的过程中动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用。 灵活：为每一个分组独力地选择转发路由。 迅速：以分组为为传送单位，可以不先建立连接就能向其他主机发送分组。 可靠：保证可靠性的网络协议，分布式多路由的分组交换网，使网络有很好的生存性。 分组交换的缺点： 1、分组在各路由器存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延。此外还无法确保通信时端到端所需要