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第4章 网络互联与广域网 4.3 广域网 4.3.1 广域网的结构与特点 4.3.2 广域网参考模型 4.3.3 广域网提供的服务 4.3.4 广域网的种类 4.3.1 广域网的结构与特点 广域网（WAN, Wide Area Network）是一种覆盖地域较广的网络，它通过若干个结点交换机和连接这些结点的物理链路将分布在异地的多个局域网或主机连接起来，形成一个范围广泛的远程网络。它通常覆盖一个国家甚至全球，从而可以使人们最大范围地传送信息和共享资源。 4.3.1 广域网的结构和特点 1. 广域网的结构 广域网的结构分为通信子网与资源子网，示意图如4.12所示。 图4.12 广域网结构示意图 4.3.1 广域网的结构与特点 2. 广域网的特点 与覆盖范围较小的局域网相比，广域网的特点在于： （1）覆盖范围广，可达数千公里甚至全球。 （2）广域网没有固定的拓扑结构。 （3）广域网通常使用高速光纤作为传输介质。 （4）局域网可以作为广域网的终端用户与广域网连接。 （5）广域网主干带宽大，但提供给单个终端用户的带宽小。 （6）数据传输距离远，往往要经过多个广域网设备转发，延时较长。 （7）广域网管理、维护困难。 4.3.2 广域网参考模型 对照OSI参考模型，广域网的公用通信网主要工作在底层的3个层次，即物理层、数据链路层和网络层。它们之间的对应关系如表4-2所示。 4.3.3 广域网提供的服务 广域网的最高层是网络层，网络层提供的服务可以按传输方式和传输速率划分 1. 按传输方式分 （1） 无连接的网络服务 无连接的网络服务具体实现就是数据报服务。其特点如下： 在数据发送前通信双方不建立连接。 每个分组独立进行路由选择，因此具有高度的灵活性，每个分组都要携带地址信息。 网络无法保证数据不丢失，用户自己负责差错处理和流量控制。 网络资源的利用率较高。 转发过程和端系统的处理开销相对较大，总体的处理效率低于面向连接的方式。 4.3.3 广域网提供的服务 1. 按传输方式分 （2） 面向连接的网络服务 面向连接的服务具体体现就是虚电路服务。其特点为： 在数据发送前要建立虚拟连接，每个虚拟连接对应一个虚拟连接标识。网络中的结点交换机根据这个标识决定将分组转发到哪个端口。 虚电路服务可以保证按发送的顺序收到分组，有服务质量保证。差错处理和流量控制可以选择由用户负责或由网络负责。 路由固定，数据转发开销小；服务质量比较稳定，适于一次性大批量数据传输。 稳定性差，某个中继系统故障会导致整个系统连接的失败。 4.3.3 广域网提供的服务 1. 按传输方式分 （3）两种服务方式的比较 一般来说，这两种服务适用于不同的通信场合。若需要传送的报文很短而采用的分组长度较大，则需要传送的分组数量很少。使用数据报方式既迅速又经济。但如果需要传送的分组数量较多，使用虚电路，每个分组只需要携带虚电路的标志，分组的控制信息部分所占的比特率很小，减少了额外开销。 由于数据报服务的每个分组可独立地选择路由，当某个结点发生故障时，后续的分组就可另选路由，提高了网络可靠性。而在虚电路中，结点发生故障就必须重新建立一条虚电路。从这个方面说，数据报方式要比虚电路方式更健壮。 4.3.3 广域网提供的服务 按传输速率分 （1）固定速率业务 固定速率业务即在提供服务的过程中其速率固定，常见业务为64Kbps话音业务。 （2）可变速率业务 可变速率业务即在提供服务的过程中其速率是可变的。常见业务包括压缩的分组语音通信和压缩的视频传输等。 4.3.4 广域网的种类 广域网可以分为公共传输网络、专用传输网络和无线传输网络。 （1） 公共传输网络 一般是由政府电信部门组建、管理和控制，网络内的传输和交换装置可以提供（或租用）给任何部门和单位使用。公共传输网络大体可以分为两类： 电路交换网络。主要包括公共交换电话网（PSTN）和综合业务数字网（ISDN）。 分组交换网络。主要包括X.25分组交换网、帧中继和交换式多兆位数据服务（SMDS） （2） 专用传输网络 由一个组织或团体自己建立、使用、控制和维护的私有通信网络。 专用传输网络主要是数字数据网(DDN) 。 （3）无线传输网络 主要是移动无线网。典型的无线传输网有GSM和GPRS技术等。 4.3.4 广域网的种类 1. 公用交换电话网（PSTN） 在电话发明后不久PSTN就产生了，在早期的PSTN中，电话是通过模拟信号传送的，传输质量较差。到20世纪70年代