《计算机网络教程》（谢希仁著）PPT电子课件教案-第6章 广域网参考.ppt

第6章 广域网 6.1 广域网的基本概念 6.2 广域网中的分组转发机制 6.3 X.25分组交换网 6.4 帧中继FR 6.5 综合业务数字网ISDN 6.6 异步传递模式ATM §6.1.1 广域网的构成 当主机距离较远时,例如，几百公里，甚至几千公里时，就需要广域网。 广域网的构成：由一些结点交换机以及相应的链路组成。 结点交换机执行将分组存储转发的功能。结点之间都是点到点连接，但为了提高网络的可靠性，通常一个结点交换机与多个结点交换机相连。 §6.1.2 数据报和虚电路 从层次上看，广域网中的最高层就是网络层。网络层为连接在网络上的主机所提供的服务可以有两大类，即无连接的网络服务和面向连接的网络服务。这两种服务具体的实现就是通常所说的数据报（Datagram）服务和虚电路（Virtual Circuit）服务。 数据报和虚电路优缺点 1）从速度上考虑：主机在网络上传送的报文长度，在很多情况下都很短。若采用128个字节为分组长度，则往往一次传送一个分组就够了。这样，用数据报既迅速又经济。若用虚电路，为了传送一个分组需建立虚电路和释放虚电路就显得太浪费网络资源了。长分组？ 2）从开销上考虑：为了在交换结点进行存储转发，在使用数据报时，每个分组必须携带完整的地址信息。但在使用虚电路的情况下，每个分组不需要携带完整的目的地址信息，而仅需要有很简单的虚电路号码的标志，这就使分组的控制信息部分的比特数减少，因而减少了额外的开销。 6.2.1 在结点交换机中查找转发表 局域网中由于不需要进行路由选择，其地址采用了平面地址，结构比较简单。但在广域网中，分组往往要经过许多的结点交换机的存储转发才能到达目的地。在广域网中每一个结点交换机中都有一个转发表，里面存放了到达每一个主机的路由。显然，广域网中的主机数越多，查找转发表就越费时间。为了减少查找转发表所花费的时间，在广域网中一般都采用层次结构的地址。 主机在广域网中的地址和交换机中的转发表 2.按照目的站的交换机号确定下一跳 在确定下一跳时，可以不必根据目的站的完整地址，而是仅仅根据目的站地址中的交换机号。当分组到达目的交换机后才用到端口号。因此，对P144，图6－4中交换机2的转发表可进行简化。 6.2.2路由表的简化 在研究广域网的路由问题时，可用图论中的“图”表示整个广域网： 结点 — 表示结点交换机 边 — 表示广域网中的链路 每个结点的转发表 转发表进一步简化 默认路由： 1）用一个默认路由代替所有的具有相同“下一站”的项目 2）默认路由比其他项目的优先级低 3）若转发分组时找不到明确的项目对应，就使用默认路由 §6.3 X.25分组交换网 是CCITT在1976年根据X.25建议书实现的计算机网络。X.25广泛应用于：公用分组交换网. 适用于：低中速线路＜64Kbps。 现在已经有性能更好的网络逐渐取代它，如帧中继FR。 X.25只是一个对公用分组交换网接口的规约。X.25提供面向连接的虚电路服务。 X.25层次关系 X.25虚电路图 X.25采用虚电路方式的原因：在20多年前，计算机的价格昂贵，许多用户只用得起廉价的哑终端。当时通信线路的传输质量一般都很差，误码率较高。X.25网的设计思路是将智能做在网络内。X.25网在每两个结点之间的传输都使用带有编号和确认机制的HDLC协议，而网络层使用具有流量控制的虚电路机制，可以向用户的哑终端提供可靠交付的服务。 但到了20世纪90年代，通信主干线已大量使用光纤技术，数据传输质量大大提高，使得误码率降低好几个数量级，而X.25十分复杂的数据链路层协议和分组层协议已成为多余。PC机的价格急剧下降使得哑终端的使用量逐渐减少。 Internet的设计思想：网络应尽量简单而智能应尽可能放在网络以外的用户端。虽然Internet只提供尽最大努力交付的服务，但具有足够智能的用户PC机完全可以实现差错控制和流量控制，因而Internet仍能用户提供端到端的可靠交付。 当利用X.25网来支持因特网服务时，X.25网就表现为数据链路层的链路。下图中X.25虚电路就相当于IP层下面的数据链路层。 § 6.4 帧中继 6.4.1 帧中继概述 帧中继工作原理：由于大量使用光纤技术，数据传输质量大大提高，误码率降低。因此，帧中继采用快速分组交换技术。当帧中继交换机收到一个帧的首部时，只要一查出帧的目的地址就立即开始转发该帧，称为流水线方式。从而使帧的处理时间比X.25网减少了一个数量级。 帧中继网络本身的误比特率非常低时，帧中继技术才是可行的。 帧中继大大简化了X.25的差错控制和流量控制功能，由高层来负责。帧中继网络只有最低二层，没有网络层。 一般分组交换网的存储转发