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计算机网络第六章广域网课件演示文稿

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计算机网络教案(第6章)

计算机网络教案(第6章)
帧中继和分组交换类似，但却以比分组容量大的帧为 单位而不是以分组为单位进行数据传输，而且，它在 网络上的中间节点对数据不进行误码纠错。

6.3.3 数字数据网DDN

数字数据网(DDN，Digital Data Network)是利用数字信 道传输数据信号的数据传输网。 它的传输媒介主要是光缆，辅助于数字微波、 卫星信道 以及用户端可用的普通电缆和双绞线。 在现有的电信网(电话网或分组交换网)中，都有模拟成分 存在，需要许多模数转换及调制解调设备。而DDN则以 全数字、高速率及灵活的交叉连接复用功能为用户提供 永久性或半永久性的数字电路专线(出租)业务，为用户构 建了一个大容量的数据通信平台。数字信道与传统的模 拟信道相比，具有传输质量高、速度快、带宽利用率高 等一系列优点。
基于 ADSL 的接入网 端局或远端站 ATU-C PS 电话 分路器 用户线 PS ATU-R
区域宽带网
ATU-C ATU-C DSLAM
图3-32
至本地电话局
居民家庭
基于ADSL的接入网的组成
§6.4
异步传输方式ATM
1 ATM概述
1972年ITU-T提出了综合业务数字网(ISDN)的概 念。特别是80年代初制定的一整套关于ISDN的系列建 议，奠定了ISDN发展的基础。鉴于当时技术能力和业 务需求的限制，首先提出的只能是窄带综合业务数字网 (N-ISDN)。
2.7～3.6 km
1.4 km 0.9 km 0.3 km 4.ADSL中的“D（数字）”应理解为“使 用数字技术”。ADSL的用户线上传送 的仍然是模拟信号而不是数字信号。 ADSL在现成的用户线（铜线）的两端 各安装一个ADSL调制解调器。我国目 前采用的方案是离散多音调DMT (Discrete Multi-Tone) 调制技术。

计算机网络课件ppt

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01 03
虚拟专用网络技术概述
虚拟专用网络技术是一种可以在 公共网络上建立加密通道的技术 ，通过这种技术可以保证数据传 输的安全性和可靠性。
02
虚拟专用网络协议
虚拟专用网络协议包括PPTP、 L2TP、IPSec等，其中PPTP和 L2TP协议比较常见。
04 广域网技术
数字数据网技术
01
数字数据网（DDN）是一种基于数字传输技术的数据通信网络，提 供可靠、高效的数据传输服务。
05 网络互联技术
路由器技术
路由器概述
路由器是网络互联的关键设备，用于连 接不同网络，实现数据包的转发和路径
选择。
路由协议
常见的路由协议包括RIP、OSPF、 BGP等，用于在路由器之间传递路由
信息。
路由表
路由器通过路由表来决定数据包的转 发路径，路由表根据路由协议动态生 成。
路由优化
为了提高网络性能，需要对路由进行 优化，包括路由聚合、路由过滤和策 略路由等。
无线局域网拓扑结构
无线局域网的拓扑结构与以太网类似，包括星型、总线型和环型等。
无线局域网设备
无线局域网设备包括无线网卡、无线路由器、无线接入点等。
虚拟专用网络技术
虚拟专用网络设备
虚拟专用网络设备包括路由器、 防火墙、VPN网关等。
04
虚拟专用网络的应用场景
虚拟专用网络可以应用于远程办 公、在线会议、数据传输等场景 ，保证数据传输的安全性和可靠 性。
。
帧中继技术通过简化数据链路 层协议，提高了数据传输的效 率，适用于对数据传输实时性
要求较高的应用场景。
帧中继技术可提供动态带宽分 配和流量控制功能，可根据用 户需求灵活调整带宽和数据传 输速率。

计算机网络基础PPT课件

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计算机网络的主要功能
数据通信、资源共享、分布式处理、提高计算机的可靠性。
计算机网络的拓扑结构
总线型、星型、环型、网状型。
计算机网络发展历程
第一阶段
第二阶段
面向终端的计算机网络，20世纪50年代初 ，美国建立半自动地面防空系统，将不同 地点的计算机通过通信线路连接起来。
计算机-计算机网络，20世纪60年代中期， 美国国防部ARPANET实验，标志计算机网 络的兴起。
数据传输过程
总结词
数据传输过程是计算机网络中数据从一个节点传送到另一个节点的过程。
详细描述
数据传输过程通常包括以下几个步骤：数据源将数据封装在一个数据包中，然后通过网络发送出去。数据包在网 络中经过一系列的路由器和交换机等网络设备的转发，最终到达目的地。在传输过程中，数据包可能会经过多次 封装和解封装的过程，以确保数据的完整性和可靠性。
第三阶段
第四阶段
国际标准化的计算机网络，20世纪70年代 末至80年代初，出现了一系列标准化的网 络体系结构。
高速计算机网络，20世纪90年代初至今， 网络技术向高速、宽带、智能化发展。
计算机网络分类
按覆盖范围分类：局 域网、城域网、广域 网。
按拓扑结构分类：总 线型、星型、环型、 网状型。
按传输介质分类：有 线网、无线网。
TCP/IP模型
总结词
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）模型是互联网协议的核心，它定义了数 据如何在网络中传输。
详细描述
TCP/IP模型将网络系统划分为四个层次，分别是应用层、传输层、网络层和链路层。其中，应用层对 应于OSI参考模型的应用层和表示层，传输层对应于OSI的传输层，网络层对应于OSI的网络层，而链 路层对应于OSI的数据链路层和物理层。

第6章 广域网

第6章 广域网
X.25
DTE DCE
X.25
公共网
DCE
X.25
DTE
13

信管 严峻
PSE DCE DTE PSE PSE
DCE DTE
DCE
PSN
DTE
数据终端设备（ Terminal） DTE 数据终端设备（Data Terminal） 数据电路终端设备（ CircuitDCE 数据电路终端设备（Data Circuit-terminating Equipment） Equipment） 分组交换设备（ Equipment） PSE 分组交换设备（Packet Switching Equipment） 分组交换网（ PSN 分组交换网（Packet Switching Network）
1
信管 严峻
图6-1-1 由局域网和广域网组成互连网
2
信管 严峻
从上图中可知，广域网和局域网都是互连网的重要组成构件。 互连网必须使用路由器来连接，而广域网是使用结点交换机来连接。 广域网中的这些链路一般采用光纤线路或点对点的卫星链路等 高速链路，其距离没有限制。在广域网内，这些结点交换机和它们 之间的链路一般由电信部门提供，网络由多个部门或多个国家联合 组建而成，并且网络的规模很大，能实现整个网络范围内的资源共 享。
6
信管 严峻
虚电路服务的特点： (1)采用虚电路服务就必须有连接建立、数据传输和连接释放这三个 阶段。 (2)虚电路一经建立就要赋予虚电路号，它反映信息的传输通道，这 样在传输信息报文分组时，就不必再注明源站和目的站的全部地 址，相应地缩短了信息量。 (3)虚电路服务在传输数据时采用存储转发技术，即某个结点先把报 文分组接收下来，进行验证，然后在把该报文分组转发出去。 (4)在使用虚电路时，是由网络来保证报文分组按序到达，而且网络 还要负责端到端的流量控制。

计算机网络教程 课件 (第二版) 谢希仁 第6章

计算机网络教程 课件 (第二版) 谢希仁 第6章
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互联网
局域网
结点交换机 局域网
广域网 路由器
图6-1
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由局域网和广域网组成互联网
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广域网与互联网
相距较远的局域网通过路由器与广域网相连，组成了 相距较远的局域网通过路由器与广域网相连， 一个覆盖范围很广的互联网。这样， 一个覆盖范围很广的互联网。这样，局域网就可通过 广域网与另一个相隔较远的局域网进行通信。 广域网与另一个相隔较远的局域网进行通信。 互联网的主要特征是不同网络的“互连”，它使用路 互联网的主要特征是不同网络的“互连” 由器来连接多个网络，并在网络间进行分组转发； 由器来连接多个网络，并在网络间进行分组转发；广 域网指的是单个网络，它使用结点交换机连接各主机， 域网指的是单个网络，它使用结点交换机连接各主机， 在单个网络中进行分组转发。 在单个网络中进行分组转发。 广域网和局域网都是互联网的重要组成构件， 广域网和局域网都是互联网的重要组成构件，从互联 网的角度来看，它们都是平等的。 网的角度来看，它们都是平等的。无论是局域网还是 广域网，网内主机进行通信时， 广域网，网内主机进行通信时，只需要使用网络的物 理地址即可。 理地址即可。
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图6-2
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数据报服务和虚电路服务
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虚电路服务与数据报服务的主要区别
表 6-1 对比的方面 思路 连接的建立 目的站地址 路由选择 当结点出故障时 分组的顺序 端到端的差错处 理和流量控制 虚 电 路 服 务 与 数据 报 服 务的 对 比 虚电路服务 可靠通信应当由网络 来保证 必须有 仅在连接建立 阶段使 用， 每 个分组使用短的虚电 路号 在虚电路建立 时进行 ，所 有 分组均按同一路由 所有通过出故 障的结 点的 虚 电路均不能工作 总是按发送顺序到达 目的站 由分组交换网负责 数据报服务 可靠通信应当由用户 主机来保证 不要 每个分组都有目的站 的全地址 每个分组独立选择路 由 出故障 的结 点可 能会 丢失 分组 ， 一些路由可能会发生 变化 到达目的站时不一定 按发送顺序 由用户主机负责

完整计算机网络ppt课件

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物理层的基本概念与传输介质
物理层的基本概念
物理层是计算机网络体系结构中的最 底层，负责建立、管理和释放物理连 接，提供透明的比特流传输服务。
传输介质
物理层接口与标准
物理层接口规定了物理层设备与传输 介质之间的电气、机械和功能特性， 常见的物理层接口标准有EIA/TIA232、EIA/TIA-499等。
ATM的特点：支持多种业务类型（如语音、数据 、视频等）、高速传输、低延迟、QoS保障。
ATM在网络中的应用：作为骨干网传输技术，提 供高速、可靠的数据传输服务。
帧中继技术
帧中继（Frame Relay）的基本概念
一种简化的、面向连接的数据链路层协议，采用变长帧作为传输单位 。
03
包括前导码、帧起始定界符、目的地址、源地址、类型/长度字
段、数据字段和帧校验序列等。
无线局域网技术
无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）的概念：利用无线通信技 术构建的局域网，摆脱了有线网络的束缚。
无线局域网的标准：IEEE 802.11系列标准，包括802.11a、802.11b、802.11g、 802.11n、802.11ac和802.11ax等。
01
02
03
应用层的基本概念
应用层是计算机网络体系 结构中的最高层，负责为 用户提供各种网络服务和 应用程序接口。
应用层的功能
实现用户与网络之间的交 互，包括网络应用、数据 传输、资源共享等。
应用层协议
HTTP、FTP、SMTP、 DNS等协议都属于应用层 协议，用于实现不同的网 络应用。
DNS域名系统
传输层
向用户提供可靠的端到端的差错和 流量控制，保证报文的正确传输， 同时向高层屏蔽下层数据通信的细 节。

计算机应用基础课件 第6章 计算机网络基础及Internet应用


目前，我国在接入Internet网络基础设施上进行了大规模的投入，已建成中
国公用分组交换数据网（ChinaPAC）和中国公用数字数据网（ChinaDDN)。
9
6.1 计算机网络基础
6.1.3 相关知识点
3．计算机网络的基本组成
通信子网：计算机网络中实现网络通信功能的设备及其软件的集合。通 信子网由网卡、线缆、集线器、中继器、网桥、路由器、交换机等设备 和相关软件组成。 资源子网：计算机网络中实现资源共享功能的设备及其软件的集合。资 源子网由联网的服务器、工作站、共享的打印机，以及其他设备和相关
目前局域网中最常见的3个协议是Microsoft的NetBEUI、Novell的
IPX/SPX和交叉平台TCP/IP。
16
6.1 计算机网络基础
6.1.3 相关知识点
6．计算机网络的体系结构和协议
TCP/IP：TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）即 传输控制协议/互联网协议。 TCP/IP实际上是一组协议，包括上百个功能的协议，如：远程登录、文 件传输、电子邮件等，而TCP和IP是其中保证数据完整传输的两个基本协 议，目前是Internet最基本的协议。
第2代计算机网络
20世纪60年代中期，出现了若干台计算机互连的系统，这些计算机之间不 但可以实现彼此通信，还可以实现计算机间的资源共享。这种实现计算机之
间的通信，并以资源共享为目的的计算机通信网络称为第2代计算机网络。
7
6.1 计算机网络基础
6.1.3 相关知识点
第3代计算机网络 20世纪70年代，产生了局域网和广域网。1983年，国际标准化组织提出了 著名的开放系统互连参考模型（Dpen System Interconnect，OSI），为计 算机网络的发展提供了标准，使得计算机网络走上了标准化的轨道。体系结 构标准化的计算机网络称为第3代计算机网络。 第4代计算机网络 20世纪80年代中后期，Internet在美国出现。此后，许多其他计算机网络开 始相继接入Internet，使得Internet成为计算机网络领域中发展最快、接入用 户数最多的国际互联网。Internet的飞速发展和广泛应用，标志着计算机网 络进入了高速发展的崭新阶段——第4代计算机网络，也标志着人类社会进 入了信息化时代。

大学计算机(第5版蒋加伏)第6章课件


首次阿帕网连接实验的工作日志
阿帕网早期工作人员
6.1.1 网络基本类型
联合国宽带数字发展委员会报告： 2013年全球互联网用户为28亿左右； 每增加10%的宽带接入，可带来1.38%的GDP增长。 2013年全球互联网数据流量为：56EB（1EB=10亿GB）；全球有1万亿台设备接入互联网。 互联网受欢迎的原因：使用成本低，信息价值高。
6.1.2 网络体系结构
TCP协议“三次握手”过程：
请求
应答
确认
TCP协议建立连接时的“三次握手”过程
6.1.2 网络体系结构
安全隐患 第1次握手：客户端发SYN包到服务器，并等待服务器确认。 • 第2次握手：服务器收到SYN包，发送SYN+ACK应答包，然后计时等待。 • 第3次握手：客户端收到SYN+ACK包，向服务器发送ACK确认包。 • 客户端和服务器进入连接状态，完成三次握手过程。 • 客户端与服务器可以传送数据了。
TCP是议互联网中使用最广泛的网络协议。可见，网络协议在设计中存在安全“漏洞”。
6.1.2 网络体系结构
【扩展】
TCP协议“建立连接→数据传送→关闭连接“的 通信全过程。
6.1.2 网络体系结构 4. 网络协议的计算思维特征
网络层次结构有助于清晰地描述和理解复杂的网络系统。
（1）
分层不能模糊，每一层必须明确定义，不引起误解。
【案 例】 水库大坝控制系统局域网。
6.1.1 网络基本类型
（2）城域网（MAN） 城域网特征： • 覆盖区域为数百平方千米的城市内。 • 城域网由许多大型局域网组成。 • 城域网为个人、企业提供网络接入。
城域网结构： • 网络结构较为复杂； • 采用点对点、环形、树形等混合结构。

06第六章_广域网


广域网结点之间采用点到点连接
注意 区别 2.协议层次上
局域网主要在Data Link层 广域网主要在Network层
3.广域网与局域网之间采用路由器连接
共同点：连在一个广域网或连在一个局域网上的计算机在该网内 通信时，只需要使用其网络的物理地址即可。
6.1.2 广域网提供的服务：
服务：
1）无连接的网络服务（数据报服务） 2）面向连接的网络服务（虚电路服务）
最短路径算法
A. 已知条件：
整个网络拓扑和各链路的长度。如果长度代 表了最小时延或最少费用时，求最短通路。 B. 算法：
① 设原结点为：结点1 ② 然后一步一步地寻找，每次找一个结点 ③ 直到把所有的点都找到为止.
5 2 1 2 1
2
3
3
3 1
5 6
4
1
5
2
令：①
② ③
D(v)为原结点D到任意结点V的距离
•
路由选择策略:
算法给定网络中任意二个结点之间的最短边路。
（三） 随机步行式
工作方式： 从多个（能到达目的地的）出口中随机选中一个来转 发PDU。 随机---选择链路、根据信道负载、… • 不需要网络拓扑信息---网络结构无关性 • 每次路径是随机变化的 • 树形，星形网络
（四） 报文分叉式
报文分叉式又称为目录和报文分叉式路由选择算法 特征：每个节点存储一张路由表，对应于每个目的节 点都有几条可供选择的输出链路，并且它们按一定优 先级进行排序，一般用权值来表示路由表提供所有可 用得后继结点 路由基于随机决定策略
d ij min(tik d kj ) k A sij h，h使t ih d hj最小
分布式路由选择策略

第六章-广域网技术


广域网的通信服务类型 电路交换
HDLC, PPP, SLIP
广域网的通信服务类型 分组交换
X.25, FrameRelay, ATM
广域网的通信服务类型 租用专线
HDLC, PPP, SLIP
公共交换电话网（PSTN） 公共交换电话网（PSTN） 公共交换电话网 (public switched telephone network， PSTN)，也称为POTS 普通旧式电话服务）， POTS（ ），是 network， PSTN)，也称为POTS（普通旧式电话服务），是 目前普及程度最高、成本最低的公用通讯网络， 目前普及程度最高、成本最低的公用通讯网络，它在网络互 连中也有广泛的应用。 连中也有广泛的应用。 其特点为： 其特点为： 电路交换，有拨号连接过程，连接后独占信道 即可传输模拟信息，也可传输数字信息 用户环路为模拟传输 数据通信时需要使用MODEM 收发双方传输速率必须相同，最高为56kb/s 无差错控制能力
广域网采用的协议 广域网的通信子网工作在OSI/RM的下三层， OSI/RM高 广域网的通信子网工作在OSI/RM的下三层， OSI/RM高 OSI/RM的下三层 层的功能由资源子网完成。 层的功能由资源子网完成。 物理层：定义了通信线路的电气和机械特性。 ① 物理层：定义了通信线路的电气和机械特性。 EIA/TIA-231； EIA/TIA-449； V.24，V.35； ； ； ， ； HSSI，G.703；EIA-530。 ， ； 。 数据链路层：定义了数据的通信协议。 ② 数据链路层：定义了数据的通信协议。 LAPB；FrameRely；HDLC；PPP；SDLC。 ； ； ； ； 。 网络层： ③ 网络层：由于分布在广域网中的任意两台主机之间 都可能存在多条通信线路，因此， 都可能存在多条通信线路，因此，网络层提供能在 多条通信线路中选择用于数据传输的线路的功能。 多条通信线路中选择用于数据传输的线路的功能。 IP，ICMP，IGMP，IPX，SPX。 ， ， ， ， 。
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结点 4 的转发表
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默认
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默认路由
图6-7 使用了默认路由的简化转发表
6.3 异步传递方式ATM
6.3.1 ATM的基本概念
异 步 传 递 方 式 ATM (Asynchronous Transfer Mode)就是建立在电路交换和分 组交换的基础上的一种面向连接的快速分 组交换技术，它采用定长分组作为传输和 交换的单位。
图6-5左边是一个具有4个结点交换机 的例子，而右边则是对应的图。
1 3
2 4
结点 边
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2
3
4
图6-5 用图表示一个广域网
根据图6-5所示的图，可得出每一个 结点中的转发表，如图6-6所示。
使用了默认路由的简化转发表如图67所示。
结点 1 的转发表
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结点 2 的转发表
电路均不能工作
一些路由可能会发生变化
总是按发送顺序到达目的站 到达目的站时不一定按发送顺序
端到端的差错处 由分组交换网负责 理和流量控制
由用户主机负责
6.2 广域网中的分组转发机制
分组交换网的分组转发是基于查表的。 转发就是在交换结点收到分组时，检
查其目的地址，然后用查找转发表 (forwarding table)的方法，找出应从结点 的哪一个接口将该分组发送出去。
（4）ATM使用光纤信道传输。
ATM的一个明显缺点就是信元首部 的开销太大。
6.3.2 ATM的协议参考模型 和信元结构
ATM的协议参考模型，如图6-10所示。
2．按照目的站的交换机号确定下一 跳
采用两个层次的编址方案可使转发分 组时只使用第一部分地址，即在进行路由 选择时，只根据主机地址中的交换机号。
6.2.2 路由表的简化
广域网的路由问题就是要解决分组在 各交换机中应如何进行转发。在专门研究 广域网的路由问题时，可用图论中的“图 (graph)”来表示整个广域网，用“结点” 表示广域网上的结点交换机，用连接结点 与结点的“边”表示广域网中的链路。
广域网并没有严格的定义。通常是指 覆盖范围很广(远远超过一个城市的范围) 的长距离网络，一般都是由电信公司所拥 有。
局域网
互联网
结点交换机
局域网
路由器
广域网
图6-1 由局域网和广域网组成互联网
6.1.2 数据报和虚电路
网络层为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。这两种服务的具 体实现就是通常所谓的数据报服务和虚电 路服务。
计算机网络第六章广域网课件演示文稿
6.1 广域网的基本概念
6.1.1 广域网的构成
广域网由一些结点交换机以及连接这 些交换机的链路组成。通常一个结点交换 机往往与多个结点交换机相连。在广域网 中的一个重要问题就是路由选择和分组转 发。
图6-1表示相距较远的局域网通过路由 器与广域网相连，组成了一个覆盖范围很 广的互联网。
对比的方面
虚电路服务
数据报服务
思路
可靠通信应当由网络来保证 可靠通信应当由用户主机来保证
连接的建立
必须有
不要
目的站地址 路由选择 当结点出故障时 分组的顺序
仅在连接建立阶段使用，每 个分组使用短的虚电路号
每个分组都有目的站的全地址
在虚电路建立时进行，所有 每个分组独立选择路由 分组均按同一路由
所有通过出故障的结点的虚 出故障的结点可能会丢失分组，
图6-3 最简单的层次地址
图6-4中有三个交换机，其编号分别 为1, 2和3。每个交换机所连接的主机也按 接入的低速端口编上号码。
3 是交换机 的端口号
[1, 1] [1, 3]
1 交4
2 3
换5 机6 17
4567
4 交1
5 6 7
换 机2 33
3 是交换机 的端口号
交换机 2 123
下一跳
1 是交换机号 1 是交换机号
最简单的层次结构地址就是把一个用 二进制数表示的主机地址划分为前后两部 分。前一部分的二进制数表示该主机所连 接的分组交换机的编号，是第一层地址， 而后一部分的二进制数表示所连接的分组 交换机的端口号，或主机的编号，是第二 层地址，如图6-3所示。
所连接的交换机的编号 所连接的交换机端口号 计算机在广域网中的地址
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结点 3 的转发表
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直接
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可以合并
可以合并
结点 4 的转发表
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直接
可以合并
图6-6 图6-5中各结点的转发表
结点 1 的转发表
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直接
默认
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结点 2 的转发表
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直接
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默认
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结点 3 的转发表
图6-2中分别画出了网络提供数据报 服务和提供虚电路服务的特点。
看网络提供虚电路服务的情况。先设 图6-2(b)中主机H1要和主机H5通信。
在图6-2(b)中，我们设寻找到的路由 是A→B→E。
图6-2 数据报服务和虚电路服务
表6-1归纳了虚电路服务与数据报服务的主要区别。
表6-1
虚电路服务与数据报服务的对比
路由选择则是构造路由表 (routing table)① 的过程。路由表是用路由选择算 法得到的，而转发表则是根据路由表得出 的。
6.2.1 在结点交换机中查找 转发表
1．层次结构的地址结构
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 (hierarchical addressing)。
同 步 传 递 方 式 STM (Synchronous Transfer Mode)是使各个终端之间有称之 为帧参考的一个共同时间参考。
ATM的主要优点如下：
（1）选择固定长度的短信元作 为信息传输的单位，有利于宽带高速 交换。
（2）能支持不同速率的各种业务。
（3）所有信息在最低层是以面向 连接的方式传送，以保持电路交换适 合于传送实时性很强的业务的优点。
[2, 1] [2, 2]
交换机 3] 目的站
目的站
[1, 1] [1, 3] [3, 2] [3, 3] [2, 1] [2, 2]
下一跳
交换机1 交换机1 交换机3 交换机3
直接 直接
图6-4 主机在广域网中的地址和交换机中的转发表
转发表中没有源站地址这一项。这是 因为路由选择中的下一跳只取决于数据报 中的目的站地址，而与源站地址无关。这 是一个很重要的概念，应记住。