广域网的基本概念
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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。
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。
广 域 网
[1,1] 1
交换机 2
[1,3]
13
4
1
[3,2]
2 交换机
33
4
[3,3]
1234 交换机 2
[2,1] [2,2]
计算机网络
目的站 下一站
[1,1] 交换机1 交换机2 [1,3] 交换机1 的路由表 [3,2] 交换机3
[3,3] 交换机3 [2,1] 本交换机 [2,2] 本交换机
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。
计算机网络
附录C:ISDN
ISDN(综合业务数字网) N-ISDN(窄带ISDN):采用共路信令,用户和 ISDN之间的连线相当于一个数字比特通道,向 用户提供两种接口
基本速率接口:提供2B+D通道 B:64Kb/s的数字PCM话音或数据通道 D:16 Kb/s或64Kb/s带外信令的通道
一次群速率接口 23B+D(北美标准) 30B+D(欧洲标准)
B-ISDN(宽带ISDN) 企图将各种业务(话音\数据\图像)等综合在一个 计宽算带网机 络网中络传送和交换.
B-ISDN与N-ISDN比较: 1)N-ISDN采用电路交换方式
B-ISDN采用快速分组交换方式 2)物理介质:N-ISDN以双绞线为主
B-ISDN以光纤为主 3)N-ISDN速率先预置
• 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。
计算机网络
1
2
1
3
4
2
3
4
结点1的路由表 结点2的路由表 结点3的路由表 结点4的路由表 目的站 下一站 目的站 下一站 目的站 下一站 目的站 下一站
第6章广域网技术
广域网与局域网的区别是：公用数据网通信网由政府 通信部门建立和管理；技术落后于局域网，但差距越来越 小；局域网强调资源共享，用户更重视如何根据需求规划 网络，广域网着重数据通信，进行系统集成，侧重网络提 供什么样的数据传输业务以及用户如何介入网络。
广域网的基本特征是覆盖范围广、数据的
传输距离较长，一般都在几十km以上，可达数
对于SVC：不同于X.25。
建立连接时----主叫用户使用Setup UNI信令发连接请求（虚电 路号DLCI为0），帧中继交换机根据被叫用户地址选择路由，并 分配DLCI，虚电路建立结束；
保持期间----直接使用DLCI进行通信；
拆除连接时----用Release UNI信令。
＊DLCI只有本地意义。 DLCI分配规则：DLCI 0 为UNI信令通道；DLCI 1023 为本地管 理接口（LMI）专用；DLCI 16－－DLCI 1007 帧数据传输使用。
路由器
同步Modem
校园网 南开大学
帧中继
天津理工大学
校园网
帧中继网由三部分组成：
帧中继交换机、具有帧中继接 口的分组交换机、复用设备
FDTE
NFDTE
FRAD
帧 中 继 交 换 设 备
UNI
帧中继接入设备
路由器
帧中继网络
提供公用帧 中继业务
LAN
用户接入帧中继网的形式
帧中继的帧格式
长度为1600－2048字节，最长4096字节。 网络对信息内容不作任何处理。
2．ISDN的技术与组成
ISDN的组成部件包括用户终端、终端适配器、
网络终端等设备。
普通电话机
普通传真机
TA
NT
适配器 网络终端
广域网的基本特征是覆盖范围广、数据的
传输距离较长，一般都在几十km以上，可达数
对于SVC：不同于X.25。
建立连接时----主叫用户使用Setup UNI信令发连接请求（虚电 路号DLCI为0），帧中继交换机根据被叫用户地址选择路由，并 分配DLCI，虚电路建立结束；
保持期间----直接使用DLCI进行通信；
拆除连接时----用Release UNI信令。
＊DLCI只有本地意义。 DLCI分配规则：DLCI 0 为UNI信令通道；DLCI 1023 为本地管 理接口（LMI）专用；DLCI 16－－DLCI 1007 帧数据传输使用。
路由器
同步Modem
校园网 南开大学
帧中继
天津理工大学
校园网
帧中继网由三部分组成：
帧中继交换机、具有帧中继接 口的分组交换机、复用设备
FDTE
NFDTE
FRAD
帧 中 继 交 换 设 备
UNI
帧中继接入设备
路由器
帧中继网络
提供公用帧 中继业务
LAN
用户接入帧中继网的形式
帧中继的帧格式
长度为1600－2048字节，最长4096字节。 网络对信息内容不作任何处理。
2．ISDN的技术与组成
ISDN的组成部件包括用户终端、终端适配器、
网络终端等设备。
普通电话机
普通传真机
TA
NT
适配器 网络终端
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。
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。
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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。
第5章 广域网原理与技术
报文分组号的作用是为了使目的节点能对收到的报文分组进行重新
排序并组装，但这个报文分组头无形中增加了网络传输的数据量， 即增加了网络传输开销。
9
第5章 广域网技术
计算机网络及应用
虚电路方式
为减轻接收端对报文分组进行重新排序的负担，可采用能保 证报文分组按发送顺序到达目标节点的服务方式，即虚电路
（Virtual Circuit）的服务方式。虚电路服务在双方进行通信之前，
（如ISDN电话、终端等）同时进行数字通信连接。从某种角
度来看，ISDN具有费用低廉、使用灵活方便、高速数据传输 且传输质量高等优点。ISDN的组成部件包括用户终端、终端 适配器、网络终端等设备。ISDN的用户终端主要分为两种类 型：类型1和类型2。
21
第5章 广域网技术
计算机网络及应用
N-ISDN系统组成
在数据链路层，可以选择运行PPP、HDLC等链路层协议，在
通信连接中被视为数据端接设备DCE。
13
第5章 广域网技术
计算机网络及应用
信道服务单元/数据服务单元
信道服务单元CSU是连接DTE到本地数字电路的一个数字装
置，它能将LAN的数据帧转化为适合通信网使用的数据帧，或者
相反。 数据服务单元DSU能够对电信线路进行保护与故障诊断。这 两种设备的典型应用就是组合成一个独立的单元，实际上相当于 一个调制解调器的作用。DSU在作为数据终端设备的计算机与 CSU之间提供类似于调制解调器的连接。CSU/DSU的数据终端 设备接口通常兼容V.xx和RS 232C或类似的串行接口。
计算机网络及应用
5.2 广域网提供的服务
5.2.1 广域网通信服务类型 5.2.2 广域网服务的常用设备
第二章 广域网 (ppt)
2012-8-10
史忠植 高级计算机网络
20
拥塞参数
(1) 访问速度：访问信道的数据速度。 (2) 认定最大尺寸（Bc）：1个用户在时间Tc内能够向网 络发送的最大数据量。 (3) 超过最大尺寸（Be）：1个用户在时间Tc内超过Bc 可以传输的最大数据量。 (4) 认定速度测量时间（Tc）：用户发送认定数据（Bc ）和超过数据（Ｂｅ）所允许的时间间隔。 (5) 认定信息速度（ＣＩＲ）：网络通常状态所保障的 信息传输速度。该速度为时间Ｔｃ的平均值。
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史忠植 高级计算机网络
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2.4 帧中继
在局域网间随着高速﹑大容量传输要求的提高，采用相当于 专用线的通信量及相当于X.25公共分组交换网的性能价格比 的帧中继(Frame Relay)受到了广泛的重视。 帧中继的特点如下： （1）以使用错误少的高质量传输线路为前提； （2）可以实现DLCI(Data Link Connection Identifier:数 据链接标识符)的多重帧； （3）通过省去帧的顺序控制和重发控制，减轻通信设备的处 理负担，实现高速通信； （4）检测出帧的错误时，放弃该帧； (5)通信形式一般为PVC(Permanent Virtual Circuit：永 久虚电路)。
2012-8-10
史忠植 高级计算机网络
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2.2 广域网中的路由选择
理想的路由算法有以下特点：它必须是正确的、完整的、 稳定的、公平的和最佳的，在计算上应简单，并能适应通 信量和网络拓扑的变化。从能否随网络的通信量或拓扑自 适应地进行调整变化来划分，路由算法可分为两大类：静 态路由选择和动态路由选择。静态路由选择策略的特点是 简单和开销小，但不能及时适应网络状态的变化。动态路 由选择策略的特点是能较好的适应网络的变化，但实现相 对比较复杂。
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5章 网络互连与广域网技术
6
5.1 网络互连与广域网
这种数据报传送方式的好处至少有二：一是不用预先建立源、 目的主机之间的联系，省去建立连接的时间，比较经济；二是各 个分组自行选择路径，可灵活、迅速到达主机，通信链路出现局 部故障也不影响数据通信，这对通信可靠性要求较高的场合--如军 用通信中，显得非常重要。但数据报传送方式存在分组无序到达、 丢失、重复等问题，这也是在所难免的，因而数据报方式与面向 连接的虚电路方式相比，通信质量要差一些，适合于小批量、短 时间的突发式通信。
7
5.1 网络互连与广域网
在图5-2(b)中，源主机H1要向目的主机H5发送数据，先建立 通往H5的通信链路，H1→A→B→E→H5，然后，数据分组按顺序 沿既定路径经过指定交换机到达目的主机，通信完毕，还要拆除 所建立的通信链路，释放资源；同理，源主机H2向目的主机H6的 通信链路是H2→B→E→H6。
15
5.2 用路由器互连网络
⑴ 在网络间接收节点发送的数据包，根据数据包中的源地址 和目的地址，对照自己的路由表，把数据包直接转发到目的节点。 ⑵ 为网际间通信选择最合理的路由。 当向路由器发送信息时，它会找一条最佳路径，既是传送信息 的最快途径。多个路由器相连，从一个路由器传到另一个路由器 他们被称之为驿站。当信息在网络中传输时，路由器本身会选择 最佳传输路径，当发现网络拥挤时，它会自动跳到其他的路径来 完成传输。 ⑶ 拆分和包装数据包。 ⑷ 不同协议网络之间的连接，目前有些中、高档的路由器往 往具有多通信协议支持的功能。 ⑸ 目前大部分路由器都具备一定的防火墙的功能，能够屏蔽 内部网络的IP地址，自由设定IP地址、通信端口过滤，使网络更加 安全。
第5章 使用操作查询更新数据
5.1 网络互连与广域网 5.2用路由器互连网络 5.3广域网技术 5.4接入网技术与应用
域网的基本概念
可由分组交换网负责，也可由 用用户机负责 用户机负责 易于实现 很难实现
主要的几种广域网与提供的速率
广域网类型 ARPANET X.25 * ISDN * DDN * 帧中继 * SMDS ATM * 常见速率 56Kbps 64kbps及以下 144kbps(BRI)，2Mbps(PRI) 9.6k -- 2Mbps 64k -- 2Mbps 45Mbps 55/155/622Mbps
广域网和互联网
互联网，一般不称它为广域网。因为在互联网中，不同 网络的“互连”才是其最主要的特征。互联网必须使用 路由器来连接。 广域网是单个的网络，它使用结点交换机连接各主机而 不是用路由器连接各网络。 结点交换机在单个网络中转发分组，而路由器在多个网 络构成的互联网中转发分组。 从互联网的角度来看，广域网和局域网都是平等的。 广域网和局域网有一个共同点：连接在一个广域网或一 个局域网上的主机在该网内进行通信时，只需要使用其 网络内的物理地址即可。
虚电路转发表建立过程示例二
1. A 请求与 B 建立虚电路
虚电路转发表建立过程示例二
2. B 响应 A 的虚电路建立请求
虚电路转发表建立过程示例二
3. A 和 B 使用虚电路进行数据传输
比较两种服务的思路来源
数据报服务力求使网络生存性好和使对网络的 控制功能分散，因而只能要求网络提供尽最大 努力的服务。 可靠通信由用户终端中的软件（即TCP） 来保证。 虚电路服务的思路来源于传统的电信网。 电信网负责保证可靠通信的一切措施，因 此电信网的结点交换机复杂而昂贵。
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。网络层为接在网络上的主机 所提供的服务可以有两大类：
无连接的网络服务（数据报服务） 面向连接的网络服务（虚电路服务）
广域网技术及其研究发展
广域网技术及其研究发展随着信息技术的不断发展，广域网技术也越来越受到广大用户的关注和重视。
广域网技术是指在一个较大的范围内实现网络通信，不同于局域网和城域网，广域网的范围更大，更为复杂。
本文将探讨广域网技术的研究现状和未来的发展趋势。
一、广域网技术的基本概念广域网技术以传输数据为主要目的，它可以连接不同场所的终端，可以实现点对点、点对多点的通信传输功能。
在广域网之间，网络通常使用路由器、交换机、网关等设备进行连接。
广域网技术是基于互联网技术和传输控制协议/因特网协议（TCP/IP）协议体系构建的。
广域网技术包含数据交换技术和传输技术等多种技术手段，其主要特点有高速率、广泛性和廉价性等。
二、广域网技术的研究现状随着科学技术的不断进步，广域网技术也在不断发展。
如今，广域网技术已经广泛应用于各种领域，包括电信、金融、医疗、政府等。
此外，广域网技术还有着丰富的研究方向和方法。
近年来，针对广域网技术的研究热点主要聚焦在以下几个方向：一是网络安全技术的研究。
广域网在应用过程中会大量涉及到信息的传输和处理，因此，保证网络的安全性是非常重要的。
包括防火墙、入侵检测、安全加密等技术的集成应用，可以为广域网技术提供更为全面的保障。
二是网络传输技术的研究。
在广域网技术的实现过程中，传输技术是非常关键的一环。
应用传输技术可以有效提高广域网技术的传输速度，并减少信号传输的损失。
目前，正快速发展的网络传输技术有万兆以太网、混合接入网络技术、光纤技术等。
三是网络优化技术的研究。
网络传输和处理过程中，总会存在一些瓶颈问题，因此，优化网络性能、提高网络效率是广域网技术研究的重点。
针对网络瓶颈问题，有很多优化技术可以使用，如负载均衡、数据压缩、QoS（服务质量保证）等。
三、广域网技术的发展趋势未来广域网技术发展的方向主要将围绕着网络安全性、数据的可靠性、网络传输效率的提高等三大方面展开。
一是网络安全性将更加重视。
进一步提高网络安全技术水平，防范和避免网络攻击和恶意行为，将成为广域网技术发展的重中之重。