第06章计算机网络课件.pptVIP

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 异步传递方式 ATM 6.4 其他广域网 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分组的转发机制。 广域网并没有严格的定义。通常是指覆盖范围很广的长距离网络，一般都是由电信公司所拥有。 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。 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。 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。 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。 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)。 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。 如图6-4所示有三个交换机，其编号分别为1、2和3。 每个主机也按接入的交换机和低速端口进行编号。 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。 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。 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。 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6-7所示。 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，能够较好地对宽带信息进行交换。 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。 （4）ATM使用光纤信道传输。数据链路层无差错控制和流量控制，由高层处理。 ATM的一个明显缺点就是信元首部的开销太大。 一个ATM网络包括两种网络元素： ATM端点(endpoint):能产生和接收信元的站 ATM交换机：快速分组交换机（Gbit/s） 6.3.2 ATM的协议参考模型 ATM的协议参考模型(图6-10)。 ATM的协议参考模型共有三层，大体上与OSI的最低两层相当(但无法严格与OSI的层次相对应)。 1．ATM适配层 ATM适配层记为AAL (ATM Adaptation Layer)，其作用是增强ATM层所提供的服务，并向上面高层提供各种不同的服务。 ITU-T的I.362规定了AAL向上提供的服务是： （1）将用户的应用数据单元ADU划分为信元或将信元重装成为应用数据单元ADU； （2）对比特差错进行监控和处理； （3）处理丢失和错误交付的信元； （4）流量控制和定时控制。 ITU-T规定了ATM网络可向用户提供四种类别(class)的服务，从A类到D类。服务类别的划分是根据：比特率是固定的还是可变的；源站和