计算机网络技术及应用第05章广域网技术课件教学.pptVIP

广域网技术 本章要点： 广域网基本概念、路由选择机制与拥塞控制 广域网数据传输方法 VPN 5.1 广域网概述 广域网又称为远程网（Long Haul Network），是指覆盖范围广，传输距离远的远程网络。其网络结构比较复杂，传输速率一般低于局域网。 1．广域网与局域网的对比 从范围上讲，广域网比局域网的覆盖范围要大得多。 从组成上来讲，广域网通常是由一些节点交换机以及连接这些交换机的链路组成。节点交换机执行分组存储转发的功能，节点之间都是点到点连接。为了提高网络的可靠性，通常一个节点交换机与多个节点交换机相连。而局域网通常采用多点接入和共享传输媒介的方法，从本质上讲局域网是总线型的。 从层次上讲，广域网使用的协议在网络层，主要考虑路由选择问题。而局域网使用的协议主要在数据链路层以及物理层。 2．常见的广域网 常见的广域网有公用电话交换网（PSTN）、数字数据网（DDN）、分组交换数据网（X.25）、帧中继（Frame Relay）、综合业务数据网（ISDN）和交换多兆位数据服务（SMDS）等。 3．广域网协议模型 广域网是一种跨地区的数据通信网络，使用电信运营商提供的设备作为信息传输平台。对照OSI参考模型，广域网技术主要位于下面的3个层次，分别是物理层、数据链路层和网络层。 广域网物理层协议描述了如何为广域网业务提供电气、机械、操作性以及功能性的连接。而广域网数据链路层协议描述了在单一数据链路中帧是如何在系统间传输的，其中包括为运行点到点、点到多点、多路访问交换业务如帧中继等设计的协议。 4．广域网链路 广域网链路分成两种，一种是专线连接，另一种是交换连接。 专线是永久的点到点服务，常用于为某些重要的公司、学校等提供核心或者骨干连接。 交换连接可以分成电路交换、包交换和信元交换三种。 （1）电路交换 电路交换是广域网所使用的一种交换方式。可以通过运行商网络为每一次会话过程建立、维持和终止一条专用的物理电路。电路交换也可以提供数据报和数据流两种传输方式。电路交换在电信运营商的网络中被广泛使用，其操作过程与普通的电话拨叫过程非常相似。综合业务数字网、DDR（Dial-on-demand Routing）就是一种采用电路交换技术的广域网技术。 （2）包交换 包交换也是一种广域网上经常使用的交换技术，通过包交换，网络设备可以共享一条点对点链路，通过运营商网络在设备之间进行数据包的传递。包交换主要采用统计复用技术在多台设备之间实现电路共享。帧中继、SMDS（交换式多兆位数据服务）以及X.25等都是采用包交换技术的广域网技术。 （3）信元交换 把已经数字化的语音、数据和图像等信息分割成许多固定长度的分组，这个分组就叫信元。每个信元的固定长度是53个字节，分成信头和信息域两个部分。信头的长度是5个字节，在信元的前面部分，内容是各种控制信息，主要是去向地址等。信息域的长度是48个字节，位于信头的后面，内容是用户要传输的信息。各种要传输的信息不论是语音、数据还是图像，都要先分割成信元。所有用户发出的信元都汇集到一个缓冲存储器中，然后在这里排队等候传输。传输采用“统计复用”、“见空就传”的方式。不论是哪个用户发送的信息，都同样排队输入，使任何业务都能按实际需要使用信道资源，最大限度地利用信道资源，并能真正实现业务的综合。 ATM（Asynchronous Transfer Mode，异步转移模式）就是一种信元交换的方式。ATM的基本特征是信息的传输、复用和交换都是以信元为基本单位。 5．网络层提供的两种服务 从层次上来看，广域网的最高层就是网络层。网络层为连接在网络上的主机提供的服务可以分为数据报服务和虚电路服务两大类。 （1）数据报服务 数据报服务（面向无连接）是指网络随时可以接收主机发送的分组（即数据报）。网络为每个分组独立地选择路由。网络只是尽最大努力将分组交付给目的主机，但对源主机没有任何承诺。数据报服务是不可靠的，它不能保证服务质量。 （2）虚电路服务 虚拟电路是一种逻辑电路，它可以在两台网络设备之间实现可靠通信。虚拟电路有两种不同的形式，分别是交换虚拟电路（SVC）和永久性虚拟电路（PVC）。 SVC是一种按照需求动态建立的虚拟电路，当数据传输结束时，电路将会被自动终止。SVC上的通信过程包括3个阶段，即电路创建、数据传输和电路终止。电路创建阶段主要是在通信双方设备之间建立起虚拟电路；数据传输阶段是通过虚拟电路在设备之间传输数据；电路终止阶段则是撤销在通信设备之间已经建立起来的虚拟电路。SVC主要适用于非经常性的数据传输网络，这是因为在电路创建和终止阶段SVC需要占用更多的网络带宽。不过相对于永久性虚拟电路来说，SVC的成本较低。 PVC是一种永久性建立的虚拟电路，只具有数据传输的一种模式。PVC可以应用于数据传