第6章 广域网 经典.pptVIP

第6章 广域网 本章重点 广域网概念 广域网技术 PSTN 、ISDN 、X.25 、DDN、帧中继FR 、数字用户线xDSL 6.1 广域网的基本概念 覆盖范围广 交换节点和链路（点到点），存储转发 网状结构 电信公司拥有 虚电路和数据报 虚电路 在传送数据之前，首先通过虚呼叫建立一条虚电路 所有分组沿同一条路径传送，并且按发出顺序到达 类似电路交换 建立连接之后，分组中只需要携带连接标识 可以在建立连接时协商参数、QoS、开销等 数据报 每个分组单独传送 网络为每个分组单独选路，路径可能不同 分组到达顺序可能与发出顺序不同 分组中需要携带完整的目的地址 虚电路 数据报 虚电路与数据报的比较 6.2 广域网中的分组转发机制 虚电路的虚电路表 虚电路表在建立虚电路（虚呼叫）时确定 分组在传送时只需携带虚电路号 虚电路号只具有本地意义，根据虚电路建立顺序由各主机、各结点自主排序，入出口号不一定相同 虚电路路由表建立过程示例 关于虚电路方式和数据报方式的两种观点 OSI一开始就按照电信网的思路来设计计算机网络，坚持“网络提供的服务必须是非常可靠的”这样一种观点，因此在网络层采用了虚电路服务。 然而美国ARPANET的一些专家则认为，计算机网络有其本身的特点，不能完全按照电信网的思路来建设。他们根据多年的实践证明，不管用什么方法设计网络，网络提供的服务并不可能做得非常可靠，所以，若网络为保证可靠通信而增加了许多措施，用户仍然要负责端到端的可靠性。这种重复的可靠性措施是多余的。他们认为：让网络只提供数据报服务就可以大大简化网络层的结构。Internet能够发展到今天这样的规模，充分分说明了在网络层提供数据报服务是非常成功的。 网络的路由选择算法 要求 正确 简单 能够自适应（健壮）：通信量和拓扑结构 稳定：不产生振荡 公平 最佳：费用最低，吞吐量最大 路由选择算法的分类 优化原理 最短路径算法：Dijkstra算法 非自适应性路由选择策略 固定路由法 系统配置时生成路由表，查表选路 适用情况：网络拓扑固定，且通信量相对稳定 优点：简单 缺点：不健壮、不保证最佳路由 自适应路由选择策略 节点路由表基本结构 无穷计算问题： C－T－I 基本的 D－V 算法对各节点的广播顺序无要求，但实际运行中当链路发生问题时，节点的广播应有顺序要求，即故障信息应优先广播，否则会有问题 对好消息（增加链路）传播很快，对坏消息（链路失效）传播时间可能无限 链路状态算法 路由器的工作 (1) 发现邻接结点，并获知邻接结点的网络地址，发送 HELLO 分组，由链路另一端的路由器应答 (2) 测量链路的测度， 如时延、带宽、距离，负载等 (3) 构造链路状态分组 LSAs（Link State Advertisements） (4) 发布链路状态分组 LSAs (5) 计算到每个其他结点的最短路径（Dijkstra算法） 分级路由选择 网络规模增加，路由表将急剧扩大，内存消耗，查询开销，管理复杂性 分级路由 将网络划分为多个区域，区域内路由器只需要了解区域内部的其他路由器结点；区域内拓扑结构对外不可见 每一区域中指定若干路由器（边界路由器）负责区域间路由 区域内路由与外部网络通信时可采用缺省路由（指向边界路由器） 6.3 广域网技术 三类： 拨号（电路交换） PSTN、ISDN 分组(帧)交换 ATM、X.25、Frame Relay 专线（点到点） DDN、xDSL 公共电话交换网PSTN (POTS) 综合业务数字网ISDN （Integrated Service Digital Network） X.25分组交换网（PDN） 用X.25进行LAN互联 分组交换网（X.25）的弱点： 时延较大且不固定，不适合实时性要求高或对话型的业务 适合传送短报文，长报文开销大（分割，分组头） 数字数据网DDN(Digital Data Network) DDN的物理接口 DDN的特点 用DDN进行LAN互联 X.25 的问题 当时背景 铜介质，带宽窄，误码率高，计算机贵且能力低 预提供可靠数据传输，必须差错控制，且通信子网提供 结果：速率低，时延大 FR 背景（20年后）：光纤，高带宽，低误码率，计算机便宜且高速 无需再点－点差错控制，剩余差错由主机作端－端控制 结果：交换机无需保存数据，无需确认 提高处理能力，减低时延，协议简化，层次减少，只包括 PHY 和 DL 层，DL 层增加路由 用DLCI路由用户数据帧 FR中的虚电路 xDSL (数字用户线) ADSL的特点 ADSL工作原理 铜质双绞线在4km的距离内带宽可达1.1MHz ADSL把1.1MHz的频带分为3个频率段： 0 ～ 4