廣域網(wǎng)技術(shù)給社會(huì)帶來的價(jià)值（一）

2016-06-03 14:17 作者：admin 瀏覽量：

　　一、電話網(wǎng)

　　公用交換電話網(wǎng)PSTN是向公眾提供電話通信服務(wù)的一種通信網(wǎng)。電話通信網(wǎng)主要提供電話通信服務(wù)，同時(shí)還可提供非話音的數(shù)據(jù)通信服務(wù)。

　　1、計(jì)算機(jī)交換分機(jī)CBX

　　采用數(shù)字電話：可以建立綜合聲音/數(shù)據(jù)工作站

　　分布式結(jié)構(gòu)：具有分布智能的多級(jí)或網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)的多路形狀的可靠性提高。

　　非阻塞結(jié)構(gòu)：所有電話和設(shè)備都有專門的指定端口。

　　CBX的結(jié)構(gòu)：核心是某種數(shù)字開關(guān)網(wǎng)絡(luò)。開關(guān)負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)字信號(hào)流進(jìn)行操作和交換，數(shù)字開關(guān)網(wǎng)絡(luò)由某些空分和時(shí)分交換級(jí)組成。接到形狀的是一級(jí)接口單元，通過接口單元訪問外界或外界可訪問接口單元。通常接口單元完成同步時(shí)分多路復(fù)用功能，以適應(yīng)多個(gè)輸入線。另一方面，為了達(dá)到全雙工操作，單元要用兩條線與開關(guān)相連。

　　二、點(diǎn)到點(diǎn)通信

　　1、點(diǎn)到點(diǎn)的通信主要適用于兩種情況：(1)是成千上萬組織有各種局域網(wǎng)，每個(gè)局域網(wǎng)含有多眾多主機(jī)和一些聯(lián)網(wǎng)設(shè)備以及連接至外部的路由器，通過點(diǎn)到點(diǎn)的租線和遠(yuǎn)地路由器相連;(2)是成千上萬用戶在家里使用調(diào)制解調(diào)器和撥號(hào)電話線連接到internet，這是點(diǎn)到點(diǎn)連接的最主要應(yīng)用。

　　2、串行IP協(xié)議(SLIP)

　　SLIP是1984年制定的，協(xié)議文本描述為RFC1055。

　　工作過程：當(dāng)工作站發(fā)送IP分組時(shí)，在幀的末尾帶一個(gè)專門的標(biāo)志字節(jié)(OXCO)，如果在IP分組中含有同樣的標(biāo)志字節(jié)，則加兩個(gè)填充字節(jié)(OXDB、OXDC)于后，如果IP分組中含有OXDB，則加同樣的填充字節(jié)。

　　存在的問題：(1)這種協(xié)議無任何檢錯(cuò)和糾錯(cuò)功能;(2)只支持IP分組;(3)每一方需要知道另一方面的IP地址，且在設(shè)置是不能動(dòng)態(tài)賦給IP地址;(4)不提供任何的身份驗(yàn)證;(5)未被接受為internet標(biāo)準(zhǔn)。

　　3、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議(PPP)

　　PPP由internet IETF成立了一個(gè)組來制定的數(shù)據(jù)鏈路，描述于RFC1661。

　　主要功能：成幀的方法可清楚地區(qū)分幀的結(jié)束和下一幀起始，幀格式還處理差錯(cuò)檢測(cè);鏈路控制協(xié)議LCP用于啟動(dòng)線路、測(cè)試、任選功能的協(xié)商以及關(guān)閉連接;網(wǎng)絡(luò)層任選功能的協(xié)商方法獨(dú)立于使用的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，因此可適用于不同的網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NCP。

　　工作過程：

　　(1)PC通過調(diào)制解調(diào)器呼叫ISP路由器，然后路由器一邊的調(diào)制解調(diào)器響應(yīng)電話呼叫，建立一個(gè)物理連接。

　　(2)接著PC對(duì)路由器發(fā)送一系列的LCP分組，用這些分組以及其響應(yīng)來選擇所用的PPP參數(shù)。

　　(3)當(dāng)雙方協(xié)商一致后，PC發(fā)送一系列的NCP分組以配置網(wǎng)絡(luò)層(NCP的功能就是動(dòng)態(tài)分配IP地址)PC就成為一個(gè)internet主機(jī)，可以發(fā)送和接收IP分組。

　　(4)當(dāng)PC用戶完成發(fā)送、接收功能后不需要再聯(lián)網(wǎng)時(shí)NCP用來斷開網(wǎng)絡(luò)層連接，并且釋放IP地址，然后LCP斷開鏈路層連接。

　　(5)最后PC通知調(diào)制解調(diào)器斷開電話，釋放物理層連接。

　　三、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN

　　綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN是由國際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)CCITT和各國標(biāo)準(zhǔn)化組織開發(fā)的一組標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)將決定用戶設(shè)備到全局網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接，使之能方便地用數(shù)字形式處理聲音、數(shù)據(jù)和圖像通信。ISDN提供了各種服務(wù)訪問，提供開放的標(biāo)準(zhǔn)接口，提供端到端的數(shù)字連接，用戶通過公共通道、端到端的信令實(shí)現(xiàn)靈活的智能控制。

　　1、ISDN的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　NT1：網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，不僅起到了接插板的作用，它還包括網(wǎng)絡(luò)管理、測(cè)試、維護(hù)和性能監(jiān)視等。是一個(gè)物理層設(shè)備。

　　NT2：是計(jì)算機(jī)的交換分機(jī)CBX，NT1和NT2連接，并對(duì)各種得以和、終端以及其他設(shè)備提供真正的接口。

　　CCITT為ISDN定義了四個(gè)參考點(diǎn)：R、S、T、U。U參考點(diǎn)連接ISDN交換系統(tǒng)和NT1，目前采用兩線的銅的雙絞線;T參考點(diǎn)是NT1上提供給用戶的連接器;S參考點(diǎn)是ISDN和CBX和ISDN終端的接口;R參考點(diǎn)是連接終端適配器和非ISDN終端;R參考點(diǎn)使用很多不同的接口。

　　2、ISDN的功能：線路交換、分組交換、公共通道信令、網(wǎng)絡(luò)操作和管理數(shù)據(jù)庫以及信息處理和存儲(chǔ)功能。

　　(1)線路交換支持實(shí)時(shí)通信和大量信息傳輸，速率為64Kbps，ISDN環(huán)境中，線路交換連接由公共通道信令技術(shù)控制。

　　(2)分組交換支持像交互數(shù)據(jù)應(yīng)用那樣的猝發(fā)通信特性，速率為64Kbps。

　　(3)公共通信令用于建立、管理和釋放線路交換連接，CCITT公共通信令系統(tǒng)CCSSNO.7用來交換信令。

　　3、ISDN定義交換設(shè)備和用戶設(shè)備之間的兩種數(shù)字位通道接口

　　基本速率接口BRI：2B+D，兩個(gè)傳輸聲音和數(shù)據(jù)的64 Kbps的B通道和一個(gè)傳輸控制信號(hào)和數(shù)據(jù)16 Kbps分組交換數(shù)據(jù)通道D通道。144Kbps

　　一次群速率接口PRI：23B+D或者30B+D，在北美日本，歐洲國家使用

　　ISDN公用了公共通信信令技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)用戶網(wǎng)絡(luò)訪問和信息交換。允許使用公共通道信令通路來控制多個(gè)線路交換連接。

　　4、ISDN協(xié)議參考模型

　　ISDN參考模型與ISO/OSI參考區(qū)別在于多通道訪問接口結(jié)構(gòu)以及公共通道信令，它包括了多種通信模式和能力：在公共通道信令控制下的線路交換連接，在B通道和D通道上的分組交換通信，用戶和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的信令、用戶之間的端到端的信令，在公共信令控制下同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種模式的通信。

　　用于線路交換的ISDN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)筆協(xié)議，它包括B通道和D通道。B通道透明地傳送用戶信息，用戶可用任何協(xié)議實(shí)現(xiàn)端到端通信;D通道在用戶和網(wǎng)絡(luò)間交換控制信息，用于呼叫建立、拆除和訪問網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。D通道上用戶與ISDN間的接口由三層組成：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層LAP-D、CCSSNO.7。

　　用于低速分組交換的ISDN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和及協(xié)議。它使用D通道，本地用戶接口只需要執(zhí)行物理層功能，作用如同x.25的DCE。

　　四、分組交換網(wǎng)

　　1、分組交換網(wǎng)工作原理

　　公共分組交換網(wǎng)PSDN已經(jīng)成為廣域網(wǎng)中的重要傳輸系統(tǒng)。分組交換是一種在距離相隔較遠(yuǎn)的工作站點(diǎn)之間進(jìn)行大容量數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行Х椒ǎY(jié)合線路交換和報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn)，將信息分成較小的分組進(jìn)行存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)，動(dòng)態(tài)分配線路的帶寬。

　　優(yōu)點(diǎn)：出錯(cuò)少、線路利用率高。工作方式：數(shù)據(jù)報(bào)，虛電路。

　　主要特性：由于建立和拆除虛電路的呼叫控制分組和數(shù)據(jù)分組在同一通道和同一虛電路上傳輸，其結(jié)果是占用了通道頻帶;虛電路的復(fù)用發(fā)生在第三層;第二層和第三層都需要流控和差錯(cuò)控制機(jī)制。

　　2、公共數(shù)據(jù)網(wǎng)(CCITT X.25網(wǎng))

　　X.25實(shí)際上包括相關(guān)的一組協(xié)議：X.3、X.28、X.29、X.75協(xié)議等。

　　X.25描述了將一個(gè)分組終端連接到一個(gè)分組網(wǎng)絡(luò)上所需要做的工作。通過虛電路它能負(fù)責(zé)維護(hù)一個(gè)通過單一物理連接的多用戶會(huì)話，每個(gè)用戶會(huì)話被分配一個(gè)邏輯信道。提供了高優(yōu)先級(jí)類型和正常優(yōu)先級(jí)類型。

　　X.25網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)之間的接口一般是通過專用設(shè)備或網(wǎng)關(guān)、路由器來解決的。

　　X.3描述了一個(gè)X.25 PAD的功能和控制參數(shù);X.28定義了一臺(tái)終端與X.25 PAD之間的交互作用，為每個(gè)用戶提供了一個(gè)常規(guī)的X.25網(wǎng)絡(luò)連接;X.29定義了一臺(tái)主機(jī)和其相連的PAD之間的交互作用。

　　X.25互連方案：(1)采用路由器和網(wǎng)關(guān)同時(shí)聯(lián)接x.25和本地局域網(wǎng)，這種方案適合規(guī)模較大、多種協(xié)議共存的網(wǎng)絡(luò);(2)采用一臺(tái)微機(jī)作為路由器，安裝相應(yīng)的x.25網(wǎng)卡和路由軟件，使用于中小規(guī)模且協(xié)議比較小的網(wǎng)絡(luò);(3)使用PAD機(jī)，這種方案只適合x.25協(xié)議的環(huán)境，與遠(yuǎn)程其他協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)互連受到限制。

　　3、X.25分層協(xié)議

　　X.25分層：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、分組層，這三層對(duì)應(yīng)于OSI模型的最底下三層。

　　(1)物理層：涉及站點(diǎn)與把這個(gè)站邊到分組交換網(wǎng)的鏈路之間的新產(chǎn)品。其標(biāo)準(zhǔn)X.21。

　　(2)鏈路層：所用的標(biāo)準(zhǔn)LAP-B，是HDLC的一個(gè)子集。

　　(3)分組層：提供外部虛電路服務(wù)。

　　三層之間的關(guān)系：用戶數(shù)據(jù)被送到X.25第三層，在第三層加上含有控制信息的報(bào)頭，從而組成了一個(gè)分組。控制信息用于協(xié)議的操作。整個(gè)X.25分組然后送到LAP-B實(shí)體，LAP-B在此分組的前后各加上控制信息組成一個(gè)LAP-B幀，在幀中加入控制信息也是為了協(xié)議的操作。

　　4、虛電路服務(wù)

　　X.25的分組層提供虛電路服務(wù)，數(shù)據(jù)以分組形式通過外部虛電路傳輸。虛電路有兩類型：呼叫虛電路，是通過呼叫建立和呼叫清除等過程動(dòng)態(tài)地建立起來的虛電路;永久虛電路則是固定的虛電路。

　　虛電路實(shí)現(xiàn)的過程：

　　5、X.25的分組格式

　　用戶數(shù)據(jù)被分成多個(gè)塊，每個(gè)塊加上24位或32位的報(bào)頭形成數(shù)據(jù)分組。

　　報(bào)頭含有12位的虛電路號(hào)，其中4位號(hào)為組號(hào)，8位為通道號(hào)。

　　P(S)、P(R)用于流控和差錯(cuò)控制。M位和D位可用于流控和差錯(cuò)控制也可用于X.25完全分組序列。

　　五、幀中繼網(wǎng)

　　幀中繼網(wǎng)是由X.25分組交換技術(shù)演進(jìn)而來的，由于光纖通信的誤碼率低，為了提高網(wǎng)絡(luò)速率，活動(dòng)了很多在X.25分組交換中的糾錯(cuò)功能，使幀中繼的性能優(yōu)于X.25分組交換的性能。

　　1、幀中繼的主要特點(diǎn)：中速到高速的數(shù)據(jù)接口;標(biāo)準(zhǔn)速率為DS1，即T1速率1.544Mbps;可用于專用和公共網(wǎng);僅傳輸數(shù)據(jù);使用可變長(zhǎng)度分組。

　　2、幀中繼網(wǎng)與X.25網(wǎng)比較

　　載送呼叫控制信令的邏輯連接和用戶數(shù)據(jù)是分開的。因此中間節(jié)點(diǎn)毋需為每個(gè)連接的呼叫控制保持狀態(tài)表;邏輯連接的復(fù)用和交換發(fā)生在第二層，而不是在第三層，從而減少了處理的層次;結(jié)點(diǎn)到結(jié)點(diǎn)之間毋需流控和差錯(cuò)控制，由高層負(fù)責(zé)端到端的流控和差錯(cuò)控制。

　　3、幀中繼的優(yōu)點(diǎn)：精簡(jiǎn)了通信處理。協(xié)議對(duì)用戶-網(wǎng)絡(luò)接口以及網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部處理的功能降低了，從而得到了低延遲和高吞吐率的性能。

　　4、幀中繼在H信道上的應(yīng)用：大信息量的交互數(shù)據(jù)應(yīng)用;大的文件傳送;低數(shù)據(jù)率的多路復(fù)用;字符交互通信。

　　5、幀中繼的協(xié)議結(jié)構(gòu)

　　協(xié)議有兩個(gè)分開的操作平臺(tái)：

　　(1)控制平臺(tái)(C)，它涉及邏輯連接的建立和終止。

　　(2)平臺(tái)是用戶平臺(tái)(U)，負(fù)責(zé)用戶之間的數(shù)據(jù)傳輸。

　　用戶與網(wǎng)絡(luò)之間的是控制平臺(tái)，而端到端之間則是用戶平臺(tái)協(xié)議。

　　控制平臺(tái)：幀模式傳輸服務(wù)的控制平臺(tái)類似于分組交換服務(wù)中用于公共通道信號(hào)的控制平臺(tái)。其中，控制信號(hào)使用一個(gè)單獨(dú)的邏輯通道。鏈路層用LAP-D(Q.921)提供可靠的數(shù)據(jù)鏈路控制服務(wù)，在D通道的用戶(TE)和網(wǎng)絡(luò)(NT)之間進(jìn)行流控和差錯(cuò)控制。數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)用于交換Q.933控制信號(hào)報(bào)文。

　　用戶平臺(tái)：用戶之間傳輸信息的用戶平臺(tái)協(xié)議是LAP-F由Q.922(是LAP-D Q.921的增強(qiáng)版本)定義。

　　6、LAP-D的核心功能

　　(1)幀的定界，組合和透明性;(2)幀的多路復(fù)用/多路分解;(3)對(duì)帆進(jìn)行檢查以保證在零位手稿前以及零位剔除后，幀的長(zhǎng)度是字節(jié)的整數(shù)倍;(4)對(duì)幀進(jìn)行檢查以保證其長(zhǎng)度符合要求;(5)檢測(cè)傳輸差錯(cuò);(6)沖突控制功能(LAP-F新增功能)。

　　7、幀中繼的呼叫控制

　　呼叫控制方案選擇：

　　(1)交換訪問(Switched Access)在用戶連接到交換網(wǎng)絡(luò)，而本地交換不提供幀處理功能，在這種情況下，必須提供從用戶的終端設(shè)備到網(wǎng)絡(luò)幀處理器的交換訪問。

　　(2)集成訪問(Intergraded Access)用戶接到幀中繼網(wǎng)絡(luò)或者交換網(wǎng)絡(luò)，其中的本地交換提供幀處理功能，因?yàn)橛脩裟軐?duì)幀處理器進(jìn)行直接邏輯訪問。

　　幀中繼和X.25一樣支持在一個(gè)鏈路上利用多個(gè)連接，稱為數(shù)據(jù)鏈路連接，每個(gè)連接都有一個(gè)惟一的數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識(shí)DLCI。其數(shù)據(jù)傳輸涉及的步驟如下：(1)在兩個(gè)端點(diǎn)之間建立邏輯連接，并指定惟一的數(shù)據(jù)鏈路標(biāo)識(shí)DLCI的值;(2)交換數(shù)據(jù)幀;(3)釋放邏輯連接。

　　呼叫控制邏輯連接的DLCI=0，其幀的信息域中包含有呼叫控制報(bào)文，至少需要四種報(bào)文類型：建立(setup)、連接(connect)、釋放(release)、和釋放完成(release complete)。

　　8、用戶數(shù)據(jù)傳輸

　　LAP-F幀格式類似于LAP-D和LAP-B，但有一個(gè)明顯的差別，即沒有控制域。即意味著：(1)只有一種幀的類型，即用戶數(shù)據(jù)幀，沒有控制幀。(2)不可能用inband信號(hào)。邏輯連接只能用于傳輸用戶數(shù)據(jù)。(3)不可能進(jìn)行流控和差錯(cuò)控制，因?yàn)闆]有順序號(hào)。

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