数据通信与网络技术CH05广域网.ppt

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1、思考题,什么是X.25协议？它以什么方式工作？帧中继是有连接服务还是无连接服务？ATM是什么意思？主要特点有哪些？,IT 快讯,P2PP2P是peer-to-peerP2P就是人可以直接连接到其他用户的计算机、交换文件，而不是像过去那样连接到服务器去浏览与下载。网络上现有的许多服务可以归入P2P的行列。即时讯息系统譬如ICQ、MSN Messenger、OICQ是最流行的P2P应用。,IT人物介绍,惠普公司共同创始人：戴维帕卡德和威廉休利特1938年夏，在老师特曼的帮助下，他们利用借来的538美元，在车库内着手创办惠普公司。硅谷车库创业模式，共同创业模式，以及独具一格的“惠普之道”管理模式，成

2、为后来成就硅谷高科技产业辉煌的精神核心。1987年，这间车库被官方正式评定为加利福尼亚州发展史上里程碑式的建筑物，成了名扬四海的“硅谷诞生地”。,第5章 广域网,数据通信与网络技术Data Communication and Network Technology,本章主要内容,广域网的基本概念；分组转发；三种广域网：X.25网、帧中继网和采用ATM技术的广域网。,5.1 广域网的基本概念,广域网是作用的地理范围从数十公里到数千公里，可以连接若干个城市、地区甚至跨越国界、遍及全球的一种计算机网络。有时也称为远程网。距离：几十公里几千公里速率：56kbps-155bps-622Mbps-2.4Gb

3、ps 结构：交换机组成，交换机之间点点连接,协议：包含OSI模型下三层，采用存储转发方式重要问题：路由选择、分组转发交换：报文交换或报文分组交换服务：面向连接的服务和无连接的服务服务的具体实现：虚电路、数据报权衡因素：交换机的内存空间、虚电路建立时间、路由选择时间、线路带宽,广域网是由一些结点交换机以及连接这些 交换机的链路组成，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。结点交换机的交换方式采用报文分组的存贮转发方式，而且为了提高网络的可靠性，结点交换机同时与多个结点交换机相连，目的是给某两个结点交换机之间提供多条冗余的链路，这样当某个结点交换机或线路出现问题时不至

4、于影响整个网络运行。,广域网的基本组成,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。另外，从体系结构上看，局域网与广域网的差别也很大，局域网的体系结构其主要层次有物理层和数据链路层两层，而广域网目前主要采用是TCP/IP体系结构，所以它的主要层次是网络层。路由选择问题是广域网首先要解决的问题。,广域网的构成,广域网,结点交换机,结点交换机：点到点连接，分组存储转发,互连网的构成,结点交换机是在单个网络中转发分组的，路由器是在多个网络构成的互连网中转发分组的,数据报服务和虚电路服务,从层次

5、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,数据报服务,A,B,C,D,E,H2,H1,H3,H4,H6,H5,无连接的网络服务：数据报服务 为每个分组选择独立路由 尽最大努力交付，没有质量保证的服务,虚电路服务,A,B,C,D,E,H2,H1,H3,H4,H6,H5,面向连接的网络服务：虚电路服务 存储转发 服务质量有较好保证,数据报服务与虚电路服务的主要区别,对比方面 虚电路服务 数据报服务思路 可靠通信由网络来保证 可靠通信由用户主机来保证连接的建立 必须有 不要 目的站地址 仅在连接建立阶段

6、使用 每个分组都有目的站全地址 每个分组使用短的虚电路号 路由选择 在虚电路建立时进行 每个分组独立选择路由 所有分组均按同一路由 当路由器出 所有通过出故障的路由器的 出故障的路由器可能会丢失分故障时 虚电路均不能工作 组,一些路由可能会发生变化分组的顺序 总是按发送顺序到达目的站 到达目的站时不一定按发送顺序端到端差错处 由通信子网负责 由用户主机负责理和流量控制,思考题,请列出三种以上的广域网？试画出网络负载与吞吐量在实际拥塞控制和无拥塞控制的曲线图？,什么是IPTV,IPTV即交互式网络电视，是一种利用宽带有线电视网，集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体，向家庭用户提供包括数字电视在

7、内的多种交互式服务的崭新技术。用户在家中可以有两种方式享受IPTV服务：(1)计算机(2)网络机顶盒+普通电视机,什么是blog？,blog 可以是个人日记、每日道坛、合作空间、政治讲坛、特发新闻集散地、各种链接的汇集地、您的个人想法、世界大事备忘录等。自从BLOGGER 出现以来，BLOG 已经改造了 WEB、影响了政治、动摇了新闻业并使数百万人有了发言权和与他人交流的机会。,IT人物介绍,马特德吉拉：最著名的博客、支持个人博客网站“德吉拉报道”一个人网站“德吉拉报道”跻身全美网站访问量前20名，一举超过今日美国和华盛顿邮报等网站。德吉拉开启了互联网博客浪潮，成为最成功的博客代表，为互联网和

8、媒体传播点燃了新的革命。法新社将他列为“20世纪最具推动力和影响力的十大人物之一”，忠实读者称他为“公民的记者”,5.2 广域网中的分组转发机制,分组交换网的分组转发是通过查找转发表进行转发的。转发：就是当交换结点收到分组后，根据其目的地址查找转发表（forwarding table），并找出应从结点的哪一个接口将该分组发送出去。路由选择：是构造路由表（routing table）的过程。路由表：是根据一定的路由选择算法得到的，而转发表又是根据路由表构造出的。,路由选择协议：负责搜索分组从某个结点到目的结点的最佳传输路由，目的是构造路由表，从路由表再构造转发分组的转发表。路由算法：用于产生路由

9、表的算法。广域网的层次地址结构：（广域网中主机数越多，查找转发表就越费时间，为减少查找转发表所花费的时间，广域网中一般都采用层次地址结构）,结点交换机中的路由表（转发表）,层次结构编址方案：前一部分表示分组交换机后一部分表示连接在分组交换机上的计算机,路由表：1、没有源站地址2、目的站定义为目的站地址中的分组交换机号,A,B,C,D,E,F,网络中结点交换机的端口,高速端口：仅和其他结点交换机相连接；（交换机之间的线路速率较高）低速端口：和用户主机相连接的端口。,两点说明,转发表中没有源站地址这一项，这是因为在分组转发中的下一跳只取决于数据中的目的站地址，而与源地址无关。采用两个层次的编址方案

10、可只根据第一部分地址号（交换机号）进行转发分组，只有当分组到达与目的主机相连的结点交换机时，交换机才检查第二部分地址（主机号），并通过合适的低速端口将分组交给目的主机在互联网环境下也是采用这种分层次转发分组的原理。,用图表示一个广域网,各结点的路由表,使用了默认路由的简化路由表,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 下一跳 目的站 下一跳 目的站 下一跳 目的站 下一跳 1 直接 2 直接 1 1 2 2*3 4 4 2 2 4 直接*3 3 直接*3 4 4,默认路由,在较小的网络中，转发表中的重复的项目不多，但很大的广域网的转发表中就有可能出现很多的重复项目

11、，这会导致搜索转发表时花费较长的时间。为了减少转发表中的重复项目，可以用默认路由(default route)代替所有的具有相同“下一跳”的项目。默认路由比其他项目的优先级低，若转发分组找不到明确的项目对应，才使用默认路由。只有超过一个以上的目的站有相同的下一跳时，使用默认路由才会使转发表更加简洁，才能减少查找转发表的时间。,5.3 拥塞控制,拥塞：在计算机网络中的链路容量（带宽）、交换结点的缓存和处理机等，都是网络资源。在某段时间，若对网络中某一资源的要求超过了该资源所能提供的可用部分，网络的性能就变坏，这种情况叫拥塞。即 对资源的需求 可用资源网络拥塞由许多因素引起；拥塞常常使问题趋于恶化

12、；拥塞控制与流量控制密切相关。,拥塞控制与流量控制,拥塞控制：在网络能够承受现有的网络负荷的基础上，进行的一个全局性的控制过程，涉及到所有主机、所有路由器，以及与降低网络传输性能有关的所有因素。流量控制：指在给定的发送端和接收端之间的点对点通信量的控制。流量控制所要做的就是抑制发送端发送数据的速率，以便接收端来得及接收。,拥塞控制的作用,吞吐量,输入负载(提供的负载、网络负载）,理想的拥塞控制,实际的拥塞控制,无拥塞控制,死锁,轻度拥塞,拥塞,死锁,直接死锁：相互占用对方需要的资源重装死锁：由于路由器的缓存拥塞引起,B4 B3 B2 B1,结点A,A1 A2 A3 A4,结点B,C3 C2 B

13、4 A3,路由器P,B3 B2 C1 B1,路由器Q,A4 A2 A1,路由器R,主机H,三个报文A、B、C,拥塞控制的一般原理,从原理上：对资源的需求 可用资源 增大网络的某些可用资源 减少一些用户对某些资源的需求从控制方法上：开环控制-设计网络时事先考虑可能发生拥塞因素，力求网络工作时不产生拥塞；闭环控制-监测网络系统以便检测拥塞何时何处发生，将拥塞的信息传送到可采取行动的地方，调整网络系统的运行以解决出现的问题。,增大可用资源：如业务繁忙时，增加一些链路；增大链路的带宽或使额外的通信量从另外的通路分流；减少用户需求：如拒绝接受新的要求建立连接的请求，或要求用户减轻其负载（降低了服务质量）

14、,开环控制：设计网络时事先考虑可能发生拥塞因素，力求网络工作时不产生拥塞；闭环控制：监测拥塞：平均队列长度，超时重传的分组数等等；这些指标都标志着拥塞的增长；发送信息：通知发生拥塞的分组，路由器保留一个比特或字段以表示是否发生拥塞，由主机或路由周期性地发出分组，询问是否发生拥塞。调整网络系统的运行以解决出现的问题。,常见的几种广域网,PSTN(Public Switched Telephone Network)-公共电话网X.25-分组交换网FR(Frame Relay)-帧中继DDN(Digital Data)-数字数据网。ATM(Asynchronous Transfer Mode)-异步

15、传输模式，信元中继协议。ISDN(Integrated Services Digital Network)-综合业务数字网SONET/SDN同步光纤网络同步数字系统其他网络简介（中国教育网CERNET、中科院网CSTN）,PSTN-公共电话网,5.4 X.25网,X.25网就是X.25分组交换网，是一种在广域网下使用的分组交换协议，它是在1976年制定的，它描述了建立、维护和终止连接所必需的过程。X.25网在推动分组交换网的发展中曾作出很大贡献，但现在已有性能更好的网络来替代它，如帧中继网、ATM网。,DTE：可以是PC到大型机等的各种类型主机；DCE：可以是访问服务器或分组交换机等网络设备，

16、用来将DTE连接到X.25网络上。,X.25 规定了DTE和DCE的接口,X.25只是一对公用分组交换网接口的规约，X.25都是以面向连接的虚电路服务为基础,X.25接口,X.25接口,X.25接口,X.25公用分组交换网,物理层、平衡型链路访问规程层、分组交换协议层。这些层定义了在OSI模型中物理层、数据连路层、网络层中所定义的功能。,分组交换协议(PLP),平衡型链路访问规程(LAPB),EIA-232,V-系列,X-系列,网络层,数链层,物理层,X.25协议由三层组成,OSI,X.25的层次关系,用户数据,用户数据,X.25首部,LAPB首部,LAPB尾部,分组层（网络层）,数据链路层,

17、X.25分组,平衡型链路接入规程LAPB 帧(HDLC的子集）,在DTE与DCE之间，建立多条逻辑信道（04095号），这样可以使用一个DTE同时和网上其它多个DTE建立虚电路进行通信。X.25还规定了在经常需要通信的两个DTE之间可以建立永久虚电路，其电路号和分组号等控制信息都写在X.25分组的首部中。20世纪70年代，通信线路传输质量差，误码率高，所以采用X.25，提供可靠交付；但20世纪90年代，通信干线是用光纤，数据传输质量大大提高，误码率低，在网络层使用尽量简单的数据报方式，尽最大可能交付。,虚电路和永久虚电路,虚电路：是通过X.25交换机来从结点到结点建立的一种双向信道，这种电路是

18、逻辑的连接，只在数据传输之间存在，一旦传输结束，那么其他结点就可以使用这个信道了。永久虚电路：是一种一直都保持的逻辑通信信道，这种连接即使是数据传输结束了仍会保持。,5.5 帧中继FR,帧中继是八十年代初发展起来的一种数据通信技术，其英文名为Frame Relay，简称FR。它是从X.25分组通信技术演变而来的。,数据通信技术发展演变的过程,数据通信的目的就是要完成计算机之间、计算机与各种数据终端之间的信息传递。被传递的数据信息的类型是多种多样的，其典型的应用有文件传送、电子信箱、可视图文、文件检索、远程医疗诊断等。数据通信网交换技术历经了电路方式、分组方式、帧方式、信元方式等阶段。,电路方式

19、固定占用电路带宽资源的方式，例如专线DDN数据通信。分组方式是将传送的信息划分为一定长度的包，称为分组，以分组为单位进行存储转发。每个分组中含有区分不同起点、终点的编号，称为逻辑信道号。分组方式对电路带宽采用了动态复用技术，效率明显提高。为了保证分组的可靠传输，防止分组在传输和交换过程中的丢失、错发、漏发、出错，分组通信制定了一套严密的，较为繁琐的通信协议，例如：在分组网与用户设备间的X.25规程就起到了上述作用。,帧方式实质上也是分组通信的一种形式，只不过它将X.25分组网中分组交换机之间的恢复差错，防止拥塞的处理过程进行了简化。帧方式的典型技术就是帧中继。由于传输技术的发展，数据传输误码率

20、大大降低，分组通信的差错恢复机制显得过于繁琐，帧中继网内部的纠错功能很大一部分都交由用户终端设备来完成。,帧中继,FR交换机,FR交换机,甲公司,Router,Router,Router,乙公司,丙公司,Router,FR交换机,FR交换机,Internet,帧中继技术主要用于传递数据业务，它使用一组规程将数据信息以帧的形式(简称帧中继协议)有效地进行传送。它是广域网通信的一种方式。,帧中继的技术特点,帧中继所使用的是逻辑连接，而不是物理连接，在一个物理连接上可复用多个逻辑连接（即可建立多条逻辑信道），可实现带宽的复用和动态分配。帧中继协议是对X.25协议的简化，因此处理效率很高，网络吞吐量高

21、，通信时延低，帧中继用户的接入速率在64kbit/s至2Mbit/s，甚至可达到34Mbit/s。帧中继的帧信息长度远比X.25分组长度要长，最大帧长度可达1600字节/帧，适合传送压缩视频业务等,帧中继没有定义任何一个具体的协议。相反，它可以使用它认为方便的任何协议。帧中继支持可以被ANSI所识别的任何协议。帧中继交换机只有两个功能。收到帧时，交换机通过CRC校验查它的错误。如果帧完整交换机将按虚电路地址交付。如果发现错误，交换机将它丢弃。即在帧中继中，交换机的任务是检查但不纠正错误。同时按照事先设计好的路径发送帧。帧中继最适合作为城域网的主干网。,帧中继交换机厂商,帧中继网络是由许多帧中继

22、交换机通过中继电路连接组成。目前，加拿大北电、新桥，美国朗讯、FORE等公司都能提供各种容量的帧中继交换机。,帧中继的带宽控制技术,这是帧中继技术的特点和优点之一。在传统的数据通信业务中，特别象DDN，用户预定了一条64K的电路，那么它只能以64Kbit/s的速率来传送数据。而在帧中继技术中，用户向帧中继业务供应商预定的是约定信息速率(简称CIR)，而实际使用过程中用户可以以高于CIR的速率发送数据。,帧中继的应用,帧中继技术首先在美国和欧洲得到应用。1991年末，美国第一个帧中继网Wilpac网投入运行，它覆盖全美91个城市。在北欧，芬兰、丹麦、瑞典、挪威等在90年代初联合建立了北欧帧中继网

23、WORDFRAME，以后英国等许多欧洲国家也开始了帧中继网的建设和运行。在我国，中国国家帧中继骨干网于九七年初初步建成，目前能覆盖大部分城市。至98年各省帧中继网也相继建成。上海目前已能提供国内、国际的帧中继业务。,原邮电部在1997年12月颁布了国家帧中继骨干网试运行期间的指导性的收费标准。建议的收费标准是按CIR值收取费用，其费用是相同DDN专线带宽收费的40%。例如如果用户原来租用一条2Mbit/s的DDN电路，现在如果租用一条CIR=2Mbit/s的帧中继电路，而且还能以高于2Mbit/s的速率发送信息，获得高质廉价的服务。,中国电信为了推广帧中继业务，在97年12月专门赞助主办了中国

24、北京、上海、日本、东京、名古屋四城市间的网络围棋赛，通过帧中继来传送四地棋手的活动画面(速率384Kbit/s)，四方棋手虽然各处一方，但各位棋手的英容笑貌彼此却能相见，这是用帧中继技术实现活动图象时实传送的很好的应用例子。目前的路由器都支持帧中继协议，帧中继上可承载流行的IP业务，IP加帧中继已经成了广域网应用的一个选择。近年来，帧中继上的话音传输技术也不断发展，“帧中继电话”被越来越多的企业所采用。,帧中继业务的适用范围,金融、证券、保险业外资及合资企业交通运输行业政府机关（重要用户）通过帧中继技术可完成企业总部与各办事处及公司分部的局域网的互联，从而实现公司内部数据传送、企业邮件服务、话

25、音服务等等，并通过上联INTERNET 实现电子商务等应用。同时由于帧中继采用统计复用技术，因此适合有突发信息要求的用户使用。,网络结构图,DDN(Digital Data)-数字数据网,DDN是数据传输网（Digital Data Network）的英文简称，是利用光纤、数字微波、卫星等数字信道，以传输数据信号为主的数字通信网络，可以提供2M及2M以内的全透明的数据专线，并承载语音、传真、视频等多种业务。,DDN网特点,传输速率高：在DDN网内的数字交叉连接复用设备能提供2Mbit/s或N64Kbit/s（2M）速率的数字传输信道。传输质量较高：数字中继大量采用光纤传输系统，用户之间专有固定

26、连接，网络时延小。协议简单：采用时分复用技术，由智能化程度较高的用户端设备来完成协议的转换。灵活的连接方式：可以支持数据、语音、图像传输等多种业务，它不仅可以和用户终端设备进行连接，也可以和用户网络连接，为用户提供灵活的组网环境。网络运行管理简便：采用网管对网络业务进行调度监控。,DDN的适用范围,金融、证券、保险业外资及合资企业交通运输行业政府机关（重要用户）由于DDN是专用传输通道，所以对用户而言私密性好，安全性高。,网络结构图,思考题,什么是因特网？其核心是什么？什么是直接交付？什么是间接交付？IP地址分几类？常用的是哪几类并写出它们头8位的地址范围？,IT 快讯,涉嫌泄露用户信息 当当

27、网陷诚信危机网络时代的个人隐私这个老生常谈的话题一直是人们关注的热点之一。而在国内，最近知名网上商城当当网也因被消费者怀疑泄露用户资料，而陷入了信任危机的漩涡之中。,据沈阳晚报报道，有消费者花350元钱网购了一张面值500元的“当当网礼品卡”，结果发现无法激活而上当受骗。由于行骗者掌握了她在“当当网”上的许多本该保密的资料信息，而且冒用了“当当网”的客服热线，这名消费者称，估计全国各地也会有很多消费者上当受骗。,有国外法律专家认为，在网上泄露个人信息的趋势不可避免，因为这是时代的产物。随着互联网时代出生的孩子长大成人，在他们的生活中，互联网占据了更重要的位置，这就意味着人们对保护个人隐私的期待

28、越来越少。国外有专门研究互联网个人隐私问题的律师就曾说：“如果你上网，那你就没有个人隐私可言。”,2010年10大失败科技产品 谷歌苹果上榜,北京时间11月24日下午消息，国外科技媒体eWeek近日评出了2010年的十大失败科技产品，其中包括塞班操作系统和iPhone 4天线等：上网本 仅仅在一年前，上网本还炙手可热，很多人认为它将取代轻质笔记本。一年之后，上网本似乎即将消亡。原因是iPad等平板电脑，它们同样十分便携，但在软件方面却大大胜出。,什么是iPod,iPod是APPLE推出的一种大容量的硬盘式MP3播放器。自2001年10月推出以来，已销售了1000多万部，是世界上销量第一的数字音

29、乐播放器。iPod采用Toshiba出品的1.8英寸盘片硬盘作为存储介质，可以轻易的达到1060GB的容量，可以存放250015000首CD质量的MP3音乐。除了MP3播放，iPod还可以作为高速移动硬盘使用，可以显示联系人、日历和任务，以及阅读纯文本电子书和可聆听的有声电子书。,第一代到第四代,IT 人物介绍,亚马逊创始人，CEO：杰夫贝佐斯创办了全球最大的网上书店亚马逊（Amazon），并成为经营得最成功的电子商务网站之一，引领了时代潮流。更可贵的是，随着互联网泡沫的破灭，面对“破产”的批评，不畏艰辛，在保持持续增长的情况下，步步走向盈利，重新树立起电子商务的信心。贝佐斯依然是全球电子商务

30、的第一象征。,异步传递方式ATM(Asynchronous Transfer Mode),ATM即异步传输模式（Asynchronous Transfer Mode），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，并使用固定长度的信元（定长分组），支持包括数据、语音、图象在内的各种业务的传送。,网络结构图,ATM的产生,电路交换和分组交换在实现宽带高速的交换任务时都有缺陷。对于电路交换，当数据的传输速率及其突发性变化非常大时，交换的控制就变得非常复杂。对于分组交换，当数据的传输速率很高时，协议数据单元在各层的处理成为很大的开销，无法满足实时性很强的业务的时延要求。特别是基

31、于IP的分组交换网不能保证服务质量。电路交换的实时性和服务质量好，分组交换的灵活性好，结合两者优点，提出了ATM交换技术。,ATM是国际电信联盟ITU-T制定的标准，实际上在80年代中期，人们就已经开始进行快速分组交换的实验，建立了多种命名不相同的模型。欧洲重在图象通信把相应的技术称为异步时分复用美国重在高速数据通信把相应的技术称为快速分组交换国际电联经过协调研究，于1988年正式命名为Asynchronous Transfer Mode(ATM)技术，推荐其为宽带综合业务数据网B-ISDN的信息传输模式。,ATM的主要优点,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；ATM的

32、传输速度很快，从几十Mb/s到几Gb/s，所以可以供对速度要求很高的业务，如多媒体传输、视频点播（VOD）等能支持不同速率的多种业务；ATM按照先来先服务的原则，经过统计复用器，以统一的传输速率将信元装入到一个空闲时隙中。不同类型的业务可复用在一起，由链路控制器调节各信元进网的比率，这样传输率高的信源就会有较多的机会进入网络。,ATM网络提供面向连接的服务，保持了电路交换在保证实时性和服务质量方面的优点。在发送数据信息之前需要建立连接，这种连接可以是永久性的，也可以是根据需要动态建立起来的。在一条物理链路上可以存在多条虚连接，这些连接共享网络链路带宽，即根据各自需要发送信息，也就是“异步”和“

33、统计复用”思想。在ATM网内不必在数据链路层进行差错控制和流量控制，提高了信元在网络中的传输速度。使用光纤信道传输，误码率低。,ATM的协议参考模型,ATM标准定义了一系列和模型不相类似的层。这些层次为：应用适配层(AAL)，ATM层，物理层,应用适配层(AAL),ATM层,物理层,ATM的层次,传输汇聚子层 TC物理媒体相关子层PMD,汇聚子层 CS拆装子层SAR,物理层,物理媒体子层PMD(Physical Medium Dependent)负责在物理媒体上正确传输和接收比特流，完成只和媒体相关的功能，如线路编码、光电转换等。传输汇聚子层TC(Transmission Convergenc

34、e)实现信元流和比特流的转换，包括速率匹配（空闲信元的插入）、信元定界、传输帧的产生与恢复等。工作原理：发送时，TC子层将上面ATM层交下来的信元流转换成比特流，再交给下面的PMD子层；接收时，TC子层将PMD子层交上来的比特流转换成信元流，标记出每一个信元的开始和结束，交给ATM层。TC子层的存在使ATM层与下面的传输媒体完全无关。,ATM层,在物理层之上，主要负责生成信元，产生信元的标准格式，与内容及服务无关。其主要操作有：多路复用、信元头部的产生与提取、流量控制等。,ATM适配层AAL（Adaptation Layer）,AAL层的作用就是增强ATM层所提供的服务，并向上面高层提供各种不

35、同的服务。ATM传送和交换的是53字节固定长度的信元，应用程序向下传递的并不是53字节长的信元：因特网IP层传送的是各种长度的IP数据报，所以当IP数据报需要在ATM网络上传送时，就需要有一个接口，它能将IP数据报装入一个个ATM信元，然后在ATM网络中传送。,拆装（分段重组）子层SAR（Segmentation And Reassembly）,发送时，负责把汇聚子层（CS）传下来的协议数据单元划分成长度为48字节的单元，交给ATM层作为信元的有效载荷，添加5字节首部后组成信元发送接收时，将ATM子层交上来的48字节长的有效载荷装配成协议数据单元，重新组合成原始数据信息。,汇聚子层CS（Con

36、vergence Sublayer）,主要负责提供于高层的接口，通过它，ATM系统可以对不同的应用提供不同的服务。（文件传送、视频点播等）,ATM的信元结构,当采用分组交换时，分组越长，分组首部的额外开销就相对越小，但对于分组话音、图像通信时，过长分组会导致时延增大，使通信质量变坏。因此ATM信元采用了折中处理，进行固定长度的分组。,有效载荷（信息字段）,首部,字节,ATM信元,5 48,PSTN,ATM HUB,ATM路由器,ATM交换机,ATM交换机,服务器,工作站,特殊用户,多媒体工作站,ATM交换机,ATM网络结构,ISDN(Integrated Services Digital Ne

37、twork)-综合业务数字网,ISDN刚一推出，由于其适应多种业务的能力和快速的传输速率，人们认为它将取代整个电话系统和其它专用网络，以单一集成的网络来传输文字、语音、图像等。但随着发展，人们还希望能传播直播电话、VOD、电视电话、科学和工业的高速及实时数据传输等。这样，即使ISDN也无法满足需要，因而提出宽带ISDN，即B-ISDN（ATM），原来的称为窄带ISDN，即N-ISDN（主要是电路交换）。,ISDN网络结构图,简单组网结构图,利用路由器或交换机或集线器,SONET/SDH同步光纤网络同步数字系统,SONET(Synchronous Optical Network)同步光纤网络 S

38、ONET是美国用于光纤数据传输的标准,是确保数据网络能够在国际互连。,其它网络,金桥网（GBN）国家公共经济信息网工程（144Kbps-2Mbps）以卫星ISBN作为基干网，与邮电部，X.25,DDN网互联互通，互为备用，以数据传输为主，同时传输语音，传真，图像等，是一个综合业务数字网。中国教育网（CERNET）1994年初建立，覆盖全国八大地区（北京、上海、沈阳、武汉、南京、广州、西安、成都）和各个省会城市的高速网络。其主网干传输宽带高达2.5G，地区网传输带宽155M，共有地区网络中心，主节点36个，连通国内近160个城市，联网主机达100,0000台，网络用户数量近750万，国际出口总带

39、宽突破100M。中科院网（CSTN）中国公共计算机互联网（CHINANET）中国数字数据网（CHINADDN）,入网方式,单机拨号方式局域网接入方式以校园网为例,单机拨号方式 单机入网是通过调制解调器拨号上网的，拨号过程是由Windows软件自动实现的。通过调制解调器（Modem）与服务提供者的服务器相连。而服务器提供者通过国际数字专线（DDN或卫星）与因特网联接,RAS,ModemPool,LAN,Internet,服务提供者,RS-232,RS-232,PSTN,局域网接入方式 用户使用的PC即扩展槽内插入一块网卡，就可以接入附近局域网。当然还需要有服务提供者动态分配IP地址或静态IP地址

40、。用户连入的局域网安装有Internet服务软件，这个局域网的路由器经过局域网连接方式或广域网连接方式与服务提供者的Internet服务器连接，继而连接因特网。,Router,服务提供者,国际数字专线,PC机Modem 拨号动态IP地址,PC机网卡IP地址,Internet,服务提供者IP地址组,LANInternet软件,校园网为例介绍接入方式,简单接入方式流行接入方式校园网光纤主干线校园网拓扑结构（交换式快速以太网）,Internet,CERNET,HUB,HUB,Router,Modem Pool,上图是简单的接入方式，只需添加一台路由器就可以连入因特网，若是用的用户多时，可添加组调制解

41、调器（Modem Pool）,流行的校园网外部接入图,Internet,基 Modem,S,S,C,S,S,DDN专线,Router,Switch,Hub,校园网内部连接图,C,S,Switch,Hub,Hub,C,C,C,C,C,C,C,C,C,C,S,S,Switch,光 纤,光纤,光纤,新实验楼,建工楼,办公楼,图书馆,原实验楼,电教楼,新综合楼,主教学楼,网络中心,校园网光纤主干线,WWW服务器,FTP服务器,DNS服务器,BBS服务器,路由器,PSTN,ModemPool,Internet,新实验楼,建工楼,办公楼,图书馆,原实验楼,电教楼,新综合楼,教学楼,交换机SwitchCatalyst 3000,校园网拓扑结构,100Mbps,10Mbps,10Mbps,10Mbps,100Mbps,100Mbps,10Mbps,10Mbps,10Mbps,结 束,