第三章 广域网技术

第一节 广域网概述

一，广域网的概念

• 广域网（Wide Area Network，WAN）也称远程网。所覆盖范围从几十公里到几千公里，能连接多个城市或国家，或横跨几个大洲提供远距离通信，形成国际性的远程网络。
• Internet是目前最大的广域网，但两者并不等价。
  • Internet是以不同类型，不同协议的网络“互联”为主要特征。
  • 广域网包括大大小小不同的子网，子网可以是局域网，也可以是小型的广域网。

二，广域网的组成

• 从网络的系统组成角度分，可分为
  • 骨干网
  • 城域网
  • 接入网

三，广域网的层次结构

• 广域网技术主要位于OSI模型到的物理层，数据链路层和网络层。
  • 物理层协议
    • 物理层描述了数据终端设备（Data Terminal Equipment，DTE）和数据通信设备（Data Circuit-terminating Equipment，DCE）之间的接口。
    • 连接到广域网的设备通常是一台路由器，被认为是一台DTE，而连接到另一端的设备（如调制解调器）为服务提供商提供接口，即DCE。
    • 物理层描述了连接方式，连接大致可分为专线连接，电路交换连接，包交换连接三种类型，都使用同步或异步串行连接。
    • 许多物理层标准定义了DTE和DCE之间接口的控制规则，如RS-232,V.35,X.21等。
  • 数据链路层协议
    • 数据链路层定义了传输到远程站点的数据封装形式，并描述了在单一数据路径上各系统间的帧传送方式。
    • 在每个广域网连接上，数据在通过链路前都被封装到帧中。
    • 广域网的数据链路层协议有两种类型：面向字节和面向比特。
  • 网络层
    • 网络层协议规定了怎样分配地址，怎样把包从网络的一端传到另一端。
    • 广域网的网络层协议有CCITT的X.25协议和TCP/IP协议簇中的IP协议等。

第二节广域网传输技术

一，帧中继

• 帧中继（Frame Relay，FR）技术是在X.25分组交换技术的基础上发展起来的一种快速分组交换技术，是对X.25的改进。帧中继采用包交换和虚电路相结合的技术，充分利用网络资源，能够支持比X.25网络传输更高的带宽，并提供更大的吞吐量，适合突发性业务。
• 帧中继省略了X.25的一些通信管理功能，不提供窗口技术和数据重发技术，而是依靠高层协议提供纠错功能。帧中继技术仅实现数据传输过程中物理层和链路层的功能，通过将流量控制，纠错等对数据分组处理过程留给智能端设备完成，简化了结点设备之间的传输进程。
• 帧中继技术在每对设备之间都预先定义好一条帧中继通信链路，且该链路配置有一个专门的链路识别码作为专线传输。帧中继服务通过帧中继虚电路实现，每条帧中继虚电路都以数据链路识别码（DLCI）标识自己，DLCI的值一般由帧中继服务提供商指定。

二，数字数据网

• 数字数据网（Digital Data Network，DDN），是利用光纤数字电路和分组交换设备连接组成的数字数据传输网。
• DDN传输具有传输时延短，用户可选用的传输带宽范围大，信息传输质量高等优点，适合于广域网中传输的信息量大，实时性要求高的业务，如视频。
• 优势
  • DDN是同步数据传输网，用户电路链接的建立必须在入网设备上预先设定，根据用户需要提供永久或半永久连接的专线电路，但不具备交换功能。
  • DDN传输速率高，传输质量好，网络时延小。目前最高传输速率可达150Mbit/s。
  • DDN为全透明网。

三，异步传输技术

• ATM（Asynchronous Transfer Mode）异步传输模式

• ATM把需要传输的数据划分为大小固定的数据单元，称作信元，由48字节的数据加上5字节的头部信息，构成长度为53字节的信元。通过使用大小固定的信元，ATM网络能提供数据分组大小固定的通信模式。

• ATM采用虚电路方式传输数据，既可以使用永久虚电路（PVC），也可以使用交换虚电路（SVC）。

• SVC是一种逻辑上的点对点连接，通过ATM交换机来选择发送者和接收者间的最优路径。

• ATM交换机是A