广域网详解

广域网（WAN，Wide Area Network）也称远程网（long haul network ）。 通常跨接很大的物理范围，所覆盖的范围从几十公里到几千公里，它能连接多个城市或国家，或横跨几个洲并能提供远距离通信，形成国际性的远程网络。

覆盖的范围比 局域网（LAN）和 城域网（MAN）都广。 广域网的 通信子网主要使用 分组交换技术。广域网的 通信子网可以利用 公用分组交换网、 卫星通信网和无线分组交换网，它将分布在不同地区的 局域网或 计算机系统互连起来，达到 资源共享的 目的。如因特网（Internet）是世界范围内最大的 广域网。

广域网是由许多交换机组成的， 交换机之间采用点到点 线路连接，几乎所有的点到点通信方式都可以用来建立广域网，包括 租用线路、 光纤、微波、 卫星信道。而 广域网交换机实际上就是一台 计算机，有处理器和输入/ 输出设备进行 数据包的收发处理。

中文名

广域网

外文名

WAN

范    围

几十公里到几千公里

传输速度

56kbps到155Mbps

目录

1. 1 特点
2. 2 类型
3. 3 实例

特点

通常 广域网的 数据传输 速率比 局域网高，而信号的传播延迟却比局域网要大得多。 广域网的典型 速率是从56kbps到155Mbps，已有622Mbps、2.4 Gbps甚至更高速率的 广域网； 传播延迟可从几毫秒到几百毫秒（使用 卫星信道时）。

1. 适应大 容量与突发性通信的 要求；
2. 适应综合业务服务的 要求；
3. 开放的设备接口与规范化的协议；
4. 完善的通信服务与 网络管理。

广域网连接相隔较远的设备，这些设备包括：

1. 路由器（routers）——提供诸如局域网互连、广域网接口等多种服务。
2. 交换机（switches）——连接到广域网上，进行语音、数据及视频通信。
3. 调制解调器（modems）——提供话音级服务的接口，信道服务单元是T1/E2服务的接口，终端适配器是综合业务数字网的接口。
4. 通讯服务器（communication server）——汇集用户拨入和拨出的连接。

广域网 WAN一般最多只包含 OSI参考模型

 

 的底下三层，而且大部分广域网都采用 存储转发方式进行 数据交换，也就是说，广域网是基于 报文交换或 分组交换技术的（传统的 公用电话交换网除外）。 广域网中的交换机先将发送给它的 数据包完整接收下来，然后经过 路径选择找出一条输出 线路，最后交换机将接收到的数据包发送到该线路上去，以此类推，直到将数据包发送到 目的结点。

广域网可以提供面向连接和无连接两种服务模式，对应于两种服务模式，广域网有两种组网方式： 虚电路（ virtual circuit）方式和 数据报（ data gram）方式，下面我将分别讨论广域网的两种组网方式，并对它们进行比较。

广域网不同于局域网，它的范围更广，超越一个城市、一个国家甚至达到全球互连，因此具有与局域网不同的特点：

• 覆盖范围广通信距离远，可达数千公里以及全球。
• 不同于局域网的一些固定结构，广域网没有固定的拓扑结构，通常使用高速光纤作为传输介质。
• 主要提供面向通信的服务，支持用户使用计算机进行远距离的信息交换。
• 局域网通常作为广域网的终端用户与广域网相连。
• 广域网的管理和维护相对局域网较为困难。
• 广域网一般由电信部门或公司负责组建、管理和维护，并向全社会提供面向通信的有偿服务、流量统计和计费问题。

类型

广域网根据网络使用类型的不同可以分为公共传输网络、专用传输网络和 无线传输网络。

公共传输网络：一般是由政府电信部门组建、管理和控制，网络内的传输和交换装置可以提供（或租用）给任何部门和单位使用。

公共传输网络大体可以分为两类：

• 电路交换网络，主要包括公共交换 电话网（PSTN）和 综合业务数字网（ISDN）。
• 分组交换网络，主要包括X.25分组交换网、帧中继和交换式多兆位 数据服务（SMDS）。

专用传输网络：是由一个组织或团体自己建立、使用、控制和维护的私有通信网络。一个专用网络起码要拥有自己的通信和交换设备，它可以建立自己的 线路服务，也可以向公用网络或其他专用网络进行租用。

• 专用传输网络主要是数字 数据网(DDN)。DDN可以在两个端点之间建立一条永久的、专用的数字通道。它的特点是在租用该专用 线路期间，用户独占该线路的带宽。

无线传输 网络：主要是移动无线网，典型的有 GSM和 GPRS技术等。

以下是常见的 广域网类型通信网：

• 公用电话网。用电话网传输 数据，用户终端从连接到切断，要占用一条 线路，所以又称电路交换方式，其收费按照用户占用线路的时间而决定。在 数据网普及以前，电路交换方式是最主要的 数据传输手段。
• 公用分组交换 数据网。分组交换数据网将信息分“组”，按规定 路径由发送者将分组的信息传送给接收者，数据分组的工作可在发送终端进行，也可在交换机进行。每一组信息都含有信息 目的的“地址”。分组交换网可对信息的不同部分采取不同的 路径传输，以便最有效地使用通信 网络。在接收点上，必须对各类 数据组进行分类、监测以及重新组装。
• 数字数据网。它是利用 光纤（或数字微波和卫星）数字电路和 数字交叉连接设备组成的数字数据业务网，主要为用户提供永久、半永久型出租业务。数字数据网可根据需要定时租用或定时专用，一条专线既可通话与发传真、也可以传送数据，且传输质量高。

虚电路

对于采用 虚电路方式的 广域网，源结点要与 目的结点进行通信之前，首先必须建立一条从源结点到目的结点的虚电路（即逻辑连接），然后通过该虚电路进行 数据传送，最后当 数据传输结束时，释放该 虚电路。在 虚电路方式中，每个交换机都维持一个虚电路表，用于记录经过该交换机的所有虚电路的情况，每条虚电路占据其中的一项。在 虚电路方式中，其 数据 报文在其报头中除了 序号、 校验和以及其他 字段外，还必须包含一个虚电路号。

在 虚电路方式中，当某台机器试图与另一台机器建立一条虚电路时，首先选择本机还未使用的虚电路号作为该虚电路的标识，同时在该机器的虚电路表中填上一项。由于每台机器（包括 交换机）独立选择 虚电路号，所以虚电路号仅仅具有局部意义，也就是说报文在通过虚电路传送的 过程中，报文头中的虚电路号会发生变化。

一旦源结点与 目的结点 建立了一条虚 电路，就意味着在所有交换机的虚电路表上都登记有该条虚电路的信息。当两台建立了 虚电路的机器相互通信时，可以根据 数据报文中的虚电路号，通过查找交换机的虚电路表而得到它的输出 线路，进而将 数据传送到 目的端。

当 数据传输结束时，必须释放所占用的 虚电路 表空间，具体做法是由任一方发送一个撤除虚电路的报文，清除沿途交换机虚电路表中的相关项。

虚电路技术的主要特点是，在 数据传送以前必须在源端和 目的端之间建立一条虚电路。

值得注意的是， 虚电路的概念不同于前面电路交换技术中电路的概念。后者对应着一条实实在在的物理 线路，该线路的 带宽是预先分配好的，是通信 双方的物理连接。而 虚电路的概念是指在通信双方建立了一条逻辑连接，该连接的物理含义是指明收发双方的 数据通信应按虚电路指示的 路径进行。 虚电路的建立并不表明通信双方拥有一条专用通路，即不能独占 信道带宽，到来的 数据报文在每个交换机上仍需要 缓存，并在 线路上进行输出排队。

虚电路方式主要的特点：

1. 在每次分组传输前，都需要在源 节点和 目的结点之间建立一条逻辑连接。由于连接源 节点与 目的结点的物理链路已经存在，因此不需要真正建立一条物理链路。
2. 一次通信的所有分组都通过 虚电路顺序传送，因此分组不必自带 目的地址、源地址等信息。分组到达的结点时不会出现丢失、重复与乱序的现象。
3. 分组通过 虚电路上的每个 节点时，结点只需要进行差错检测，而不需要进行路由选择。
4. 通信子网中每个 节点可以与任何结点建立多条 虚电路连接。

数据报

广域网另一种组网方式是 数据报方式（datagram），数据报是报文分组 存储转发的一种形式。原理是：分组传输前不需要预先在源 主机与 目的主机之间建立“ 线路连接”。源 主机发送的每个分组都可以独立选择一条传输 路径，每个分组在 通信子网中可能通过不同的传输路径到达 目的主机。即：交换机不必登记每条打开的 虚电路，它们只需要用一张表来指明到达所有可能的 目的端交换机的输出 线路（在虚电路方式中，同样需要这些表， 读者想一想为什么？）。由于 数据报方式中每个报文都要单独寻址，因此 要求每个 数据报包含完整的 目的地址。

数据报方式主要特点：

1. 同一报文的不同分组可以经过不同的传输 路径通过 通信子网。
2. 同一报文的不同分组到达 目的结点是可能出现乱序、重复与丢失现象。
3. 每个分组在传输过程中都必须带有 目的地址与源地址。
4. 数据报方式的传输过程延迟大，适用于突发性通信，不适用于长报文，会话式通信。

虚电路方式与数据报方式之间的最大差别在于：虚电路方式为每一对结点之间的通信预先建立一条虚电路，后续的数据通信沿着建立好的虚电路进行， 交换机不必为每个报文进行 路由选择；而在 数据报 方式中，每一个交换机为每一个进入的报文进行一次路由选择，也就是说，每个报文的路由选择独立于其他报文。而且 数据报方式不能保证分组报文的丢失，发送报文分组的顺序性和对时间的限制。

广域网是采用 虚电路方式还是 数据报方式，涉及到的因素比较多。下面我们主要是从两个 方面来比较这两种结构。一方面是从 广域网内部来考察，另一方面是从用户的 角度（即用户需要 广域网提供什么服务）来考察。

在广域网内部， 虚电路和数据报之间有好几个需要权衡的因素。一个因素是交换机的 内存空间与 线路带宽的权衡。 虚电路方式允许数据报文只含位数较少的虚电路号，而并不需要完整的 目的地址，从而节省交换机输入输出 线路的带宽。 虚电路方式的代价是在交换机中占用内存空间用于存放虚电路表，而同时交换机仍然要保存 路由表。

另一个因素是 虚电路建立时间和路由选择时间的比较。在虚电路方式中，虚电路的建立需要一定的时间，这个时间主要是用于各个交换机寻找输出 线路和填写虚 电路表，而在 数据传输过程中，报文的路由选择却比较简单，仅仅查找虚电路表即可。数据报方式不需要连接建立过程，每一个报文的路由选择单独进行。

虚电路还可以进行拥塞避免， 原因是虚电路方式在建立虚电路时已经对资源进行了预先分配（如 缓冲区）。而 数据报 广域网要实现 拥塞控制就比较困难，原因是数据报广域网中的交换机不存储广域网 状态。

广域网内部使用 虚电路方式还是数据报方式正是对应于广域网提供给用户的服务。 虚电路方式提供的是面向连接的服务；而数据报方式提供的是无连接的服务。由于不同的集团支持不同的观点，20世纪70年代发生的“ 虚电路”派和“数据报”派的激烈争论就说明了这一点。

支持 虚电路方式（如X . 2 5）的人认为，网络本身必须解决差错和 拥塞控制问题，提供给用户完善的传输功能。而 虚电路方式在这方面做得比较好，虚电路的 差错控制是通过在相邻交换机之间“局部”控制来实现的。也就是说，每个交换机发出一个报文后要启动 定时器，如果在定时器超时之前没有收到下一个交换机的确认，则它必须重发 数据。而拥塞避免是通过定期接收下一站交换机的“允许发送”信号来实现的。这种在相邻交换机之间进行差错和 拥塞控制的 机制 通常叫做“跳到跳”（h o p - b y - h o p）控制。

而支持 数据报方式（如I P）的人认为，网络最终能实现什么功能应由用户自己来决定，试图通过在网络内部进行控制来增强网络功能的做法是多余的，也就是说，即使是最好的网络也不要完全相信它。 可靠性控制最终要通过用户来实现，利用用户之间的确认机制去保证 数据传输的正确性和完整性，这就是 所谓的“端到端”（e n d - t o - e n d）控制。

以前支持相邻交换机之间实现“局部” 控制的唯一理由是，传输差错可以迅速得到纠正。网络的 传输介质 误码率非常低， 例如微波介质的误码率通常少于1 0-7，而 光纤介质的误码率通常低于1 0-9，因传输差错而造成报文丢失的概率极小，可见“端到端”的 数据重传对网络性能影响不大。既然用户总是要进行“端到端”的确认以保证 数据传输的正确性，若再由网络进行“跳到跳”的确认只能是增加网络开销，尤其是增加网络的 传输延迟。与偶尔的“端到端” 数据重传相比，频繁的“跳到跳”数据重传将消耗更多的 网络资源。实际上，采用不合适的“跳到跳”过程只会增加交换机的负担，而不会增加网络的服务质量。

由于在 虚电路方式中，交换机保存了所有虚电路的信息，因而虚电路方式在一定 程度上可以进行 拥塞控制。但如果交换机由于 故障且丢失了所有 路由信息，则将导致经过该交换机的所有 虚电路停止工作。与此相比，在数据报 广域网中，由于交换机不存储网络路由信息，交换机的故障只会影响在该交换机排队等待传输的报文。因此从这点来说，数据报 广域网比 虚电路方式更强壮些。

总而言之，数据报 广域网无论在性能、健壮以及实现的简单性方面都优于 虚电路方式。

基于数据报方式的广域网将得到更大的发展。

实例

简单介绍几种常用的 广域网， 包括 公用电话交换网（ P S T N）、分组交换网（X . 2 5）、 数字数据网（ D D N）、 帧中继（ F R）、 交换式多兆位数据服务（ S M D S）和 异步传输模式（AT M）。

PSTN

公共电话 交换网（ Public Switched Telephone Network，P S T N）是以电路交换技术为基础的用于传输模拟话音的网络。全世界的 电话数目早已达几亿部，并且还在不断增长。

要将如此之多的电话连在一起并能很好地工作，唯一可行的办法就是采用分级交换方式。

电话网概括起来主要由三个部分组成：本地 回路、干线和 交换机。其中干线和交换机一般采用 数字传输和交换技术，而本地回路（也称用户环路）基本上采用模拟 线路。由于P S T N的本地回路是模拟的，因此当两台 计算机想通过P S T N传输 数据时，中间必须经双方M o d e m实现计算机 数字信号与 模拟信号的相互转换。

P S T N是一种电路交换的网络，可看作是 物理层的一个延伸，在P S T N内部并没有上层协议进行差错控制。在通信双方建立连接后 电路交换方式独占一条 信道，当通信双方无信息时，该信道也不能被其他用户所利用。

用户可以使用普通拨号 电话线或租用一条电话专线进行 数据传输，使用P S T N实现 计算机之间的 数据通信是最廉价的，但由于P S T N 线路的传输质量较差，而且带宽有限，再加上P S T N交换机没有存储功能，因此P S T N只能用于对通信 质量要求不高的场合。目前通过P S T N进行 数据通信的最高 速率不超过5 6 K b p s。

X.25

X . 2 5是在2 0世纪7 0年代由国际 电报电话咨询委员会C C I T T制定的“在公用 数据网上以分组方式工作的 数据终端设备D T E和数据电路设备D C E之间的接口”。X . 2 5于1 9 7 6年3月正式成为国际标准， 1 9 8 0年和1 9 8 4年又经过补充修订。从I S O / O S I 体系结构观点看， X . 2 5对应于O S I参考模型底下三层，分别为物理层、 数据链路层和 网络层。

X . 2 5的物理层协议是X . 2 1，用于 定义主机与 物理网络之间物理、电气、功能以及过程特性。实际上支持该物理层标准的公用网非常少，原因是该标准 要求用户在电话 线路上使用数字信号，而不能使用 模拟信号。作为一个临时性 措施， C C I T T定义了一个类似于大家熟悉的R S - 2 3 2标准的模拟接口。

X . 2 5的 数据链路层描述用户 主机与分组交换机之间数据的 可靠传输，包括 帧格式定义、差错控制等。X . 2 5 数据链路层一般采用 高级数据链路控制HDLC （High-level Data LinkC o n t r o l）协议。

X . 2 5的 网络层描述 主机与网络之间的相互作用，网络层协议处理诸如分组定义、 寻址、 流量控制以及 拥塞控制等问题。 网络层的主要功能是允许用户建立 虚电路，然后在已建立的虚电路上发送最大长度为1 2 8个 字节的 数据报文。报文可靠且按顺序到达 目的端。X . 2 5 网络层采用分组级协议（ Packet level Protocol，P L P）。

X . 2 5是面向连接的，它支持交换 虚电路（ Switched Virtual Circuit，S V C）和 永久虚电路P V C（Permanent Virtual Circuit）。交换 虚电路（ S V C）是在发送 方向网络发送请求建立连接报文 要求与远程机器通信时建立的。一旦 虚电路建立起来，就可以在建立的连接上发送 数据，而且可以保证数据正确到达接收方。X . 2 5同时提供流量控制机制，以防止快速的发送方淹没慢速的接收方。永久 虚电路（ P V C）的用法与S V C相同，但它是由用户和长途电信公司经过商讨面预先建立的，因而它 时刻存在，用户不需要建立链路而可直接使用它。P V C类似于租用的专用 线路。

由于许多的用户 终端并不支持X . 2 5协议，为了让用户 哑终端（非智能终端）能接入X . 2 5网络， C C I T T制定了另外一组标准。用户终端通过一个称为分组装拆器（ Packet AssemblerD i s a s s e m b l e r，PA D）的“黑盒子”接入X . 2 5网络。用于描述PA D功能的标准协议称为X . 3；

而在用户终端和PA D之间使用X . 2 8协议；另一个协议是用于PA D和X . 2 5网络之间的，称为X . 2 9。

X . 2 5网络是在物理链路传输质量很差的情况下开发出来的。为了保障 数据传输的可靠性，它在每一段链路上都要执行差错 校验和出错重传；这种复杂的差错校验机制虽然使它的传输 效率受到了限制，但确实为用户数据的安全传输提供了很好的保障。

X . 2 5网络的突出 优点是可以在一条物理电路上同时开放多条 虚电路供多个用户同时使用；网络具有 动态路由功能和复杂完备的误码纠错功能。X . 2 5分组交换网可以满足不同 速率和不同型号的终端与 计算机、计算机与计算机间以及 局域网L A N之间的 数据通信。X . 2 5网络提供的 数据传输率一般为6 4 K b p s。

DDN

数字 数据网（ Digital Data Network，D D N）是一种利用数字信道提供数据通信的 传输网，它主要提供点到点及点到多点的数字专线或专网。

D D N由数字通道、D D N结点、 网管系统和用户环路组成。D D N的传输介质主要有 光纤、数字微波、 卫星信道等。D D N采用了 计算机管理的数字交叉连接（ Data CrossConnection，D X C）技术，为用户提供半永久性连接电路，即D D N提供的信道是非交换、用户独占的永久 虚电路（ P V C）。一旦用户提出申请， 网络管理员便可以通过软件 命令改变用户专线的路由或专网结构，而无须经过物理 线路的改造扩建工程，因此D D N极易根据用户的需要，在约定的时间内接通所需带宽的线路。

D D N为用户提供的基本业务是点到点的专线。从用户角度来看，租用一条点到点的专线就是租用了一条高质量、高带宽的数字信道。用户在D D N上租用一条点到点数字专线与租用一条电话专线十分类似。D D N专线与电话专线的区别在于：电话专线是固定的物理连接，而且电话专线是 模拟信道，带宽窄、质量差、 数据传输率低；而D D N专线是半固定连接，其数据传输率和路由可随时根据需要申请改变。另外， D D N专线是数字信道，其质量高、带宽宽，并且采用热 冗余技术，具有路由故障自动迂回功能。

下面介绍D D N与X . 2 5网的区别。X . 2 5是一个分组交换网， X . 2 5网本身具有3层协议，用呼叫建立临时 虚电路。X . 2 5具有协议转换、速度匹配等功能，适合于不同通信 规程、不同 速率的用户设备之间的相互通信。而D D N是一个全透明的网络，它不具备交换功能，利用D D N的主要方式是定期或不定期地租用专线。从用户所需承担的费用角度看， X . 2 5是按字节收费，而D D N是按固定月租收费。所以D D N适合于需要频繁通信的L A N之间或 主机之间的数据通信。D D N网提供的 数据传输率一般为2 M b p s，最高可达4 5 M b p s甚至更高。

帧中继

帧中继（ Frame Relay，F R）技术是由X . 2 5 分组交换技术演变而来的。F R的引入是由于过去2 0年来 通信技术的改变。2 0年前，人们使用慢速、模拟和不可靠的 电话 线路进行通信，当时 计算机的处理速度很慢且价格比较昂贵。 结果是在网络内部使用很复杂的协议来处理传输差错，以避免用户 计算机来处理差错 恢复工作。

随着通信技术的不断发展，特别是 光纤通信的广泛使用， 通信线路的传输率越来越高，而 误码率却越来越低。为了提高网络的传输率，帧中继技术省去了X . 2 5分组交换网中的差错控制和流量控制功能，这就意味着帧中继网在传送 数据时可以使用更简单的 通信协议，而把某些工作留给用户端去完成，这样使得帧中继网的性能优于X . 2 5网，它可以提供1 . 5 M b p s的 数据传输率。

我们可以把帧中继看作一条虚拟专线。用户可以在两结点之间租用一条永久 虚电路并通过该虚电路发送 数据帧，其长度可达1 6 0 0字节。用户也可以在多个结点之间通过租用多条永久 虚电路进行通信。

实际租用专线（ D D N专线）与虚拟租用专线的区别在于： 对于实际租用专线，用户可以每天以 线路的最高 数据传输率不停地发送数据；而 对于虚拟租用专线，用户可以在某一个时间段内按线路峰值 速率发送数据，当然用户的平均 数据传输速率必须低于预先约定的水平。换句话说，长途电信公司对虚拟专线的收费要少于物理专线。

帧中继技术只提供最简单的通信处理功能，如帧开始和帧结束的确定以及帧传输差错检查。当帧中继交换机接收到一个损坏帧时只是将其丢弃，帧中继技术不提供确认和流量控制机制。

帧中继网和X . 2 5网都采用 虚电路复用技术，以便充分利用 网络带宽资源，降低用户通信费用。但是，由于帧中继网对差错帧不进行纠正，简化了协议，因此，帧中继交换机处理 数据帧所需的时间大大缩短，端到端用户信息传输时延低于X . 2 5网，而帧中继网的 吞吐率也高于X . 2 5网。帧中继网还提供一套完备的带宽管理和 拥塞控制机制，在带宽动态分配上比X . 2 5网更具优势。帧中继网可以提供从2 M b p s到4 5 M b p s 速率范围的虚拟专线。

SMDS

交换式多兆位 数据服务（ Switched Multimegabit Data Service，S M D S）被设计用来连接多个 局域网。它是由B e l l c o r e在2 0世纪8 0年代开发的，到9 0年代早期开始在一些地区实施。

为了说明S M D S的用途，我们来看一个例子。假设某个公司有4个办公室分别位于4个城市，而每个办公室有一个 局域网。公司决定将4个 局域网连接起来，可以采用的一种方案是租用6条高速专用 线路将4个局域网相互连接，如图4 - 1 a所示。这种方案是可行的，但造价太昂贵。

另一种方法就是使用S M D S，如图4 - 1 b所示。 我们可以将S M D S当做是L A N之间的高速 主干网，即允许某个L A N通过S M D S向其他L A N发送报文。而在L A N与S M D S之间的短距离 线路（图4 - 1 b中粗线所示）可以从电话公司租用。 通常情况下，该段 线路使用 城域网（ M A N）的D Q D B协议，当然使用其他类型的协议也是可行的。

图4-1 连接4个L A N的两种不同方案虽然大多数 电话公司所提供的服务是针对连续通信业务的，但是S M D S的设计却是针对突发通信的。换句话说，有些时候某个L A N要将 数据报文快速发往另一个L A N，而更多时间在L A N之间没有数据要传送。图4 - 1 a使用租用专线的解决方案存在下列问题：一旦租用了 线路，不管用户是否一直在使用这些线路，都必须为每条线路付出高昂的月租费。 对于间歇性的通信， 租用线路是一个代价比较高的方案，而S M D S在造价上比它更有竞争力。如果有n个L A N，将它们全互连需要租用n（n-1）/ 2条长距离的专线，而使用S M D S只需要租用n条短距离的 线路将L A N接到S M D S 路由器上。

既然S M D S的设计目标是用于L A N与L A N之间的通信，因而它的 数据传输速度必须足够高。S M D S的标准 速率是4 5 M b p s，低于4 5 M b p s的速率也是可行的。

S M D S提供无连接的报文传输服务。S M D S报文 格式如图4 - 2所示。S M D S报文有3个字段：

目的地址字段、源地址字段以及一个长度可变的用户 数据字段，用户数据的最大长度可达9 1 8 8个字节。发送方L A N上的机器将报文通过接入 线路发送到 电话公司的S M D S交换机，S M D S将报文尽力投递到 目的结点，但并不保证一定正确投递到。

图4-2 SMDS帧格式

源地址和 目的地址包括4位 二进制代码以及1 5位十进制数电话号码。每位十进制数都被单独 编码为4位二进制数。电话号码由国家代码、地区代码和用户号码组成，意味着可以向用户提供国际业务。

每当报文到达S M D S网络时， S M D S的第一个路由器负责检查报文的源地址是否对应于入境 线路以防止在计费时受骗。如果 地址不对，报文将被丢弃；如果地址正确，报文将继续发送到 目的结点。

S M D S的一个很有用的特征是广播。用户可以定义一组S M D S的电话号码，并为整个组赋一个特殊的号码。任何发送到该特殊号码的报文都将被发送给组内的所有成员。

S M D S的另一个有用的特征是对入境和出境的报文进行 地址屏蔽。 对于输出地址的屏蔽，

• LAN 1 LAN 2
• LAN 3 LAN 4 LAN 3 LAN 4
• LAN 1
• LAN 2
• SMDS

a) 用 租用线路连接4个LAN b) 用SMDS连接4个LAN

目的地址

字节数8 8 ≤9 188

源地址用户 数据

用户可以指定一组电话号码，从而限制用户只能向指定的地址（电话号码）输出报文；同样的道理， 对于输入地址屏蔽，用户可以通过指定一组电话号码来限制外面用户的呼入。

使用S M D S的这一特性，用户可以组建一个私人网络。

S M D S帧的有效载荷部分可以是任意的字节序列，而且该字段的最大长度为9 1 8 8字节。

S M D S帧的 数据字段可以携带 以太网的报文、I B M 令牌网的报文以及I P报文等，亦即S M D S只是将数据不加修改（透明）地从源L A N传送到 目的L A N。

S M D S按如下方法处理突发通信。连接用户访问 线路的路由器含有一个按固定 速率递增的计数器，如每隔1 0 μ s 加1。每当路由器收到报文时，路由器将检查计数器的值并与刚接收到的报文长度进行比较（按字节数比较）。如果计数器的值大于报文的字节数，则该报文将被立即发送出去同时将计数器的计数值减去报文的字节数。如果报文长度大于计数器值，

则将该报文被丢弃。

实际上，按照每隔1 0 μ s 加1的计数频率，用户 可以按照100 000字节/秒的 平均速率发送 数据，但突发 数据率可能比这更高。例如，假设用户接入 线路有1 0 m s的空闲期，则计数器的值为1 0 0 0，因此用户可以按4 5 M b p s的传输率发送1 K字节的 数据，路由器所需的传输时间为1 8 0 μ s 。 对于100 000字节/秒的 租用线路，同样1 K字节的 数据可能要用1 0 m s。这样，只要用户的平均 数据率一直保持在预先约定的数据率下，对用户各种 数据通信速率的 要求， S M D S都提供很小的延迟。这种机制向需要发送 数据的用户提供快速响应，同时又能防止用户使用超过他们预先同意支付的带宽。

通过前面的分析，我们已经知道， S M D S支持的 数据传输率要高于帧中继，但S M D S是无连接的。