百科解釋
廣域網(wǎng)
廣域網(wǎng)(WAN,Wide Area Network)也稱遠(yuǎn)程網(wǎng)。通?缃雍艽蟮奈锢矸秶,所覆蓋的范圍從幾十公里到幾千公里,它能連接多個(gè)城市或國(guó)家,或橫跨幾個(gè)洲并能提供遠(yuǎn)距離通信,星城國(guó)際性的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)的通信子網(wǎng)主要使用分組交換技術(shù)。廣域網(wǎng)的通信子網(wǎng)可以利用公用分組交換網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)和無(wú)線分組交換網(wǎng),它將分布在不同地區(qū)的局域網(wǎng)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互連起來(lái),達(dá)到資源共享的目的。廣域網(wǎng)的特點(diǎn):
1、適應(yīng)大容量與突發(fā)性通信的要求;
2、適應(yīng)綜合業(yè)務(wù)服務(wù)的要求;
3、開(kāi)放的設(shè)備接口與規(guī)范化的協(xié)議;
4、完善的通信服務(wù)于網(wǎng)絡(luò)管理。
通常廣域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率比局域網(wǎng)低,而信號(hào)的傳播延遲卻比局域網(wǎng)要大得多。廣域網(wǎng)
的典型速率是從5 6 K b p s到1 5 5 M b p s,現(xiàn)在已有6 2 2 M b p s、2 . 4 G b p s甚至更高速率的
廣域網(wǎng);傳
播延遲可從幾毫秒到幾百毫秒(使用衛(wèi)星信道時(shí))。 廣域網(wǎng)是由許多交換機(jī)組成的,交換機(jī)之間采用點(diǎn)到點(diǎn)線路連接,幾乎所有的點(diǎn)到點(diǎn)通
信方式都可以用來(lái)建立廣域網(wǎng),包括租用線路、光纖、微波、衛(wèi)星信道。而廣域網(wǎng)交換機(jī)
實(shí)際上就是一臺(tái)計(jì)算機(jī),有處理器和輸入/輸出設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)包的收發(fā)處理。
廣域網(wǎng)WAN一般最多只包含OSI參考模型的底下三層,而且目前大部分廣域網(wǎng)都采用存
儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,也就是說(shuō),廣域網(wǎng)是基于報(bào)文交換或分組交換技術(shù)的(傳統(tǒng)的
公用電話交換網(wǎng)除外)。廣域網(wǎng)中的交換機(jī)先將發(fā)送給它的數(shù)據(jù)包完整接收下來(lái),然后經(jīng)過(guò)
路徑選擇找出一條輸出線路,最后交換機(jī)將接收到的數(shù)據(jù)包發(fā)送到該線路上去,以此類推,
直到將數(shù)據(jù)包發(fā)送到目的結(jié)點(diǎn)。
第1章我們就提到廣域網(wǎng)可以提供面向連接和無(wú)連接兩種服務(wù)模式,對(duì)應(yīng)于兩種服務(wù)模
式,廣域網(wǎng)有兩種組網(wǎng)方式:虛電路( virtual circuit)方式和數(shù)據(jù)報(bào)( d a t a g r a m)方式,下
面我將分別討論廣域網(wǎng)的兩種組網(wǎng)方式,并對(duì)它們進(jìn)行比較。
4.1.1 虛電路和數(shù)據(jù)報(bào)
對(duì)于采用虛電路方式的廣域網(wǎng),源結(jié)點(diǎn)要與目的結(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信之前,首先必須建立一條
從源結(jié)點(diǎn)到目的結(jié)點(diǎn)的虛電路(即邏輯連接),然后通過(guò)該虛電路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送,最后當(dāng)數(shù)
據(jù)傳輸結(jié)束時(shí),釋放該虛電路。在虛電路方式中,每個(gè)交換機(jī)都維持一個(gè)虛電路表,用于
記錄經(jīng)過(guò)該交換機(jī)的所有虛電路的情況,每條虛電路占據(jù)其中的一項(xiàng)。在虛電路方式中,
其數(shù)據(jù)報(bào)文在其報(bào)頭中除了序號(hào)、校驗(yàn)和以及其他字段外,還必須包含一個(gè)虛電路號(hào)。
在虛電路方式中,當(dāng)某臺(tái)機(jī)器試圖與另一臺(tái)機(jī)器建立一條虛電路時(shí),首先選擇本機(jī)還未
使用的虛電路號(hào)作為該虛電路的標(biāo)識(shí),同時(shí)在該機(jī)器的虛電路表中填上一項(xiàng)。由于每臺(tái)機(jī)
器(包括交換機(jī))獨(dú)立選擇虛電路號(hào),所以虛電路號(hào)僅僅具有局部意義,也就是說(shuō)報(bào)文在
通過(guò)虛電路傳送的過(guò)程中,報(bào)文頭中的虛電路號(hào)會(huì)發(fā)生變化。
一旦源結(jié)點(diǎn)與目的結(jié)點(diǎn)建立了一條虛電路,就意味著在所有交換機(jī)的虛電路表上都登記
有該條虛電路的信息。當(dāng)兩臺(tái)建立了虛電路的機(jī)器相互通信時(shí),可以根據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)文中的虛
電路號(hào),通過(guò)查找交換機(jī)的虛電路表而得到它的輸出線路,進(jìn)而將數(shù)據(jù)傳送到目的端。
當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束時(shí),必須釋放所占用的虛電路表空間,具體做法是由任一方發(fā)送一個(gè)撤
除虛電路的報(bào)文,清除沿途交換機(jī)虛電路表中的相關(guān)項(xiàng)。
虛電路技術(shù)的主要特點(diǎn)是,在數(shù)據(jù)傳送以前必須在源端和目的端之間建立一條虛電路。
值得注意的是,虛電路的概念不同于前面電路交換技術(shù)中電路的概念。后者對(duì)應(yīng)著一條實(shí)
實(shí)在在的物理線路,該線路的帶寬是預(yù)先分配好的,是通信雙方的物理連接。而虛電路的
概念是指在通信雙方建立了一條邏輯連接,該連接的物理含義是指明收發(fā)雙方的數(shù)據(jù)通信
應(yīng)按虛電路指示的路徑進(jìn)行。虛電路的建立并不表明通信雙方擁有一條專用通路,即不能
獨(dú)占信道帶寬,到來(lái)的數(shù)據(jù)報(bào)文在每個(gè)交換機(jī)上仍需要緩存,并在線路上進(jìn)行輸出排隊(duì)。
廣域網(wǎng)另一種組網(wǎng)方式是數(shù)據(jù)報(bào)方式,交換機(jī)不必登記每條打開(kāi)的虛電路,它們只需要
用一張表來(lái)指明到達(dá)所有可能的目的端交換機(jī)的輸出線路(在虛電路方式中,同樣需要這
些表,讀者想一想為什么?)。由于虛電路方式中每個(gè)報(bào)文都要單獨(dú)尋址,因此要求每個(gè)數(shù)
據(jù)報(bào)包含完整的目的地址。
虛電路方式與數(shù)據(jù)報(bào)方式之間的最大差別在于:虛電路方式為每一對(duì)結(jié)點(diǎn)之間的通信預(yù)
先建立一條虛電路,后續(xù)的數(shù)據(jù)通信沿著建立好的虛電路進(jìn)行,交換機(jī)不必為每個(gè)報(bào)文進(jìn)
行路由選擇;而在數(shù)據(jù)報(bào)方式中,每一個(gè)交換機(jī)為每一個(gè)進(jìn)入的報(bào)文進(jìn)行一次路由選擇,
也就是說(shuō),每個(gè)報(bào)文的路由選擇獨(dú)立于其他報(bào)文。
4.1.2 兩者比較
廣域網(wǎng)是采用虛電路方式還是數(shù)據(jù)報(bào)方式,涉及到的因素比較多。下面我們主要是從兩
個(gè)方面來(lái)比較這兩種結(jié)構(gòu)。一方面是從廣域網(wǎng)內(nèi)部來(lái)考察,另一方面是從用戶的角度(即
用戶需要廣域網(wǎng)提供什么服務(wù))來(lái)考察。
在廣域網(wǎng)內(nèi)部,虛電路和數(shù)據(jù)報(bào)之間有好幾個(gè)需要權(quán)衡的因素。一個(gè)因素是交換機(jī)的內(nèi)
存空間與線路帶寬的權(quán)衡。虛電路方式允許數(shù)據(jù)報(bào)文只含位數(shù)較少的虛電路號(hào),而并不需
要完整的目的地址,從而節(jié)省交換機(jī)輸入輸出線路的帶寬。虛電路方式的代價(jià)是在交換機(jī)
中占用內(nèi)存空間用于存放虛電路表,而同時(shí)交換機(jī)仍然要保存路由表。
另一個(gè)因素是虛電路建立時(shí)間和路由選擇時(shí)間的比較。在虛電路方式中,虛電路的建立
需要一定的時(shí)間,這個(gè)時(shí)間主要是用于各個(gè)交換機(jī)尋找輸出線路和填寫(xiě)虛電路表,而在數(shù)
據(jù)傳輸過(guò)程中,報(bào)文的路由選擇卻比較簡(jiǎn)單,僅僅查找虛電路表即可。數(shù)據(jù)報(bào)方式不需要
連接建立過(guò)程,每一個(gè)報(bào)文的路由選擇單獨(dú)進(jìn)行。
虛電路還可以進(jìn)行擁塞避免,原因是虛電路方式在建立虛電路時(shí)已經(jīng)對(duì)資源進(jìn)行了預(yù)先
分配(如緩沖區(qū))。而數(shù)據(jù)報(bào)廣域網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)擁塞控制就比較困難,原因是數(shù)據(jù)報(bào)廣域網(wǎng)中的
交換機(jī)不存儲(chǔ)廣域網(wǎng)狀態(tài)。
廣域網(wǎng)內(nèi)部使用虛電路方式還是數(shù)據(jù)報(bào)方式正是對(duì)應(yīng)于廣域網(wǎng)提供給用戶的服務(wù)。虛電
路方式提供的是面向連接的服務(wù);而數(shù)據(jù)報(bào)方式提供的是無(wú)連接的服務(wù)。由于不同的集團(tuán)
支持不同的觀點(diǎn), 20世紀(jì)70年代發(fā)生的“虛電路”派和“數(shù)據(jù)報(bào)”派的激烈爭(zhēng)論就說(shuō)明了這
一點(diǎn)。
支持虛電路方式(如X . 2 5)的人認(rèn)為,網(wǎng)絡(luò)本身必須解決差錯(cuò)和擁塞控制問(wèn)題,提供給
用戶完善的傳輸功能。而虛電路方式在這方面做得比較好,虛電路的差錯(cuò)控制是通過(guò)在相
鄰交換機(jī)之間“局部”控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。也就是說(shuō),每個(gè)交換機(jī)發(fā)出一個(gè)報(bào)文后要啟動(dòng)定時(shí)
器,如果在定時(shí)器超時(shí)之前沒(méi)有收到下一個(gè)交換機(jī)的確認(rèn),則它必須重發(fā)數(shù)據(jù)。而擁塞避
免是通過(guò)定期接收下一站交換機(jī)的“允許發(fā)送”信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這種在相鄰交換機(jī)之間進(jìn)
行差錯(cuò)和擁塞控制的機(jī)制通常叫做“跳到跳”(h o p - b y - h o p)控制。
而支持?jǐn)?shù)據(jù)報(bào)方式(如I P)的人認(rèn)為,網(wǎng)絡(luò)最終能實(shí)現(xiàn)什么功能應(yīng)由用戶自己來(lái)決定,
試圖通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部進(jìn)行控制來(lái)增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)功能的做法是多余的,也就是說(shuō),即使是最好的
網(wǎng)絡(luò)也不要完全相信它?煽啃钥刂谱罱K要通過(guò)用戶來(lái)實(shí)現(xiàn),利用用戶之間的確認(rèn)機(jī)制去
保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性,這就是所謂的“端到端”(e n d - t o - e n d)控制。
以前支持相鄰交換機(jī)之間實(shí)現(xiàn)“局部”控制的唯一理由是,傳輸差錯(cuò)可以迅速得到糾
正。然而現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)誤碼率非常低,例如微波介質(zhì)的誤碼率通常少于1 0-7,而光纖
介質(zhì)的誤碼率通常低于1 0-9,因傳輸差錯(cuò)而造成報(bào)文丟失的概率極小,可見(jiàn)“端到端”的數(shù)
據(jù)重傳對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能影響不大。既然用戶總是要進(jìn)行“端到端”的確認(rèn)以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼?BR> 確性,若再由網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行“跳到跳”的確認(rèn)只能是增加網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷,尤其是增加網(wǎng)絡(luò)的傳輸延
遲。與偶爾的“端到端”數(shù)據(jù)重傳相比,頻繁的“跳到跳”數(shù)據(jù)重傳將消耗更多的網(wǎng)絡(luò)資
源。實(shí)際上,采用不合適的“跳到跳”過(guò)程只會(huì)增加交換機(jī)的負(fù)擔(dān),而不會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)的服
務(wù)質(zhì)量。
由于在虛電路方式中,交換機(jī)保存了所有虛電路的信息,因而虛電路方式在一定程度上
可以進(jìn)行擁塞控制。但如果交換機(jī)由于故障且丟失了所有路由信息,則將導(dǎo)致經(jīng)過(guò)該交換
機(jī)的所有虛電路停止工作。與此相比,在數(shù)據(jù)報(bào)廣域網(wǎng)中,由于交換機(jī)不存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)路由信
息,交換機(jī)的故障只會(huì)影響到目前在該交換機(jī)排隊(duì)等待傳輸?shù)膱?bào)文。因此從這點(diǎn)來(lái)說(shuō),數(shù)
據(jù)報(bào)廣域網(wǎng)比虛電路方式更強(qiáng)壯些。
總而言之,數(shù)據(jù)報(bào)廣域網(wǎng)無(wú)論在性能、健壯以及實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)單性方面都優(yōu)于虛電路方式。
基于數(shù)據(jù)報(bào)方式的廣域網(wǎng)將得到更大的發(fā)展。 下面我們將簡(jiǎn)單介紹幾種常用的廣域網(wǎng),包括公用電話交換網(wǎng)( P S T N)、分組交換網(wǎng)
。╔ . 2 5)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)( D D N)、幀中繼( F R)、交換式多兆位數(shù)據(jù)服務(wù)( S M D S)和異步傳
輸模式(AT M)。
4.2.1 PSTN
公共電話交換網(wǎng)( Public Switched Telephone Network,P S T N)是以電路交換技術(shù)為基礎(chǔ)
的用于傳輸模擬話音的網(wǎng)絡(luò)。目前,全世界的電話數(shù)目早已達(dá)幾億部,并且還在不斷增長(zhǎng)。
要將如此之多的電話連在一起并能很好地工作,唯一可行的辦法就是采用分級(jí)交換方式。
電話網(wǎng)概括起來(lái)主要由三個(gè)部分組成:本地回路、干線和交換機(jī)。其中干線和交換機(jī)一
般采用數(shù)字傳輸和交換技術(shù),而本地回路(也稱用戶環(huán)路)基本上采用模擬線路。由于
P S T N的本地回路是模擬的,因此當(dāng)兩臺(tái)計(jì)算機(jī)想通過(guò)P S T N傳輸數(shù)據(jù)時(shí),中間必須經(jīng)雙方
M o d e m實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換。
P S T N是一種電路交換的網(wǎng)絡(luò),可看作是物理層的一個(gè)延伸,在P S T N內(nèi)部并沒(méi)有上層協(xié)
議進(jìn)行差錯(cuò)控制。在通信雙方建立連接后電路交換方式獨(dú)占一條信道,當(dāng)通信雙方無(wú)信息
時(shí),該信道也不能被其他用戶所利用。
用戶可以使用普通撥號(hào)電話線或租用一條電話專線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,使用P S T N實(shí)現(xiàn)計(jì)算
機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信是最廉價(jià)的,但由于P S T N線路的傳輸質(zhì)量較差,而且?guī)捰邢蓿偌由?BR> P S T N交換機(jī)沒(méi)有存儲(chǔ)功能,因此P S T N只能用于對(duì)通信質(zhì)量要求不高的場(chǎng)合。目前通過(guò)
P S T N進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的最高速率不超過(guò)5 6 K b p s。
4.2.2 X.25
X . 2 5是在2 0世紀(jì)7 0年代由國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)C C I T T制定的“在公用數(shù)據(jù)網(wǎng)上以分
組方式工作的數(shù)據(jù)終端設(shè)備D T E和數(shù)據(jù)電路設(shè)備D C E之間的接口”。X . 2 5于1 9 7 6年3月正式成
為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn), 1 9 8 0年和1 9 8 4年又經(jīng)過(guò)補(bǔ)充修訂。從I S O / O S I體系結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)看, X . 2 5對(duì)應(yīng)
于O S I
參考模型底下三層,分別為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層。
X . 2 5的物理層協(xié)議是X . 2 1,用于定義主機(jī)與物理網(wǎng)絡(luò)之間物理、電氣、功能以及過(guò)程特
性。實(shí)際上目前支持該物理層標(biāo)準(zhǔn)的公用網(wǎng)非常少,原因是該標(biāo)準(zhǔn)要求用戶在電話線路上
使用數(shù)字信號(hào),而不能使用模擬信號(hào)。作為一個(gè)臨時(shí)性措施, C C I T T定義了一個(gè)類似于大家
熟悉的R S - 2 3 2標(biāo)準(zhǔn)的模擬接口。
X . 2 5的數(shù)據(jù)鏈路層描述用戶主機(jī)與分組交換機(jī)之間數(shù)據(jù)的可靠傳輸,包括幀格式定義、
差錯(cuò)控制等。X . 2 5數(shù)據(jù)鏈路層一般采用高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制HDLC (High-level Data Link
C o n t r o l)協(xié)議。
X . 2 5的網(wǎng)絡(luò)層描述主機(jī)與網(wǎng)絡(luò)之間的相互作用,網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議處理諸如分組定義、尋址、
流量控制以及擁塞控制等問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)層的主要功能是允許用戶建立虛電路,然后在已建立
的虛電路上發(fā)送最大長(zhǎng)度為1 2 8個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)報(bào)文。報(bào)文可靠且按順序到達(dá)目的端。X . 2 5網(wǎng)
絡(luò)層采用分組級(jí)協(xié)議( Packet level Protocol,P L P)。
X . 2 5是面向連接的,它支持交換虛電路( Switched Virtual Circuit,S V C)和永久虛電路
P V C(Permanent Virtual Circuit)。交換虛電路( S V C)是在發(fā)送方向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送請(qǐng)求建立連接
報(bào)文要求與遠(yuǎn)程機(jī)器通信時(shí)建立的。一旦虛電路建立起來(lái),就可以在建立的連接上發(fā)送數(shù)
據(jù),而且可以保證數(shù)據(jù)正確到達(dá)接收方。X . 2 5同時(shí)提供流量控制機(jī)制,以防止快速的發(fā)送方
淹沒(méi)慢速的接收方。永久虛電路( P V C)的用法與S V C相同,但它是由用戶和長(zhǎng)途電信公司
經(jīng)過(guò)商討面預(yù)先建立的,因而它時(shí)刻存在,用戶不需要建立鏈路而可直接使用它。P V C類似
于租用的專用線路。
由于許多的用戶終端并不支持X . 2 5協(xié)議,為了讓用戶啞終端(非智能終端)能接入X . 2 5
網(wǎng)絡(luò), C C I T T制定了另外一組標(biāo)準(zhǔn)。用戶終端通過(guò)一個(gè)稱為分組裝拆器( Packet Assembler
D i s a s s e m b l e r,PA D)的“黑盒子”接入X . 2 5網(wǎng)絡(luò)。用于描述PA D功能的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議稱為X
. 3;
而在用戶終端和PA D之間使用X . 2 8協(xié)議;另一個(gè)協(xié)議是用于PA D和X . 2 5網(wǎng)絡(luò)之間的,稱為
X . 2 9。
X . 2 5網(wǎng)絡(luò)是在物理鏈路傳輸質(zhì)量很差的情況下開(kāi)發(fā)出來(lái)的。為了保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕?BR> 它在每一段鏈路上都要執(zhí)行差錯(cuò)校驗(yàn)和出錯(cuò)重傳;這種復(fù)雜的差錯(cuò)校驗(yàn)機(jī)制雖然使它的傳
輸效率受到了限制,但確實(shí)為用戶數(shù)據(jù)的安全傳輸提供了很好的保障。
X . 2 5網(wǎng)絡(luò)的突出優(yōu)點(diǎn)是可以在一條物理電路上同時(shí)開(kāi)放多條虛電路供多個(gè)用戶同時(shí)使
用;網(wǎng)絡(luò)具有動(dòng)態(tài)路由功能和復(fù)雜完備的誤碼糾錯(cuò)功能。X . 2 5分組交換網(wǎng)可以滿足不同速率
和不同型號(hào)的終端與計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)間以及局域網(wǎng)L A N之間的數(shù)據(jù)通信。X . 2 5網(wǎng)絡(luò)
提供的數(shù)據(jù)傳輸率一般為6 4 K b p s。
4.2.3 DDN
數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)( Digital Data Network,D D N)是一種利用數(shù)字信道提供數(shù)據(jù)通信的傳輸網(wǎng),
它主要提供點(diǎn)到點(diǎn)及點(diǎn)到多點(diǎn)的數(shù)字專線或?qū)>W(wǎng)。
D D N由數(shù)字通道、D D N結(jié)點(diǎn)、網(wǎng)管系統(tǒng)和用戶環(huán)路組成。D D N的傳輸介質(zhì)主要有光纖、
數(shù)字微波、衛(wèi)星信道等。D D N采用了計(jì)算機(jī)管理的數(shù)字交叉連接( Data CrossConnection,
D X C)技術(shù),為用戶提供半永久性連接電路,即D D N提供的信道是非交換、用戶獨(dú)占的永
久虛電路( P V C)。一旦用戶提出申請(qǐng),網(wǎng)絡(luò)管理員便可以通過(guò)軟件命令改變用戶專線的路
由或?qū)>W(wǎng)結(jié)構(gòu),而無(wú)須經(jīng)過(guò)物理線路的改造擴(kuò)建工程,因此D D N極易根據(jù)用戶的需要,在
約定的時(shí)間內(nèi)接通所需帶寬的線路。
D D N為用戶提供的基本業(yè)務(wù)是點(diǎn)到點(diǎn)的專線。從用戶角度來(lái)看,租用一條點(diǎn)到點(diǎn)的專線
就是租用了一條高質(zhì)量、高帶寬的數(shù)字信道。用戶在D D N上租用一條點(diǎn)到點(diǎn)數(shù)字專線與租
用一條電話專線十分類似。D D N專線與電話專線的區(qū)別在于:電話專線是固定的物理連接,
而且電話專線是模擬信道,帶寬窄、質(zhì)量差、數(shù)據(jù)傳輸率低;而D D N專線是半固定連接,
其數(shù)據(jù)傳輸率和路由可隨時(shí)根據(jù)需要申請(qǐng)改變。另外, D D N專線是數(shù)字信道,其質(zhì)量高、
帶寬寬,并且采用熱冗余技術(shù),具有路由故障自動(dòng)迂回功能。
下面介紹D D N與X . 2 5網(wǎng)的區(qū)別。X . 2 5是一個(gè)分組交換網(wǎng), X . 2 5網(wǎng)本身具有3層協(xié)議,用
呼叫建立臨時(shí)虛電路。X . 2 5具有協(xié)議轉(zhuǎn)換、速度匹配等功能,適合于不同通信規(guī)程、不同速
率的用戶設(shè)備之間的相互通信。而D D N是一個(gè)全透明的網(wǎng)絡(luò),它不具備交換功能,利用
D D N的主要方式是定期或不定期地租用專線。從用戶所需承擔(dān)的費(fèi)用角度看, X . 2 5是按字
節(jié)收費(fèi),而D D N是按固定月租收費(fèi)。所以D D N適合于需要頻繁通信的L A N之間或主機(jī)之間
的數(shù)據(jù)通信。D D N網(wǎng)提供的數(shù)據(jù)傳輸率一般為2 M b p s,最高可達(dá)4 5 M b p s甚至更高。
4.2.4 幀中繼
幀中繼( Frame Relay,F(xiàn) R)技術(shù)是由X . 2 5分組交換技術(shù)演變而來(lái)的。F R的引入是由于
過(guò)去2 0年來(lái)通信技術(shù)的改變。2 0年前,人們使用慢速、模擬和不可靠的電話線路進(jìn)行通信,
當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)的處理速度很慢且價(jià)格比較昂貴。結(jié)果是在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部使用很復(fù)雜的協(xié)議來(lái)處理
傳輸差錯(cuò),以避免用戶計(jì)算機(jī)來(lái)處理差錯(cuò)恢復(fù)工作。
隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展,特別是光纖通信的廣泛使用,通信線路的傳輸率越來(lái)越高,
而誤碼率卻越來(lái)越低。為了提高網(wǎng)絡(luò)的傳輸率,幀中繼技術(shù)省去了X . 2 5分組交換網(wǎng)中的差錯(cuò)
控制和流量控制功能,這就意味著幀中繼網(wǎng)在傳送數(shù)據(jù)時(shí)可以使用更簡(jiǎn)單的通信協(xié)議,而
把某些工作留給用戶端去完成,這樣使得幀中繼網(wǎng)的性能優(yōu)于X . 2 5網(wǎng),它可以提供1 . 5 M b p s
的數(shù)據(jù)傳輸率。
我們可以把幀中繼看作一條虛擬專線。用戶可以在兩結(jié)點(diǎn)之間租用一條永久虛電路并通
過(guò)該虛電路發(fā)送數(shù)據(jù)幀,其長(zhǎng)度可達(dá)1 6 0 0字節(jié)。用戶也可以在多個(gè)結(jié)點(diǎn)之間通過(guò)租用多條永
久虛電路進(jìn)行通信。
實(shí)際租用專線( D D N專線)與虛擬租用專線的區(qū)別在于:對(duì)于實(shí)際租用專線,用戶可以
每天以線路的最高數(shù)據(jù)傳輸率不停地發(fā)送數(shù)據(jù);而對(duì)于虛擬租用專線,用戶可以在某一個(gè)
時(shí)間段內(nèi)按線路峰值速率發(fā)送數(shù)據(jù),當(dāng)然用戶的平均數(shù)據(jù)傳輸速率必須低于預(yù)先約定的水
平。換句話說(shuō),長(zhǎng)途電信公司對(duì)虛擬專線的收費(fèi)要少于物理專線。
幀中繼技術(shù)只提供最簡(jiǎn)單的通信處理功能,如幀開(kāi)始和幀結(jié)束的確定以及幀傳輸差錯(cuò)檢
查。當(dāng)幀中繼交換機(jī)接收到一個(gè)損壞幀時(shí)只是將其丟棄,幀中繼技術(shù)不提供確認(rèn)和流量控
制機(jī)制。
幀中繼網(wǎng)和X . 2 5網(wǎng)都采用虛電路復(fù)用技術(shù),以便充分利用網(wǎng)絡(luò)帶寬資源,降低用戶通信
費(fèi)用。但是,由于幀中繼網(wǎng)對(duì)差錯(cuò)幀不進(jìn)行糾正,簡(jiǎn)化了協(xié)議,因此,幀中繼交換機(jī)處理
數(shù)據(jù)幀所需的時(shí)間大大縮短,端到端用戶信息傳輸時(shí)延低于X . 2 5網(wǎng),而幀中繼網(wǎng)的吞吐率也
高于X . 2 5網(wǎng)。幀中繼網(wǎng)還提供一套完備的帶寬管理和擁塞控制機(jī)制,在帶寬動(dòng)態(tài)分配上比
X . 2 5網(wǎng)更具優(yōu)勢(shì)。幀中繼網(wǎng)可以提供從2 M b p s到4 5 M b p s速率范圍的虛擬專線。
4.2.5 SMDS
交換式多兆位數(shù)據(jù)服務(wù)( Switched Multimegabit Data Service,S M D S)被設(shè)計(jì)用來(lái)連接
多個(gè)局域網(wǎng)。它是由B e l l c o r e在2 0世紀(jì)8 0年代開(kāi)發(fā)的,到9 0年代早期開(kāi)始在一些地區(qū)實(shí)施。
為了說(shuō)明S M D S的用途,我們來(lái)看一個(gè)例子。假設(shè)某個(gè)公司有4個(gè)辦公室分別位于4個(gè)城
市,而每個(gè)辦公室有一個(gè)局域網(wǎng),F(xiàn)在公司決定將4個(gè)局域網(wǎng)連接起來(lái),可以采用的一種方
案是租用6條高速專用線路將4個(gè)局域網(wǎng)相互連接,如圖4 - 1 a所示。這種方案是可行的,但造
價(jià)太昂貴。
另一種方法就是使用S M D S,如圖4 - 1 b所示。我們可以將S M D S當(dāng)做是L A N之間的高速主
干網(wǎng),即允許某個(gè)L A N通過(guò)S M D S向其他L A N發(fā)送報(bào)文。而在L A N與S M D S之間的短距離線
路(圖4 - 1 b中粗線所示)可以從電話公司租用。通常情況下,該段線路使用城域網(wǎng)( M A N)
的D Q D B協(xié)議,當(dāng)然使用其他類型的協(xié)議也是可行的。
圖4-1 連接4個(gè)L A N的兩種不同方案
雖然大多數(shù)電話公司所提供的服務(wù)是針對(duì)連續(xù)通信業(yè)務(wù)的,但是S M D S的設(shè)計(jì)卻是針對(duì)
突發(fā)通信的。換句話說(shuō),有些時(shí)候某個(gè)L A N要將數(shù)據(jù)報(bào)文快速發(fā)往另一個(gè)L A N,而更多時(shí)間
在L A N之間沒(méi)有數(shù)據(jù)要傳送。圖4 - 1 a使用租用專線的解決方案存在下列問(wèn)題:一旦租用了線
路,不管用戶是否一直在使用這些線路,都必須為每條線路付出高昂的月租費(fèi)。對(duì)于間歇
性的通信,租用線路是一個(gè)代價(jià)比較高的方案,而S M D S在造價(jià)上比它更有競(jìng)爭(zhēng)力。如果有
n個(gè)L A N,將它們?nèi)ミB需要租用n(n-1)/ 2條長(zhǎng)距離的專線,而使用S M D S只需要租用n條
短距離的線路將L A N接到S M D S路由器上。
既然S M D S的設(shè)計(jì)目標(biāo)是用于L A N與L A N之間的通信,因而它的數(shù)據(jù)傳輸速度必須足夠
高。S M D S的標(biāo)準(zhǔn)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提供無(wú)連接的報(bào)文傳輸服務(wù)。S M D S報(bào)文格式如圖4 - 2所示。S M D S報(bào)文有3個(gè)字段:
目的地址字段、源地址字段以及一個(gè)長(zhǎng)度可變的用戶數(shù)據(jù)字段,用戶數(shù)據(jù)的最大長(zhǎng)度可達(dá)
9 1 8 8個(gè)字節(jié)。發(fā)送方L A N上的機(jī)器將報(bào)文通過(guò)接入線路發(fā)送到電話公司的S M D S交換機(jī),
S M D S將報(bào)文盡力投遞到目的結(jié)點(diǎn),但并不保證一定正確投遞到。
圖4-2 SMDS幀格式
源地址和目的地址包括4位二進(jìn)制代碼以及1 5位十進(jìn)制數(shù)電話號(hào)碼。每位十進(jìn)制數(shù)都被
單獨(dú)編碼為4位二進(jìn)制數(shù)。電話號(hào)碼由國(guó)家代碼、地區(qū)代碼和用戶號(hào)碼組成,意味著可以向
用戶提供國(guó)際業(yè)務(wù)。
每當(dāng)報(bào)文到達(dá)S M D S網(wǎng)絡(luò)時(shí), S M D S的第一個(gè)路由器負(fù)責(zé)檢查報(bào)文的源地址是否對(duì)應(yīng)于
入境線路以防止在計(jì)費(fèi)時(shí)受騙。如果地址不對(duì),報(bào)文將被丟棄;如果地址正確,報(bào)文將繼
續(xù)發(fā)送到目的結(jié)點(diǎn)。
S M D S的一個(gè)很有用的特征是廣播。用戶可以定義一組S M D S的電話號(hào)碼,并為整個(gè)組
賦一個(gè)特殊的號(hào)碼。任何發(fā)送到該特殊號(hào)碼的報(bào)文都將被發(fā)送給組內(nèi)的所有成員。
S M D S的另一個(gè)有用的特征是對(duì)入境和出境的報(bào)文進(jìn)行地址屏蔽。對(duì)于輸出地址的屏蔽,
LAN 1 LAN 2
LAN 3 LAN 4 LAN 3 LAN 4
LAN 1
LAN 2
SMDS
a) 用租用線路連接4個(gè)LAN b) 用SMDS連接4個(gè)LAN
目的地址
字節(jié)數(shù)8 8 ≤9 188
源地址用戶數(shù)據(jù)
用戶可以指定一組電話號(hào)碼,從而限制用戶只能向指定的地址(電話號(hào)碼)輸出報(bào)文;同
樣的道理,對(duì)于輸入地址屏蔽,用戶可以通過(guò)指定一組電話號(hào)碼來(lái)限制外面用戶的呼入。
使用S M D S的這一特性,用戶可以組建一個(gè)私人網(wǎng)絡(luò)。
S M D S幀的有效載荷部分可以是任意的字節(jié)序列,而且該字段的最大長(zhǎng)度為9 1 8 8字節(jié)。
S M D S幀的數(shù)據(jù)字段可以攜帶以太網(wǎng)的報(bào)文、I B M令牌網(wǎng)的報(bào)文以及I P報(bào)文等,亦即S M D S只
是將數(shù)據(jù)不加修改(透明)地從源L A N傳送到目的L A N。
S M D S按如下方法處理突發(fā)通信。連接用戶訪問(wèn)線路的路由器含有一個(gè)按固定速率遞增
的計(jì)數(shù)器,如每隔1 0 μ s 加1。每當(dāng)路由器收到報(bào)文時(shí),路由器將檢查計(jì)數(shù)器的值并與剛接收
到的報(bào)文長(zhǎng)度進(jìn)行比較(按字節(jié)數(shù)比較)。如果計(jì)數(shù)器的值大于報(bào)文的字節(jié)數(shù),則該報(bào)文將
被立即發(fā)送出去同時(shí)將計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值減去報(bào)文的字節(jié)數(shù)。如果報(bào)文長(zhǎng)度大于計(jì)數(shù)器值,
則將該報(bào)文被丟棄。
實(shí)際上,按照每隔1 0 μ s 加1的計(jì)數(shù)頻率,用戶可以按照100 000字節(jié)/秒的平均速率發(fā)送數(shù)
據(jù),但突發(fā)數(shù)據(jù)率可能比這更高。例如,假設(shè)用戶接入線路有1 0 m s的空閑期,則計(jì)數(shù)器的
值為1 0 0 0,因此用戶可以按4 5 M b p s的傳輸率發(fā)送1 K字節(jié)的數(shù)據(jù),路由器所需的傳輸時(shí)間為
1 8 0 μ s 。對(duì)于100 000字節(jié)/秒的租用線路,同樣1 K字節(jié)的數(shù)據(jù)可能要用1 0 m s。這樣,只要用
戶的平均數(shù)據(jù)率一直保持在預(yù)先約定的數(shù)據(jù)率下,對(duì)用戶各種數(shù)據(jù)通信速率的要求, S M D S
都提供很小的延遲。這種機(jī)制向需要發(fā)送數(shù)據(jù)的用戶提供快速響應(yīng),同時(shí)又能防止用戶使
用超過(guò)他們預(yù)先同意支付的帶寬。
通過(guò)前面的分析,我們已經(jīng)知道, S M D S支持的數(shù)據(jù)傳輸率要高于幀中繼,但S M D S是
無(wú)連接的。
4.2.6 B-ISDN/AT M
雖然上面提到的各種通信業(yè)務(wù)正變得越來(lái)越普及,但是電信公司還得面對(duì)一個(gè)根本的問(wèn)
題,即多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的存在。
傳統(tǒng)的的電話業(yè)務(wù)和電報(bào)業(yè)務(wù)使用電路交換網(wǎng);而像S M D S和幀中繼等新型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)則
使用分組交換網(wǎng)。對(duì)于電信公司來(lái)說(shuō),要分別管理這些不同的網(wǎng)絡(luò)是一件頭痛的事。除了
電話網(wǎng)和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)外,還有一種電信公司無(wú)法控制的網(wǎng)絡(luò): 有線電視( C AT V)網(wǎng)。
解決上述問(wèn)題的最好方法是開(kāi)發(fā)一種單一的新型網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)可以替代整個(gè)電話網(wǎng)、數(shù)
據(jù)網(wǎng)以及C AT V網(wǎng),通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)可以傳送各種類型的信息。這種新型網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)存的網(wǎng)絡(luò)相比,
它所支持的數(shù)據(jù)傳輸率更大,能提供的業(yè)務(wù)范圍也更廣。這種新型網(wǎng)絡(luò)稱為綜合業(yè)務(wù)數(shù)字
網(wǎng)( I S D N)。所謂I S D N就是在一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)傳送和處理各種類型的數(shù)據(jù),向用戶
提供多種業(yè)務(wù)服務(wù),如電話、傳真、視頻以及數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)等。
最早有關(guān)I S D N的標(biāo)準(zhǔn)是在1 9 8 4年由C C I T T發(fā)布的。雖然I S D N尚未如最初愿望的那樣獲
得廣泛的應(yīng)用,但其技術(shù)卻已經(jīng)歷了兩代。第一代I S D N稱為窄帶I S D N(N - I S D N)。它利用
6 4 K b p s的信道作為基本交換單位,采用電路交換技術(shù)。第二代I S D N稱為寬帶I S D N(B - I S D
N)。
它支持更高的數(shù)據(jù)傳輸速率,發(fā)展趨勢(shì)是采用報(bào)文分組交換技術(shù)。
目前N - I S D N定義了兩類用戶訪問(wèn)速率:基本訪問(wèn)速率和基群訪問(wèn)速率。
(1) 基本訪問(wèn)速率( basic access rate)。基本訪問(wèn)速率由2個(gè)速率為6 4 K b p s的B信道和1個(gè)
速率為1 6 K b p s的D信道組成( 2 B+D)。B信道用于傳送用戶數(shù)據(jù); D信道用于傳送控制信
息;加上分幀、同步等其他開(kāi)銷,總速率為1 9 2 K b p s。
(2) 基群訪問(wèn)速率( primary access rate)。基群訪問(wèn)速率可由多種信道混成。在北美和日
本使用( 2 3 B+D)的結(jié)構(gòu),速率為1 . 5 4 4 M b p s;而在歐洲則使用( 3 0 B+D)的結(jié)構(gòu),其中B
、
D信道均為6 4 K b p s。
基本訪問(wèn)速率可利用現(xiàn)有用戶電話線支持,提供電話、傳真等常規(guī)業(yè)務(wù)。基群訪問(wèn)速率
則是針對(duì)專用小型電話交換機(jī)( P B X)或L A N等業(yè)務(wù)量大的單位用戶。
隨著用戶信息傳送量和傳送速率的不斷提高, N - I S D N已無(wú)法滿足用戶要求。例如,要
傳送高清晰度電視圖像要求達(dá)到1 5 5 M b p s量級(jí)的速率,要支持多個(gè)交互式或分布式應(yīng)用,一
個(gè)用戶線的總?cè)萘啃枨罂赡苓_(dá)到6 2 2 M b p s的數(shù)量級(jí)。在此情況下,人們提出了寬帶I S D N,即
B - I S D N。所謂寬帶是指要求傳送信道能夠支持大于基群數(shù)量的服務(wù)。B - I S D N可以提供視頻
點(diǎn)播( V O D)、電視會(huì)議、高速局域網(wǎng)互聯(lián)以及高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)葮I(yè)務(wù)。采用B - I S D N名稱旨在
強(qiáng)調(diào)I S D N的寬帶特性,而實(shí)際上它應(yīng)該支持寬帶和其他I S D N業(yè)務(wù)。B - I S D N提出后,為區(qū)別
起見(jiàn),人們將原來(lái)的I S D N稱為N - I S D N。
B - I S D N要支持如此高的速率,要處理很廣范圍內(nèi)各種不同速率和傳輸質(zhì)量的需求,需
要面臨兩大技術(shù)挑戰(zhàn):一是高速傳輸;二是高速交換。光纖通信技術(shù)已經(jīng)給前者提供了良
好的支持;而異步傳輸模式( Asynchronous Transfer Mode,AT M)為實(shí)現(xiàn)高速交換展示了
誘人的前景,使得B - I S D N網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)成為可能。近年來(lái)電路交換設(shè)備的功能日益增強(qiáng)且越
來(lái)越多地采用光纖干線,但利用電路交換技術(shù)難以圓滿解決B - I S D N對(duì)不同速率和不同傳輸
質(zhì)量控制的需求。理論分析和模擬表明, AT M技術(shù)可以滿足B - I S D N的要求。正因?yàn)檫@樣,
AT M和S O N E T技術(shù)與B - I S D N結(jié)下了不解之緣。利用AT M構(gòu)造B - I S D N是一件非常有意義的
事情。
AT M技術(shù)的基本思想是讓所有的信息都以一種長(zhǎng)度較小且大小固定的信元( C e l l)進(jìn)
行傳輸。信元的長(zhǎng)度為5 3個(gè)字節(jié),其中信元頭是5個(gè)字
節(jié),有效載荷部分占4 8字節(jié)。AT M信元的結(jié)構(gòu)如圖4 - 3
所示。AT M既是一種技術(shù)(對(duì)用戶是透明的),又是一
種潛在的業(yè)務(wù)(對(duì)用戶是可見(jiàn)的)。有時(shí)候我們將這種
業(yè)務(wù)也稱作信元中繼( cell relay),類似與前面提到的幀
中繼。
使用信元交換技術(shù)相對(duì)于1 0 0年前電話系統(tǒng)中所使用的傳統(tǒng)電路交換技術(shù)是一個(gè)巨大的
飛躍。信元交換技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn):①信元交換既適合處理固定速率的業(yè)務(wù)(如電話、
電視),又適合處理可變速率業(yè)務(wù)(如數(shù)據(jù)傳輸);②在數(shù)據(jù)傳輸率極高的情況下,信元交
換比傳統(tǒng)的多路復(fù)用技術(shù)更易于實(shí)現(xiàn);③信元交換提供廣播機(jī)制,使得它能夠支持需要廣
播的業(yè)務(wù),而電路交換做不到。
I T U - T已定義了一系列有關(guān)B - I S D N的標(biāo)準(zhǔn),主要分為三個(gè)部分:綜述( g e n e r a l)部分是
描述B - I S D N的一般概念;服務(wù)( s e r v i c e)部分是對(duì)服務(wù)類型、信息類型的說(shuō)明并舉例;網(wǎng)
信元頭用戶數(shù)據(jù)
圖4-3 AT M信元
字節(jié)5 48
絡(luò)( n e t w o r k)部分主要是對(duì)網(wǎng)管、信令的說(shuō)明,并規(guī)定了B - I S D N / AT M網(wǎng)絡(luò)參考模型,
物理層負(fù)責(zé)處理涉及物理介質(zhì)的問(wèn)
題。AT M標(biāo)準(zhǔn)并沒(méi)有規(guī)定物理層采用的協(xié)
議,即AT M的信元可以通過(guò)電纜、光纜或
其他任何傳輸系統(tǒng)進(jìn)行傳輸。換句話說(shuō),
AT M技術(shù)獨(dú)立于傳輸介質(zhì)。
AT M層規(guī)定信元及信元傳輸?shù)南嚓P(guān)標(biāo)
準(zhǔn)。它規(guī)定了信元組成以及信元頭中每個(gè)
字段的含義。AT M層同時(shí)還規(guī)定了如何建
立和釋放虛電路以及擁塞控制的標(biāo)準(zhǔn)。
AT M高層用戶信息呈現(xiàn)多種形式,如幀、報(bào)文分組等,其中許多信息格式與AT M網(wǎng)絡(luò)所
傳輸?shù)男旁袷讲患嫒。AT M適配層( ATM Adaptation Layer,A A L)的功能是把用戶信息
映像到AT M信元中的有效載荷字段,接收方則將信元有效載荷字段的數(shù)據(jù)重新組合為原來(lái)
的信息格式提交給用戶。
與先前的O S I二維參考模型不同的是, AT M參考模型是三維的。在圖4 - 4的參考模型中,
平面是高層按功能的抽象。用戶平面( user plane)用于用戶信息傳送,同時(shí)完成相關(guān)的控
制,如流量控制和差錯(cuò)控制等。控制平面( control plane)完成呼叫控制及面向連接控制。
管理平面( management plane)分為平面管理和層管理,前者完成系統(tǒng)級(jí)管理及協(xié)調(diào)各平面
的操作,后者完成各層的資源及參數(shù)管理。
AT M網(wǎng)絡(luò)是面向連接的。它首先發(fā)送一個(gè)報(bào)文進(jìn)行呼叫請(qǐng)求以便建立一條連接;后來(lái)的
信元沿著相同的路徑去往目的結(jié)點(diǎn)。AT M不保證信元一定到達(dá)目的結(jié)點(diǎn),但信元到達(dá)一定
是按先后順序的。假設(shè)發(fā)送方依次發(fā)送信元1和信元2,如果兩個(gè)信元都到達(dá)目的結(jié)點(diǎn),則一
定是信元1先到,信元2后到。
AT M網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的廣域網(wǎng)一樣,由電纜和交換機(jī)構(gòu)成。AT M網(wǎng)絡(luò)目前支持的數(shù)據(jù)
傳輸率主要是1 5 5 M b p s和6 2 2 M b p s兩種,今后可能達(dá)到1 0億b p s(G b p s)數(shù)量級(jí)的傳輸
速率。
選擇1 5 5 M b p s的速率是考慮到對(duì)高清晰度電視( H D T V)的支持以及與AT & T公司的同步光纖
網(wǎng)( S O N E T)相兼容。
雖然AT M仍然支持電路方式應(yīng)用,但這是在基于報(bào)文分組傳送機(jī)制上實(shí)現(xiàn)的。AT M已被
國(guó)際電信聯(lián)盟I T U確定為B - I S D N的基本交換方式,同時(shí)B - I S D N也正在迅速發(fā)展之中,支持
各種新型業(yè)務(wù)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)不斷推出。AT M交換技術(shù)也面臨著許多新的問(wèn)題。
需要指出的是,不同的組織對(duì)AT M有不同的興趣。長(zhǎng)途電信公司和郵電部門更樂(lè)于使用
AT M網(wǎng)絡(luò)來(lái)升級(jí)電話系統(tǒng),以便在傳送電視圖像方面能與有線電視( cable TV)展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)。
而計(jì)算機(jī)制造商則看到AT M在建造校園網(wǎng)以及其他L A N時(shí)能夠帶來(lái)巨大的利潤(rùn)。所有這些
使得AT M的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程并不那么順利。同時(shí),在AT M標(biāo)準(zhǔn)化組織AT M論壇( ATM Forum)
中,各種政治和經(jīng)濟(jì)因素也影響著AT M的未來(lái)走向。在通信世界中,標(biāo)準(zhǔn)化向來(lái)為人們所
重視,但面對(duì)迅速變化的技術(shù)和激烈競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng),在AT M領(lǐng)域,目前出現(xiàn)了某些標(biāo)準(zhǔn)尚未
最終制定而產(chǎn)品已充斥市場(chǎng)的局面。
近幾年來(lái),隨著I n t e r n e t技術(shù)的飛速發(fā)展,基于I P數(shù)據(jù)流的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)迅速, I P交換設(shè)備的
增長(zhǎng)率超過(guò)AT M,通過(guò)I P傳送話音( I P電話)也得到了成功實(shí)踐。國(guó)際電信聯(lián)盟I T U - T認(rèn)為,
2 1世紀(jì)的電信環(huán)境將以I P技術(shù)為主導(dǎo),為此在1 9 9 8年I T U - T已經(jīng)調(diào)整其戰(zhàn)略部署,全面展開(kāi)
對(duì)I P技術(shù)的研究,并指定專門的小組( S G 1 3)負(fù)責(zé)。ITU-T 已將I P研究列為最高優(yōu)先級(jí)。但
I P技術(shù)是否會(huì)取代AT M,目前尚不能斷言,但在未來(lái)的寬帶網(wǎng)絡(luò)中, I P技術(shù)的發(fā)展前景會(huì)比
AT M好。 前面我們討論了各種互不兼容且有些重疊的廣域網(wǎng)。下面我們將對(duì)這些不同種類的數(shù)據(jù)
服務(wù)作一個(gè)簡(jiǎn)單比較。P S T N是采用電路交換技術(shù)的模擬電話網(wǎng);當(dāng)P S T N用于計(jì)算機(jī)之間的
數(shù)據(jù)通信時(shí),其最高速率不會(huì)超過(guò)5 6 K b p s。X . 2 5是一種較老的面向連接的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),它允許
用戶以6 4 K b p s的速率發(fā)送可變長(zhǎng)的短報(bào)文分組。D D N是一種采用數(shù)字交叉連接的全透明傳
輸網(wǎng),它不具備交換功能。幀中繼是一種可提供2 M b p s數(shù)據(jù)傳輸率的虛擬專線網(wǎng)絡(luò)。S M D S
是一個(gè)交換式數(shù)據(jù)報(bào)技術(shù),它的數(shù)據(jù)傳輸率為4 5 M b p s。而設(shè)計(jì)AT M的目的是代替整個(gè)采用
電路交換技術(shù)的電話系統(tǒng),它用信元交換技術(shù),可以處理數(shù)據(jù)和電視。表4 - 1給出了它們之
間的比較。
表4-1 各種廣域網(wǎng)的比較
特點(diǎn)P S T N X . 2 5 D D N F R S M D S ATM AAL
面向連接Ye s Ye s N o Ye s N o Ye s
采用交換技術(shù)N o Ye s N o N o Ye s Ye s
分組長(zhǎng)度固定N o N o N o N o N o N o
是否支持P V C N o Ye s N o Ye s N o Ye s
是否支持組播N o N o N o N o Ye s Ye s
數(shù)據(jù)字段的長(zhǎng)度(字節(jié)) - 1 2 8 - 1 6 0 0 9 1 8 8 可變
數(shù)據(jù)傳輸率( M b p s) 5 6 K b p s 6 4 K b p s 2 M b p s 2 M b p s 4 5 M b p s 1 5 5 M b p s 廣域網(wǎng)通常跨接很大的物理范圍,它能連接多個(gè)城市或國(guó)家并能提供遠(yuǎn)距離通信。廣域
網(wǎng)內(nèi)的交換機(jī)一般采用點(diǎn)到點(diǎn)之間的專用線路連接起來(lái)。廣域網(wǎng)的組網(wǎng)方式有虛電路方式
和數(shù)據(jù)報(bào)方式兩種,分別對(duì)應(yīng)面向連接和無(wú)連接兩種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模式。
P S T N是采用電路交換技術(shù)的模擬電話網(wǎng);當(dāng)P S T N用于計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信時(shí),在計(jì)
算機(jī)兩端要引入M o d e m。X . 2 5分組交換網(wǎng)是最早用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)膹V域網(wǎng),它的特點(diǎn)是對(duì)通信
線路要求不高,缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳輸率較低。D D N是一種采用數(shù)字交叉連接的全透明傳輸網(wǎng),
它不具備交換功能。幀中繼網(wǎng)是從X . 2 5網(wǎng)絡(luò)上改進(jìn)而來(lái),它簡(jiǎn)化的X . 2 5協(xié)議,提高了數(shù)據(jù)傳
輸率。S M D S提供無(wú)連接的報(bào)文傳輸服務(wù),它的設(shè)計(jì)目標(biāo)是用于L A N與L A N之間的高速通信。