第5章 局域网广域网基本原理

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NETWORK

DL DL

PHY PHY
PSTN, DDN, ISDN, ATM, X.25
NETWORK

DL DL

PHY PHY

路由器
Modem, DSU/CSU DTU, NT1
Modem, DSU/CSU DTU, NT1
路由器
.
5
5.2 公共传输系统
• 广域网的基础——电信网络
– 提供公共传输平台
• ISDN: 128kb/s, xDSL: 512kb/s~55Mb/s
.
10
2. SONET光传输网络
• 使用光纤介质的高速WAN通信技术
• 基本速率级别(OC-1)为51.84Mb/s,最高可 达OC-192乃至OC-256(13.271Gb/s),见 p170表5.3
• 能够与ATM(采用定长信元)很好地兼容
– 接入网(本地环路、用户环路)——提供用户接入 – 交换局:端局(CO),汇接局、长途局——提供交换连接 – 传输网(干线、中继线)——交换局间的连接线路
模拟传输
数字传输
模拟传输
端局
长途局
中心交换局
长途局
端局
本地环路 准长途干线
长途干线 .
准长途干线 本地环路 7
• 特点:
– 电路交换,有拨号连接过程,连接后独占信道 – 既可传输模拟信息,也可传输数字信息 – 用户环路为模拟传输 – 数据通信时需要使用MODEM – 收发双方传输速率必须相同,最高为56kb/s – 无差错控制能力
– 810字节(90列×9行),其中:
• 传输开销(3列,共27字节)
– 其中:同步开销3行(9字节),线路开销6行(18字节)

(完整版)计算机网络原理课后习题答案

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(完整版)计算机⽹络原理课后习题答案《计算机⽹络》(第四版)谢希仁第1章概述作业题1-03、1-06、1-10、1-13、1-20、1-221-03.试从多个⽅⾯⽐较电路交换、报⽂交换和分组交换的主要优缺点。

答:(1)电路交换它的特点是实时性强,时延⼩,交换设备成本较低。

但同时也带来线路利⽤率低,电路接续时间长,通信效率低,不同类型终端⽤户之间不能通信等缺点。

电路交换⽐较适⽤于信息量⼤、长报⽂,经常使⽤的固定⽤户之间的通信。

(2)报⽂交换报⽂交换的优点是中继电路利⽤率⾼,可以多个⽤户同时在⼀条线路上传送,可实现不同速率、不同规程的终端间互通。

但它的缺点也是显⽽易见的。

以报⽂为单位进⾏存储转发,⽹络传输时延⼤,且占⽤⼤量的交换机内存和外存,不能满⾜对实时性要求⾼的⽤户。

报⽂交换适⽤于传输的报⽂较短、实时性要求较低的⽹络⽤户之间的通信,如公⽤电报⽹。

(3)分组交换分组交换⽐电路交换的电路利⽤率⾼,⽐报⽂交换的传输时延⼩,交互性好。

1-06.试将TCP/IP和OSI的体系结构进⾏⽐较。

讨论其异同点。

答:(1)OSI和TCP/IP的相同点是:都是基于独⽴的协议栈的概念;⼆者均采⽤层次结构,⽽且都是按功能分层,层功能⼤体相似。

(2)OSI和TCP/IP的不同点:①OSI分七层,⾃下⽽上分为物理层、数据链路层、⽹络层、运输层、应⽤层、表⽰层和会话层;⽽TCP/IP具体分五层:应⽤层、运输层、⽹络层、⽹络接⼝层和物理层。

严格讲,TCP/IP⽹间⽹协议只包括下三层,应⽤程序不算TCP/IP的⼀部分②OSI层次间存在严格的调⽤关系,两个(N)层实体的通信必须通过下⼀层(N-1)层实体,不能越级,⽽TCP/IP可以越过紧邻的下⼀层直接使⽤更低层次所提供的服务(这种层次关系常被称为“等级”关系),因⽽减少了⼀些不必要的开销,提⾼了协议的效率。

③OSI 只考虑⽤⼀种标准的公⽤数据⽹。

TCP/IP ⼀开始就考虑到多种异构⽹的互连问题,并将⽹际协议IP 作为TCP/IP 的重要组成部分。

计算机网络技术第5章网络层ppt课件

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5.2.1 在节点交换机中查找转发表
1. 广域网中的主机地址结构
+ 分组往往要经过许多节点交换机的存储转发才到达目的地。 + 每一个节点交换机中都有一个转发表,里面存放了到达每一个
主机的路由。那么广域网中的主机越多,查找转发表就越费时 间。 + 在广域网中一般采用层次地址结构:前一部分表示该主机所连接 的分组交换机的编号,后一部分表示所连接的分组交换机的端 口号(或主机号)。
3. 数据报和虚电路优缺点分析
1)传输短报文时数据报服务有优势 + 若报文长度较短,在128个字节之内,可采用128个
字节为分组长度,则往往一次传送一个分组就可以 了。这样,用数据报既迅速又经济。若用虚电路, 为了传送一个分组而建立虚电路和释放虚电路就很 浪费网络资源。 2)虚电路服务减少数据流量的额外开销 + 在交换节点进行数据存储转发时,若使用数据报, 每个分组必须携带完整的地址信息。而使用虚电路 时,每个分组不需要携带完整的目的地址,而仅需 要有个很简单的虚电路号码的标志,这就使分组的 控制信息部分比特数减少,因而减少了额外开销。
完成虚电路服务过程的步骤:
(1) 虚电路的建立 所谓建立一条虚电路,实际上就是填写源节点与目的节
点之间沿途各节点的入口出口表。 (2) 数据传送 虚电路建立后,所有待发的数据分组均由此虚电路传送。
这样,在传输一个分组时,分组头部不需要填入目的节 点的完整地址,只要带上虚电路号就可以了。 (3) 虚电路的释放 当数据传输结束后,源主机发一呼叫清除分组给目的主 机,目的主机送回一清除确认分组给源主机。至此,该 虚电路就释放了,即从入口出口表中删去相应信息。
– 当网络发生拥挤时,数据报服务可以迅速为单 个分组选择流量较少的路径。

第5章 广域网原理与技术

第5章 广域网原理与技术

报文分组号的作用是为了使目的节点能对收到的报文分组进行重新
排序并组装,但这个报文分组头无形中增加了网络传输的数据量, 即增加了网络传输开销。
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第5章 广域网技术
计算机网络及应用
虚电路方式
为减轻接收端对报文分组进行重新排序的负担,可采用能保 证报文分组按发送顺序到达目标节点的服务方式,即虚电路
(Virtual Circuit)的服务方式。虚电路服务在双方进行通信之前,
(如ISDN电话、终端等)同时进行数字通信连接。从某种角
度来看,ISDN具有费用低廉、使用灵活方便、高速数据传输 且传输质量高等优点。ISDN的组成部件包括用户终端、终端 适配器、网络终端等设备。ISDN的用户终端主要分为两种类 型:类型1和类型2。
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第5章 广域网技术
计算机网络及应用
N-ISDN系统组成
在数据链路层,可以选择运行PPP、HDLC等链路层协议,在
通信连接中被视为数据端接设备DCE。
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第5章 广域网技术
计算机网络及应用
信道服务单元/数据服务单元
信道服务单元CSU是连接DTE到本地数字电路的一个数字装
置,它能将LAN的数据帧转化为适合通信网使用的数据帧,或者
相反。 数据服务单元DSU能够对电信线路进行保护与故障诊断。这 两种设备的典型应用就是组合成一个独立的单元,实际上相当于 一个调制解调器的作用。DSU在作为数据终端设备的计算机与 CSU之间提供类似于调制解调器的连接。CSU/DSU的数据终端 设备接口通常兼容V.xx和RS 232C或类似的串行接口。
计算机网络及应用
5.2 广域网提供的服务
5.2.1 广域网通信服务类型 5.2.2 广域网服务的常用设备

计算机网络技术与应用第5章

计算机网络技术与应用第5章

图5-2 中继器的连接示意图
第5章 网络互联与广域网
5.2.2 网桥
网桥也称桥接器,它是数据链路层上的局域网之间的 互联设备。网桥的功能是负责在数据链路层上实现数据帧 的存储转发和协议转换,用来实现多个网络系统之间的数
据交换。网桥的作用是扩展网络的距离,并通过过滤信息
流减轻网络的负担。图5-3为网桥的连接示意图。
第5章 网络互联与广域网
第5章 网络互联与广域网
5.1 网络互联概述 5.2 网络互联设备 *5.3 广域网简介 习题5 0
第5章 网络互联与广域网
5.1 网络互联概述
5.1.1 网络互联的概念
网络互联就是利用网络互联设备,将分布在不同
地域上的计算机网络相连接,以构成更大的计算机网
络系统,其目的在于实现处于不同网络上的用户间相 互通信和相互交流,以实现更大范围的数据通信和资 源共享。
(1) 传输速率较快,在没有ISDN时,人们使用调制解调
域网由一些节点交换机(也称通信处理机)以及连接这些交换 机的链路(通信线路和设备)组成,传输距离没有限制。广域 网的节点交换机实际上就是配置了通信协议的专用计算机, 是一种智能型通信设备。
第5章 网络互联与广域网
1.广域网的结构
广域网分为通信子网与资源子网两部分,广域网的通
信子网主要由节点交换机和连接这些交换机的链路组成。
1.公用电话交换网
公用电话交换网(Public Switch Telephone Network,
PSTN)即日常生活中的电话网,是一种以模拟技术为基础的
电路交换网络,其特点是通信资费低、数据传输质量差、 传输速率低、网络资源利用率低等。
第5章 网络互联与广域网
2.综合业务数字网

《计算机网络实用技术》-第5章 网络的扩展与互连技术

《计算机网络实用技术》-第5章 网络的扩展与互连技术





(1) 中继器——常用于局域网的扩展,在物理
层实现互连。

(3) 网桥——主要用于局域网与局域网之间的 互连,是一种在数据链路层实现互连的存储转发设 备。 (4) 以太网交换机——工作在OSI模型的数据链 路层,过滤、转发和涌出基于每帧目的端地址的帧 的网络设备。


(5) 路由器——是用来连接多个不同的网络或 网段,它工作在OSI模型的第三层,即网络层,它决 定网络通信能够通过的最佳路径。 (6) 网关——是用来连接两个协议差别很大的 计算机网络,又称为网络协议转换器,它工作在OSI 模型


接收通过RS-232接口从计算机或终端送来的数据。 这些数据被调制为具有音频频段的模拟信号送入电 话线。接收端的调制解调器解调信号,生成数字信 号送入计算机或终端。
图5-7 RS-232和调制解调器

1.内置调制解调器 调制解调器有内置式和外置式,内置式和普通 的计算机插卡一样,都称为传真卡,外置式的却只 能叫做调制解调器或Modem了。如图5-8所示。

且也是集线器的理想替代物。 与网桥和集线器相比,交换机从下面几方面改进 了性能: (1)通过支持并行通信,提高了交换机的信息吞 吐量。 (2)将传统的一个大局域网上的用户分成若干工 作组,每个端口连接一台设备 或连接一个工作组, 有效地解决拥挤现象。这种方法人们称之为网络微 分段(Micro一segmentation)技术。 (3)虚拟网(VirtuaI LAN)技术的出现,给交 换机的使用和管理带来了更大的灵活性。 (4)端口密度可以与集线器相媲美,一般的网络 系统都是有一个或几个服务器,而绝大部分都是普 通的客户机。

5.2.1中继器(REPEATER)

5广域网

5广域网
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第5章 广域网
数据报服务: 数据报服务:
特点:无连接的网络服务, 不可靠的服务。 特点:无连接的网络服务,是不可靠的服务。 有二点: 有二点: 主机只要想发送数据就随时可发送; ① 主机只要想发送数据就随时可发送; 每个分组独立地选择路由。 ② 每个分组独立地选择路由。
注意:第二点, 注意:第二点,意味着先发送出去的分组不一定先到 17 站主机。 达目的 站主机。
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第5章 广域网
广域网提供的服务: 广域网提供的服务:
数据报服务、 数据报服务、虚电路服务
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第5章 广域网
5.1.2 虚电路和数据报
虚电路服务的特点: 虚电路服务的特点: 面向连接的网络服务。 面向连接的网络服务。 1) 虚电路建立(通过虚呼叫实现) 虚电路建立(通过虚呼叫实现) 2)所有分组均沿同一路径传输 ) 3)可靠服务,服务质量有较好的保证。 )可靠服务,服务质量有较好的保证。
相距较远的局域网通过路由器与广域网相连, 相距较远的局域网通过路由器与广域网相连, 组成了一个覆盖范围很广的互联网。局域网 组成了一个覆盖范围很广的互联网。 互联网 就可以通过广域网与另一个相隔很远的局域 网进行通信。 网进行通信。
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第5章 广域网
广域网和互联网的区别: 广域网和互联网的区别:
互联网,即使覆盖范围很广, 互联网,即使覆盖范围很广,一般也不称 它为广域网。因为不同网络的“互连” 它为广域网。因为不同网络的“互连” 才是它最主要的特征。 才是它最主要的特征。互联网必须使用 指的是单个的 路由器来连接, 广域网指的是 路由器来连接,而广域网指的是单个的 网络, 网络,它使用结点交换机连接各主机而 不是由路由器来连接各网络。 不是由路由器来连接各网络。

局域网与城域网-第5章 以太局域网

局域网与城域网-第5章 以太局域网

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lxm
5.3.2.5 冲突检测
CSMA/CD
带冲突检测的CSMA访问控制算法 CSMA / collision detection
基本思想
在 CSMA的基础上赋于各站冲突检测的能力 发送前侦听信道,发送开始同时检测信道 如果未检测到冲突,则完整发送一帧 如果检测到冲突,立即终止本次发送
负载不重时时延短 典型协议是CSMA系列
7
lxm
5.3.1 共享信道的访问协议
争用型访问协议分为三个基本类型
LAT: Listen After Talking
说了再听,典型协议: ALOHA
LBT: Listen Before Talking
先听后说,典型协议/CSMA
假设A站的信号正在网络上传播 A站信号还未到E站,E站认为信道闲,启动发送 结果A、E站发送的信号在网上冲突
A站发送帧在时刻t 传播到B站
两帧在时刻t+△ t 碰撞
E站在时刻t检测信道闲, 启动发送
A站
B站
11
C站
D站
E站
lxm
5.3.2.2 冲突避免策略
CSMA协议避免冲突可采用三种策略
lxm
5.3.2.6 MAC算法小结
S 每帧时的吞吐率 1
0坚持 CSMA
0.5
1坚持
0.5坚持
CSMA
0.1 01 2
Pure ALOHA
34 56
Slotted ALOHA
22
G 每帧时试图发 送的平均帧数
lxm
5.3.3 802.3中的MAC协议
采用 1坚持 CSMA/CD算法 CSMA/CD需要解决一系列的问题

第5章 局域网

第5章 局域网

依据管理方式
分为智能型HUB和非智能型HUB
按配置形式
独立型HUB和堆叠式HUB
选用集线器要考虑的三个因素
接口的类型、接口速率、否可堆叠
第四章
数据链路层
5.4.4 网桥和交换机
网络1 网络2
主机1
主机2
主机3
主机4
主机5
主机6
既能物理上扩展网络,同时不会使冲突域增大 具有依据第二层地址进行数据帧过滤的能力 和集线器的差别
交换机属于数据链路层设备,而集线器属于物理层设备 交换机能隔离冲突,而集线器却无能为力 交换机的每个端口可提供专用的带宽,而集线器的所有端口只能 共享带宽
第四章
数据链路层
交换机
选购考虑因素
背板带宽:也叫背板吞吐量 端口速率和端口数 是否带网管功能 是否支持模块化、是否支持VLAN、是否带 第三层路由功能
第四章
数据链路层
第四章
数据链路层
5.3 介质访问控制
局域网中目前广泛采用的两种介质访问控制方法
争用型介质访问控制协议,又称随机型的介质访问控 制协议,如CSMA/CD方式。 确定型介质访问控制协议,又称有序的访问控制协议, 如Token(令牌)方式。
第四章
数据链路层
5.3.1
CSMA/CD
中文名:带冲突检测的载波侦听多址访问 载波侦听CS:
第四章
数据链路层
5.4.3中继器和集线器
功能:主要被用于物理上扩展网络规模 冲突域:对一组可能会彼此发生冲突的主机设 备及其互连的网络环境(包括传输介质、连接 部件和一些互连设备)的总称 数量有一定的限制 “5-4-3-2-1”的规则 集线器的分类
第四章
数据链路层

5.0 第5章 网络互联

5.0  第5章 网络互联

现在常用的ISDN连接有两种类型:基本速率ISDN(BRI) 和主速率ISDN(PRI)。 基本速率接口BRI(Basic Rate Interface)使用两个B信道 和一个D信道,常记为2B + D。(图5.10一个BRI连接为用户 提供服务 ) 主速率接口PRI(Primary Rate Interface)按照国家和地区 的不同分为两类:在北美和是本使用23个B信道和一个D信 道,常记为23B + D,接口总线速率可达到1.544 Mbps,这和 T1的一样,事实上PRI信道可以通过T1线路传输;在欧洲、 澳大利亚和其它国家使用30个B信道和一个D信道,常记为 30 B + D,接口总线速率可达到2.048 Mbps。(图5-11一个 典型的PRI链接)
1、网络互联的概念
把原来各个独立的计算机网络连在一起形成一个 大的计算机网络系统,允许在计算机网络系统中任 意两台计算机间通信,在同一个网络系统上完成各 种不同的任务,这就是被称为通用服务(Universal Service)的概念。 研究人员为了解决网络技术互不兼容的问题,而 设计出一种能在异构网络间提供通用服务的方案: 通过专用的硬件系统把一组物理网络互联起来,然 后在所有相连的计算机中运行专用的软件来提供通 用服务。这就是网络互联(internetworking)方案。 连接各种物理网络的最终系统被称为互联网络 (internetwork)或互联网(internet)。
第五章
网络互联
教学要求 本章要求了解几种常见公共传 输系统的功能、特征和网络特性。 重点掌握网络互联的关键技术:路 由器与路由原理及拥塞控制原理和 策略。
第五章
• 教学重点:
– –
网络互联
路由器与路由原理、配置, 拥塞的概念、原因及拥塞控制策略 公共传输系统的特点、用途及在网络模 型中的体现, 路由算法、路由配置。

第5章网络互联之广域网技术精品PPT课件

第5章网络互联之广域网技术精品PPT课件
所要求的传输速率不超过64Kbps,就可以用全双工的方式传 送任何数字信息。
(2)D通道 D通道根据用户的需要不同,传输速率可以是16Kbps或
64Kbps。D通道的功能主要是为B通道传输信令,D通道也能 用于低速率的数据传输及遥感传输等。
3.ISDN的接口 ITU-T规定了ISDN的基本速率接口(BRI)和基群速率接
口(PRI)两种类型的接口结构。
(1)基本速率接口(BRI)
基本速率接口(BRI)规范了一个包含两个B通道和一个 16Kbps的D通道(2B+D)的数字管道。两个B通道都是 64Kbps的D通道,总共是144Kbps。
(2)基群速率接口(PRI) 基群速率接口(PRI)规范了由23个B通道和一个64Kbps的
D通道组成的数字管道。23个B通道每个都是64Kbps的B通 道,加上一个64Kbpsr的D通道,总共是1.536Mbps。
5.4.5 X.25 网
X.25 网就是 X.25 分组交换网,它是在二十 多年前根据 CCITT(即现在的 ITU-T)的 X.25 建议书实现的计算机网络。
X.25 只是一个对公用分组交换网接口的规约。 X.25 所讨论的都是以面向连接的虚电路服务 为基础。
用户数据
分组层(网络层)
X.25首部
数据链路层 LAPB首部
用户数据 X.25 分组
LAPB 帧
LAPB尾部
X.25 网与 IP 网
基于 IP 协议的因特网是无连接的,只提供 尽最大努力交付的数据报服务,无服务质量 可言。
X.25 网是面向连接的,能够提供可靠交付的 虚电路服务,能保证服务质量。
为了使讨论更简单些,可以不严格区分“转发” 和“路由选择”,也不一定使用“转发表”这一 名词。

第5章 广域网技术v3.5

第5章 广域网技术v3.5
(省略部分内容)
第16页
5.2.2 PPP配置
案例5-2 PAP认证通信的配置
案例背景与要求:根据下图所示的网络拓扑要求,完成两台路由器的PAP认证通信配置,认证 的用户名为“jan16”,密码为“huawei”,采用加密方式密文方式。
第17页
5.2.2 PPP配置
案例配置思路
配置路由器R1和R2的接口IP;
NCP:网络层控制协议族(NCP,Network Control Protocol),主要用于协商在该链路上所传输的 数据包的格式与类型,建立和配置不同网络层协议。
第8页
5.2.1 PPP基本概念
PPP帧格式
关于PPP帧格式中各字段的含义描述如下图所示:
第9页
5.2.1 PPP基本概念
PPP基本建链过程可分为如下几个阶段:
第Hale Waihona Puke 3页5.2.2 PPP配置
案例5-1 PPP的基本配置
案例背景与要求:根据如图5-7所示的网络拓扑要求,完成两台路由器的PPP通信配置,实现 PC1和PC2互通。
第14页
5.2.2 PPP配置
案例配置思路
在路由器R1和R2的串行连接接口上启用PPP;
对拓扑中所有设备进行IP地址配置。
<R2>debugging ppp pap all Aug 25 2019 05:30:24.280.4+00:00 R2 PPP/7/debug2:
PPP State Change: Serial4/0/0 PAP : Initial --> SendRequest
Aug 25 2019 05:30:24.290.3+00:00 R2 PPP/7/debug2: PPP State Change: Serial4/0/0 PAP : SendRequest --> ClientSuccess

第5章-广域网

第5章-广域网

第5章广域网知识要点:·概述:系统组成,数据报服务与虚电路服务,路由表。

·路由选择算法:自适应与非自适应,分层系统,最短路径算法。

·拥塞控制:资源,拥塞,时延,吞吐量,死锁。

·X.25建议:技术特征与应用。

··幀中继FR:技术特征与应用。

·ATM:B-ISDN,SONET与SDH,信元,技术特征与应用。

参考模型,信元格式。

IPOA,LANE(LAN仿真),MPLS。

5.1 概述(P291,谢希仁4版P140)1、系统组成2、交换机与路由器3、数据报服务与虚电路服务4、路由表5.2 路由选择算法1、概述理想路由算法的基本特征(基本设计要求):正确性、简单性、健壮性、稳定性、公平性、最优性、高效性。

其中,健壮性指当发生一定程度的软硬件差错、拓扑结构变化、通信量变化时,算法能自动适应并尽可能使网络继续正常运行。

稳定性指算法能较快地收敛于稳定的解,使网络能保持较长时间的稳定、正常运行。

公平性和最优性往往难以兼顾,应从全局综合平衡。

路由算法设计的技术要素:①路由度量标准:按跳步数、物理距离、费用、延迟或吞吐量。

②路由选择时机:数据报(每个分组)、虚电路(建立连接时)。

③路由判决者:每个节点(分布式)、中心节点(集中式)、源节点。

④路由信息(拓扑、延迟、流量等)来源:不需要(如扩散法)、本地、相邻节点、路由中的节点、全部节点(如集中式)。

⑤路由选择策略(两类):静态(非自适应算法)、动态(自适应算法)。

⑥路由信息更新方式:连续更新(如本地信息)、定期更新、拓扑结构变化或性能变化超门限时。

最优化原则:若路由器J在从路由器I到K的最佳路由上,则从J到K的最佳路由也在同一路由中。

最短路径选择:使用最短路径算法计算出一对路由器之间的最短路径,其度量值有多种。

目前常用的算法是Dijkstra最短路径算法。

2、非自适应路由策略(1)扩散法。

每个节点对到达的分组向除了入口之外的其它所有出口方向转发。

第5章广域网

第5章广域网

第5章广域网5.1 广域网概述广域网(WAN)是指覆盖范围广阔(通常可以跨地区、跨城市、跨国家)的一类数据通信网。

5.1.1 广域网的主要特点1.广域网的特点广域网具有以下特点:(1)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。

(2)覆盖范围广,通信距离可从数公里到数千公里。

(3)广域网是一种跨地区的数据通信网络,一般使用电信运营商提供的设备作为信息传输平台。

(4)广域网技术主要对应于OSI参考模型底层的物理层、数据链路层和网络层。

2.广域网与局域网的比较广域网与局域网相比有以下一些明显的差异:(1)节点之间的通信方式不同。

局域网内的节点之间常采用广播方式进行通信,广域网内的节点之间常采用点到点方式进行通信。

(2)采用的网络协议层次不同。

局域网采用的协议对应于数据链路层,而广域网采用的协议只包含OSI参考模型的下三层,而且目前大部分广域网都采用存储转发方式进行数据交换。

(3)广域网的拓扑结构是网络拓扑结构。

(4)广域网交换机(结点交换机)和局域网交换机都工作在OSI参考模型的数据链路层。

局域网、广域网和互联网的区别(1)相距较远的局域网通过路由器与广域网相连,组成了一个覆盖范围很广的互联网。

互联网即使覆盖范围很广,我们也不称它为广域网。

(2)互联网必须使用路由器来连接,而广域网指的是单个的网络,它使用结点交换机(而不是用路由器)连接各主机。

(3)结点交换机和路由器都是用来转发分组,但结点交换机是在单个网络中转发分组,而路由器是在多个网络构成的互联网中转发分组。

(4)广域网和局域网有一个共同点,即连接在一个广域网或一个局域网上的主机在该网内进行通信时,只需要使用其网络的物理地址即可。

5.1.2 广域网的连接技术公共传输网络分成两大类,一类是电路交换网络,另一类是分组交换网络。

L电路交换方式两台计算机通过通信子网进行数据交换之前,首先要在通信子网中建立一个临时的专用通道。

线路交换方式的通信过程分三个阶段:电路建立、数据传输、电路拆除优点:传输时延小。

第5章广域网技术教材

第5章广域网技术教材

5.1.4 广域网服务的选择
1.虚电路服务 对于采用虚电路服务的广域网,源节点与目的节点在通 信前,必须先建立一条从源节点到目的节点的虚电路 (即逻辑通路),然后通过该虚电路进行数据传送;数 据传输结束时,释放该虚电路,如图所示。
虚电路服务
5.1.4 广域网服务的选择
2.数据报服务 数据报服务方式中,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。由于数据报服务中的每个报文都要单独 寻址,因此,要求每个数据报包含完整的目的地址,如 图所示。
CSU/DSU在跨越广域网的点对点链路中的位置
5.1.3 广域网连接的选择
1.专线连接 点对点链路提供的是一条预先建立的、从客户端经过运营商网络
到达远端目标网络的广域网通信路径。一条点对点链路是一条租 用的专线,可以在数据收发双方之间建立起永久性的固定连接。 网络运营商负责点对点链路的维护和管理。因此,专线线路一般 是指租用线路。 数字数据网(DDN)是电信运营部门向用户提供的一种高速通信业 务,利用数字通道提供半永久性的连接电路,这是一种具有中高 速、高质量的点到点、点到多点的数字专用电路。
5.1.3 广域网连接的选择
5.1.3 广域网连接的选择
1.专线连接 对于要求持续稳定的信息流传输的应用环境,如商业网站、园区
间的核心连接或主干网络连接等,专用线路不失为一种好的选择。 专线连接时,每个连接都需要使用路由器的一个同步串行连接端 口,以及来自服务提供商的传递服务单元/数据服务单元 (CSU/DSU)和实际电路。CSU/DSU提供的可用带宽可达 1.544Mbit/s(T1美国标准)或2.048Mbit/s(E1欧洲标准),最 高能提供高达44.736Mbit/s(T3美国标准)和34.064Mbit/s(E3 欧洲标准)的带宽。

《计算机网络基础》课件 第5章 网络互联技术

《计算机网络基础》课件 第5章  网络互联技术

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5.1 网络互连概述
5.1.2 网络互联准则
由于不同的计算机网络之间存在各种差异,如不同 的寻址模式,不同的分组长度,不同的网络接口, 不同的介质访问机制,不同的等待时限,不同的路 由寻址技术,不同的差错恢复能力和状态报告等, 所以网络互联主要应当考虑和解决以下一些问题。
对于网卡而言,每块网卡都有一个唯一的标识, 它是网卡生产厂家在生产时烧入ROM(只读存 储芯片)中的,我们把它叫做MAC地址(或物 理地址)。MAC地址由48位二进制组成,为方 便理解和记忆,通常分成6组,每组8位二进制。 每组再用十六进制表示,组与组之间用“-”分 隔,如:00-30-18-A2-18-A6。
网桥协议转换
也就是说,网桥工作在数据链路层,进行相似的网络间帧的转发, 实现MAC子层的连接,例如,以太网—以太网、以太网—令牌环、
网桥
以太网—FDDI等。
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5.2 网络互连设备
5.2.2 数据链路层互联设备
1)网桥的结构
网桥的结构由端口模块,存储模块、 软件模块(端口管理软件、协议转 换软件、地址表)、转发模块四部 分组成,如右图所示。
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5.1 网络互连概述
5.1.2 网络互联准则
此外,网络互联还应当遵守以下基本准则。
屏蔽或者容纳各个 物理网络的差别;
1
隐藏各个物理网 络的实现细节;
为用户提供通用 透明服务。
2
3
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5.1 网络互连概述
5.1.3 网络互联的类型
网络互联的类型主要有:局域网与 局域网(LAN/LAN)的互联、局 域网与广域网(LAN/WAN)的互 联、局域网通过广域网 (LAN/WAN/LAN)互联、广域 网与广域网(WAN/WAN)的互 联,如右图所示。
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• 接收地址包括本卡MAC地址、广播地址和本机所属组播组地址 • 网卡丢弃与本卡接收地址不匹配的帧 • 网卡解开与本卡接收地址匹配的帧,将数据递交上层处理
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星型以太网拓扑扩展
Hub
冲突域
Hub
Hub
• 用集线器可以扩展10BASE-T网络范围 • 全部线缆段都属于一个冲突域
60
30 30 20 20
115200
10
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V.35接口线缆
V.35 DTE 电缆
• 只能工作在同步方式 下 • 同步方式下最大速率 2Mbps
波特率(bps)
最大传输距离(m)
2400 4800 9600 19200 38400 56000 64000 2048000
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V.24接口线缆
V.24 DTE 电缆
波特率(bps)
最大传输距离(米)
60
• 支持同步和异步两种 方式 • 异步方式下最高速率 为115200bps • 同步方式下最高速率 为64000bps
2400
4800
9600 19200 38400 64000
End
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LAN概述
• 局域网覆盖的范围较小,带宽较高,通常 用于建筑内部、园区范围内的专用网络 • 在众多的局域网协议中,以太网占据着统 治地位
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CSMA/CDபைடு நூலகம்突检测和退避
检测到冲突 检测到冲突
两台主机同时发送数 据导致冲突 检测到冲突
全部主机停止发送, 等待一个随机退避 时间
退避期满的主机首 先开始发送
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MAC地址
24位OUI 24位EUI
48位MAC地址
00 - E0 - FC - 01 - 23 - 45
IP: 10.1.1.3
RAM
操作系统
ROM
MAC: 00-E0-FC-01-23-45
网络接口卡
• MAC地址为48位二进制数,常用12位16进制数表示
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单播与广播
RJ-45接头
12345678
Side 2
交叉线
Side 1
12345678
568 B
1=白/橙 2=橙 3=白/绿 4=蓝 5=白/蓝 6=绿 7=白/棕 8=棕
568 A
1=白/绿 2=绿 3=白/橙 4=蓝 5=白/蓝 6=橙 7=白/棕 8=棕 Http://www.benroed
以太网
令牌
令牌环网
FDDI环网
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早期以太网技术介绍
名称 10BASE5 10BASE2 10BASE-T 速率 10 Mbps 10 Mbps 10 Mbps 介质类型 粗同轴电缆 细同轴电缆 双绞线 最大线缆长度 500m 200m 100m
PPP
LAPB
物理层
V.24、V.35、X.21、RS-232、 RS-449、RS-530、 G.703、 E1/T1
OSI参考模型
广域网
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广域网连接方式
专线方式 同步专线 ( DDN 7*24在线 )
电路交换方式
广域网的作用
北京
运营商 WAN 通信网
西安
1000km
• 基于电信运营商的通信网络设施建立远程连接 • 在相距遥远的局域网之间建立连接性
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广域网与OSI参考模型
网络层
IP、IPX等网络层协议
帧 中 继
数据链路层
HDLC
局域网/广域网 基本原理

王琳琳 Http://www.benroe
LAN基本原理
WAN基本原理
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WAN概述
• 局域网主要完成工作站、终端、服务器等 在较小物理范围内的互联,只能解决局部 的资源共享 • 广域网可以使相距遥远的局域网互相连接 起来,远距离传输数据、语音、视频等, 实现大范围的资源共享
1250 625 312 156 78 60 50 30
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其他常见接口线缆
X.21 DTE电缆
RS-449 DTE电缆
RS-530 DTE电缆
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局域网的不足
WAN LAN 北京 1000km
西安
• 以太网等局域网技术无法支持远程传输 • 企图通过大量设备级连将局域网扩展到超远距离是不现实 的 • 即使可以扩展局域网的范围,但普通组织没有专用的长距 离线路
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局域网与OSI参考模型
网络层 IP、IPX等网络层协议
LLC子层
802.2 LLC/SNAP
数据链路层
MAC子层 802.3、802.4、802.5 同轴线缆、双绞线、光纤、
物理层
无线电波
OSI参考模型
局域网
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主要局域网技术
PSTN/ISDN
(按需拨号)
分组交换方式
X.25/帧中继/ATM
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常用接口和线缆
串口 用户路由器
接入线缆
运营商通信网
运营商 设备 串口线缆 V.35
• 接口和线缆 – V.24、V.35、X.21、RS-232、RS-449、RS-530、 RJ-11、RJ-45、双绞线等 • 设备 – 调制解调器、同步CSU/DSU(基带MODEM)
Hub
10BASE5/10BASE2
10BASE-T
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双绞线缆和接口
直连线
12345678
Side 1
568 B
1=白/橙 2=橙 3=白/绿 4=蓝 5=白/蓝 6=绿 7=白/棕 8=棕
568 B
1=白/橙 2=橙 3=白/绿 4=蓝 5=白/蓝 6=绿 7=白/棕 8=棕
单播
DMAC=00E0.FC01.2222
接收
MAC: 00E0.FC01.2222
MAC: 00E0.FC01.1111
不接收
MAC: 00E0.FC01.3333
广播
DMAC=FFFF.FFFF.FFFF
接收
MAC: 00E0.FC01.2222
MAC: 00E0.FC01.1111
接收
MAC: 00E0.FC01.3333
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用交换机扩展以太网拓扑
Switch
Hub
Switch
• • • •
隔离冲突域,避免冲突域过大 进一步扩大物理连接范围 提高以太网带宽利用率,增加吞吐量 适应不同的速率和不同的双工状况
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Side 2
CSMA/CD载波侦听
侦听到载波 侦听到载波 不发送 侦听到载波
侦听到线路上有载波 时,不发送数据
不发送
侦听不到载波 侦听不到载波
侦听不到载波时, 侦听不到载波 说明线路已经空闲
抢占发送
线路空闲时,任一主 机都可以抢占线路
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