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            網(wǎng)絡(luò)工程師學(xué)習(xí)筆記 (3)

            第4章 廣域網(wǎng)技術(shù)

              主要內(nèi)容:1、公共交換電話網(wǎng) PSTN

              2、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng) ISDN

              3、分組交換網(wǎng) X.25

              4、幀中繼網(wǎng) FR

              5、異步轉(zhuǎn)移模式網(wǎng) ATM

              6、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng) DDN

              7、移動通信及衛(wèi)星通信網(wǎng)GSM

              8、線纜調(diào)制解調(diào)器Cable Modem

              9、數(shù)字用戶線XDSL

              一、電話網(wǎng)

              公用交換電話網(wǎng)PSTN是向公眾提供電話通信服務(wù)的一種通信網(wǎng)。電話通信網(wǎng)主要提供電話通信服務(wù),同時還可提供非話音的數(shù)據(jù)通信服務(wù)。

              1、計算機交換分機CBX

              采用數(shù)字電話:可以建立綜合聲音/數(shù)據(jù)工作站

              分布式結(jié)構(gòu):具有分布智能的多級或網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)的多路形狀的可靠性提高。

              非阻塞結(jié)構(gòu):所有電話和設(shè)備都有專門的指定端口。

              CBX的結(jié)構(gòu):核心是某種數(shù)字開關(guān)網(wǎng)絡(luò)。開關(guān)負(fù)責(zé)對數(shù)字信號流進(jìn)行操作和交換,數(shù)字開關(guān)網(wǎng)絡(luò)由某些空分和時分交換級組成。接到形狀的是一級接口單元,通過接口單元訪問外界或外界可訪問接口單元。通常接口單元完成同步時分多路復(fù)用功能,以適應(yīng)多個輸入線。另一方面,為了達(dá)到全雙工操作,單元要用兩條線與開關(guān)相連。

              二、點到點通信

              1、點到點的通信主要適用于兩種情況:(1)是成千上萬組織有各種局域網(wǎng),每個局域網(wǎng)含有多眾多主機和一些聯(lián)網(wǎng)設(shè)備以及連接至外部的路由器,通過點到點的租線和遠(yuǎn)地路由器相連;(2)是成千上萬用戶在家里使用調(diào)制解調(diào)器和撥號電話線連接到internet,這是點到點連接的最主要應(yīng)用。

              2、串行IP協(xié)議(SLIP)

              SLIP是1984年制定的,協(xié)議文本描述為RFC1055。

              工作過程:當(dāng)工作站發(fā)送IP分組時,在幀的末尾帶一個專門的標(biāo)志字節(jié)(OXCO),如果在IP分組中含有同樣的標(biāo)志字節(jié),則加兩個填充字節(jié)(OXDB、OXDC)于后,如果IP分組中含有OXDB,則加同樣的填充字節(jié)。

              存在的問題:(1)這種協(xié)議無任何檢錯和糾錯功能;(2)只支持IP分組;(3)每一方需要知道另一方面的IP地址,且在設(shè)置是不能動態(tài)賦給IP地址;(4)不提供任何的身份驗證;(5)未被接受為internet標(biāo)準(zhǔn)。

              3、點對點協(xié)議(PPP)

              PPP由internet IETF成立了一個組來制定的數(shù)據(jù)鏈路,描述于RFC1661。

              主要功能:成幀的方法可清楚地區(qū)分幀的結(jié)束和下一幀起始,幀格式還處理差錯檢測;鏈路控制協(xié)議LCP用于啟動線路、測試、任選功能的協(xié)商以及關(guān)閉連接;網(wǎng)絡(luò)層任選功能的協(xié)商方法獨立于使用的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議,因此可適用于不同的網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NCP。

              工作過程:(1)PC通過調(diào)制解調(diào)器呼叫ISP路由器,然后路由器一邊的調(diào)制解調(diào)器響應(yīng)電話呼叫,建立一個物理連接。(2)接著PC對路由器發(fā)送一系列的LCP分組,用這些分組以及其響應(yīng)來選擇所用的PPP參數(shù)。(3)當(dāng)雙方協(xié)商一致后,PC發(fā)送一系列的NCP分組以配置網(wǎng)絡(luò)層(NCP的功能就是動態(tài)分配IP地址)PC就成為一個internet主機,可以發(fā)送和接收IP分組。(4)當(dāng)PC用戶完成發(fā)送、接收功能后不需要再聯(lián)網(wǎng)時NCP用來斷開網(wǎng)絡(luò)層連接,并且釋放IP地址,然后LCP斷開鏈路層連接。(5)最后PC通知調(diào)制解調(diào)器斷開電話,釋放物理層連接。


              三、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN

              綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN是由國際電報電話咨詢委員會CCITT和各國標(biāo)準(zhǔn)化組織開發(fā)的一組標(biāo)準(zhǔn),這些標(biāo)準(zhǔn)將決定用戶設(shè)備到全局網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接,使之能方便地用數(shù)字形式處理聲音、數(shù)據(jù)和圖像通信。ISDN提供了各種服務(wù)訪問,提供開放的標(biāo)準(zhǔn)接口,提供端到端的數(shù)字連接,用戶通過公共通道、端到端的信令實現(xiàn)靈活的智能控制。

              1、ISDN的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

              NT1:網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備,不僅起到了接插板的作用,它還包括網(wǎng)絡(luò)管理、測試、維護和性能監(jiān)視等。是一個物理層設(shè)備。

              NT2:是計算機的交換分機CBX,NT1和NT2連接,并對各種得以和、終端以及其他設(shè)備提供真正的接口。

              CCITT為ISDN定義了四個參考點:R、S、T、U。U參考點連接ISDN交換系統(tǒng)和NT1,目前采用兩線的銅的雙絞線;T參考點是NT1上提供給用戶的連接器;S參考點是ISDN和CBX和ISDN終端的接口;R參考點是連接終端適配器和非ISDN終端;R參考點使用很多不同的接口。

              2、ISDN的功能:線路交換、分組交換、公共通道信令、網(wǎng)絡(luò)操作和管理數(shù)據(jù)庫以及信息處理和存儲功能。

              (1)線路交換支持實時通信和大量信息傳輸,速率為64Kbps,ISDN環(huán)境中,線路交換連接由公共通道信令技術(shù)控制。

              (2)分組交換支持像交互數(shù)據(jù)應(yīng)用那樣的猝發(fā)通信特性,速率為64Kbps。

              (3)公共通信令用于建立、管理和釋放線路交換連接,CCITT公共通信令系統(tǒng)CCSSNO.7用來交換信令。

              3、ISDN定義交換設(shè)備和用戶設(shè)備之間的兩種數(shù)字位通道接口

              基本速率接口BRI:2B+D,兩個傳輸聲音和數(shù)據(jù)的64 Kbps的B通道和一個傳輸控制信號和數(shù)據(jù)16 Kbps分組交換數(shù)據(jù)通道D通道。144Kbps

              一次群速率接口PRI:23B+D或者30B+D,在北美日本,歐洲國家使用

              ISDN公用了公共通信信令技術(shù),以實現(xiàn)用戶網(wǎng)絡(luò)訪問和信息交換。允許使用公共通道信令通路來控制多個線路交換連接。

              4、ISDN協(xié)議參考模型

              ISDN參考模型與ISO/OSI參考區(qū)別在于多通道訪問接口結(jié)構(gòu)以及公共通道信令,它包括了多種通信模式和能力:在公共通道信令控制下的線路交換連接,在B通道和D通道上的分組交換通信,用戶和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的信令、用戶之間的端到端的信令,在公共信令控制下同時實現(xiàn)多種模式的通信。

              用于線路交換的ISDN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)筆協(xié)議,它包括B通道和D通道。B通道透明地傳送用戶信息,用戶可用任何協(xié)議實現(xiàn)端到端通信;D通道在用戶和網(wǎng)絡(luò)間交換控制信息,用于呼叫建立、拆除和訪問網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。D通道上用戶與ISDN間的接口由三層組成:物理層、數(shù)據(jù)鏈路層LAP-D、CCSSNO.7。

              用于低速分組交換的ISDN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和及協(xié)議。它使用D通道,本地用戶接口只需要執(zhí)行物理層功能,作用如同x.25的DCE。

              四、分組交換網(wǎng)

              1、分組交換網(wǎng)工作原理

              公共分組交換網(wǎng)PSDN已經(jīng)成為廣域網(wǎng)中的重要傳輸系統(tǒng)。分組交換是一種在距離相隔較遠(yuǎn)的工作站點之間進(jìn)行大容量數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行Х椒ǎY(jié)合線路交換和報文交換的優(yōu)點,將信息分成較小的分組進(jìn)行存儲、轉(zhuǎn)發(fā),動態(tài)分配線路的帶寬。

              優(yōu)點:出錯少、線路利用率高。工作方式:數(shù)據(jù)報,虛電路。

              主要特性:由于建立和拆除虛電路的呼叫控制分組和數(shù)據(jù)分組在同一通道和同一虛電路上傳輸,其結(jié)果是占用了通道頻帶;虛電路的復(fù)用發(fā)生在第三層;第二層和第三層都需要流控和差錯控制機制。

              2、公共數(shù)據(jù)網(wǎng)(CCITT X.25網(wǎng))

              X.25實際上包括相關(guān)的一組協(xié)議:X.3、X.28、X.29、X.75協(xié)議等。

              X.25描述了將一個分組終端連接到一個分組網(wǎng)絡(luò)上所需要做的工作。通過虛電路它能負(fù)責(zé)維護一個通過單一物理連接的多用戶會話,每個用戶會話被分配一個邏輯信道。提供了高優(yōu)先級類型和正常優(yōu)先級類型。

              X.25網(wǎng)絡(luò)與計算機之間的接口一般是通過專用設(shè)備或網(wǎng)關(guān)、路由器來解決的。

              X.3描述了一個X.25 PAD的功能和控制參數(shù);X.28定義了一臺終端與X.25 PAD之間的交互作用,為每個用戶提供了一個常規(guī)的X.25網(wǎng)絡(luò)連接;X.29定義了一臺主機和其相連的PAD之間的交互作用。

              X.25互連方案:(1)采用路由器和網(wǎng)關(guān)同時聯(lián)接x.25和本地局域網(wǎng),這種方案適合規(guī)模較大、多種協(xié)議共存的網(wǎng)絡(luò);(2)采用一臺微機作為路由器,安裝相應(yīng)的x.25網(wǎng)卡和路由軟件,使用于中小規(guī)模且協(xié)議比較小的網(wǎng)絡(luò);(3)使用PAD機,這種方案只適合x.25協(xié)議的環(huán)境,與遠(yuǎn)程其他協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)互連受到限制。

              3、X.25分層協(xié)議

              X.25分層:物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、分組層,這三層對應(yīng)于OSI模型的最底下三層。

              (1)物理層:涉及站點與把這個站邊到分組交換網(wǎng)的鏈路之間的新產(chǎn)品。其標(biāo)準(zhǔn)X.21。

              (2)鏈路層:所用的標(biāo)準(zhǔn)LAP-B,是HDLC的一個子集。

              (3)分組層:提供外部虛電路服務(wù)。

              三層之間的關(guān)系:用戶數(shù)據(jù)被送到X.25第三層,在第三層加上含有控制信息的報頭,從而組成了一個分組?刂菩畔⒂糜趨f(xié)議的操作。整個X.25分組然后送到LAP-B實體,LAP-B在此分組的前后各加上控制信息組成一個LAP-B幀,在幀中加入控制信息也是為了協(xié)議的操作。

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