计算机广域网第1章课件.ppt

1、1目目 录录v第一章第一章 概述概述 v第二章第二章 广域网通信基础广域网通信基础 v第三章第三章 点对点选择点对点选择 v第四章第四章 X.25网网 v第五章第五章 综合业务数字网（综合业务数字网（ISDN）v第六章第六章 帧中继帧中继 v第七章第七章 光纤通道光纤通道 v第八章第八章 异步传输模式（异步传输模式（ATM）v第九章第九章 数字数据网（数字数据网（DDN）v第十章第十章 广域网路由广域网路由 v第十一章第十一章 广域网方案设计广域网方案设计桂林电子科技大学信息科技学院2第一章第一章 概述概述桂林电子科技大学信息科技学院3本章内容提要本章内容提要v1.1网络分类网络分类v1.2广

2、域网络的发展广域网络的发展v1.3广域网构建基础广域网构建基础v1.4公共网络和专用网络公共网络和专用网络v1.5远程通信的解决方案远程通信的解决方案v1.6广域网拓扑结构广域网拓扑结构v1.7网络连接网络连接v1.8电信网络电信网络v1.9语音网络语音网络v1.10专用线路专用线路v1.11远程通信网络接口远程通信网络接口v1.12电路和虚电路电路和虚电路桂林电子科技大学信息科技学院41.1 网络分类网络分类 根据计算机网络延伸的距离以及用于连接节点与网络的设备类型,可以将计算机网络分成以下3种类型。1.局域网（局域网（LAN,Local Area Network）2.城域网城域网(MAN,

3、Metropolitan Area Network)3.广域网（广域网（WAN,Wide Area Network）桂林电子科技大学信息科技学院51.局域网局域网v局域网（局域网（LAN）所覆盖的地理范围一般在）所覆盖的地理范围一般在10公里以内，通常是由公里以内，通常是由一个部门或一个单位组建的专用网络。局域网常常被应用于连接一个部门或一个单位组建的专用网络。局域网常常被应用于连接单位内部的计算机资源，以便共享资源（如打印机或数据库等）单位内部的计算机资源，以便共享资源（如打印机或数据库等）和交换信息。和交换信息。vLAN的覆盖范围比较小，这表明即使是在最坏的情况下其数据传的覆盖范围比较小，

4、这表明即使是在最坏的情况下其数据传输时间也是有限的，并且可以预先知道单位数据传输时间。如果输时间也是有限的，并且可以预先知道单位数据传输时间。如果传输的最大时间为已知，就可以对局域网设计应用某些特殊的方传输的最大时间为已知，就可以对局域网设计应用某些特殊的方法，这正是局域网区别于其他类型网络的特点之一。法，这正是局域网区别于其他类型网络的特点之一。v广播式广播式LAN常见的拓扑结构有总线状、环状等。常见的拓扑结构有总线状、环状等。v局域网的特点是组建方便使用灵活，它是计算机网络中目前最局域网的特点是组建方便使用灵活，它是计算机网络中目前最活跃的分支领域。随着信息化的不断发展为了更好地发挥网络活

5、跃的分支领域。随着信息化的不断发展为了更好地发挥网络的作用，局域网也可以连接到广域网或公用网上。的作用，局域网也可以连接到广域网或公用网上。桂林电子科技大学信息科技学院62.城域网城域网v城域网（城域网（MAN）基本上是一种大型的）基本上是一种大型的LAN、通常使用与、通常使用与LAN相似相似的技术其范围可能覆盖一个城市，既可能是专用的也可能是公的技术其范围可能覆盖一个城市，既可能是专用的也可能是公用的，传输速率通常在用的，传输速率通常在 10 Mbps以上，其作用距离约为以上，其作用距离约为5km50km。vMAN支持数据和声音，并且有可能涉及到当地的有线电视网。支持数据和声音，并且有可能涉

6、及到当地的有线电视网。MAN仅使用一条或两条电缆，并且不包含交换单元（即把分组分仅使用一条或两条电缆，并且不包含交换单元（即把分组分流到几条引出电缆的设备）。流到几条引出电缆的设备）。v把把MAN列为单独一类的主要原因是已经有了一个标准并且正在实列为单独一类的主要原因是已经有了一个标准并且正在实施，这就是施，这就是IEEE802.6标准，及分布式队列双总线体系结构。标准，及分布式队列双总线体系结构。MAN的关键之处是仅使用了一条或两条单向总线（电缆）就可将的关键之处是仅使用了一条或两条单向总线（电缆）就可将所有的计算机都连接在上面。所有的计算机都连接在上面。桂林电子科技大学信息科技学院73.广

7、域网广域网v广域网（广域网（WAN）通常覆盖一个国家。网络上的计算机称为主机）通常覆盖一个国家。网络上的计算机称为主机（Host）又称为端点系统。主机通过通信子网连接。通信子网的）又称为端点系统。主机通过通信子网连接。通信子网的功能是把消息从一台主机传送到另一台主机。功能是把消息从一台主机传送到另一台主机。v网络的结构分成两部分：通信子网和资源子网。通信子网负责整网络的结构分成两部分：通信子网和资源子网。通信子网负责整个网络的通信部分；资源子网是指各种网络资源（如主机、主机个网络的通信部分；资源子网是指各种网络资源（如主机、主机上的软件资源、打印机等）的集合。上的软件资源、打印机等）的集合。v

8、在大多数的广域网中，通信子网由两个不同的部件组成，即传输在大多数的广域网中，通信子网由两个不同的部件组成，即传输线和交换单元。传输线也称为线路或信道。线和交换单元。传输线也称为线路或信道。v交换单元是一种特殊的计算机，用于连接两条甚至更多条传输线。当数交换单元是一种特殊的计算机，用于连接两条甚至更多条传输线。当数据从传输线到达时，交换单元必须选择一条输出线传递他们。交换单元据从传输线到达时，交换单元必须选择一条输出线传递他们。交换单元又常被称为分组交换节点、中介系统、数据开关交换或路由器等。在图又常被称为分组交换节点、中介系统、数据开关交换或路由器等。在图1.1中，每个主机都被连接到一个带有路

9、由器的中，每个主机都被连接到一个带有路由器的LAN上，当然也可以直上，当然也可以直接连接到路由器上。接连接到路由器上。桂林电子科技大学信息科技学院8v图1.1v在大多数的在大多数的WAN中，包含大量的缆线，每一条都连接一对路由器。如果中，包含大量的缆线，每一条都连接一对路由器。如果两个路由器之间没有直接连接而又希望通信，则必须使用间接的方法，两个路由器之间没有直接连接而又希望通信，则必须使用间接的方法，即通过其他路由器作中介。即通过其他路由器作中介。桂林电子科技大学信息科技学院端点系统端点系统端点系统端点系统 通信子网路由器91.2 广域网络的发展广域网络的发展v广域网的发展是从广域网的发展是

10、从ARPAnet的诞生开始。的诞生开始。ARPAnet（阿帕网）是由美（阿帕网）是由美国国防高级研究计划局（国国防高级研究计划局（ARPA）所率先组建成的计算机网络。）所率先组建成的计算机网络。ARPAnet的出现，标志着以资源共享为目的的现代计算机网络的诞生。的出现，标志着以资源共享为目的的现代计算机网络的诞生。v随后的几年间，各个国家、各个公司都纷纷发展了自己的计算机网络。随后的几年间，各个国家、各个公司都纷纷发展了自己的计算机网络。各大计算机公司在宣布自己网络的同时，也公布了网络体系结构，同时各大计算机公司在宣布自己网络的同时，也公布了网络体系结构，同时声称为用户提供配套服务，用户不必自

11、己另搞一套体系。声称为用户提供配套服务，用户不必自己另搞一套体系。v最著名的网络体系结构有：最著名的网络体系结构有：IBM公司于公司于 1974年公布的年公布的“系统网络体系结系统网络体系结构构SNA”；DEC公司于公司于1975年公布的年公布的“分布式网络体系结构分布式网络体系结构DNA”等。等。各大公司不断推出按照不同体系结构设计的网络，从而极大地推动了计各大公司不断推出按照不同体系结构设计的网络，从而极大地推动了计算机网络的发展。算机网络的发展。桂林电子科技大学信息科技学院10v在发展初期，网络一般是为某一机构组建的专用网。专用网的优点是针在发展初期，网络一般是为某一机构组建的专用网。专

12、用网的优点是针对性强、保密性好；缺点是资源重复配置，造成资源的浪费，系统过于对性强、保密性好；缺点是资源重复配置，造成资源的浪费，系统过于封闭，使系统之外的用户很难进入。封闭，使系统之外的用户很难进入。v随着计算机应用的不断深入发展，一些小规模的机构甚至个人也有了联随着计算机应用的不断深入发展，一些小规模的机构甚至个人也有了联网需求。这就促使许多国家开始组建公用数据网。网需求。这就促使许多国家开始组建公用数据网。v早期的公用数据网采用的是模拟通信电话网，进而发展成为新型的数字早期的公用数据网采用的是模拟通信电话网，进而发展成为新型的数字通信公用数据网。典型的公用数据网有美国的通信公用数据网。典

13、型的公用数据网有美国的Telnet、日本的、日本的DDX、加、加拿大的拿大的DATAOAC等。我国也于等。我国也于1993年和年和1996年分别开通公用数据网年分别开通公用数据网CHINAPAC和和CHINADDN。桂林电子科技大学信息科技学院111.3广域网概述广域网概述 构建局域网和广域网的方法不同，构建局域网时，必须由构构建局域网和广域网的方法不同，构建局域网时，必须由构建局域网的单位完成传输网络的建设，传输网络的传输速率可以建局域网的单位完成传输网络的建设，传输网络的传输速率可以很高，如千兆（吉）位以太网。很高，如千兆（吉）位以太网。构建广域网时，因为各种条件的限制，必须借助于公共传输

14、构建广域网时，因为各种条件的限制，必须借助于公共传输网络。用户并不关心公共传输网络的内部结构和工作机制，所关网络。用户并不关心公共传输网络的内部结构和工作机制，所关心的仅仅是公共传输网络提供的接口，以及实现和公共传输网络心的仅仅是公共传输网络提供的接口，以及实现和公共传输网络之间的连接，并通过公共传输网络实现远程站点之间的报文交换之间的连接，并通过公共传输网络实现远程站点之间的报文交换的方法。因此，广域网的设计前提在于掌握各种公共传输网络的的方法。因此，广域网的设计前提在于掌握各种公共传输网络的特性，以及公共传输网络和用户之间的互连技术。特性，以及公共传输网络和用户之间的互连技术。基本上可以将

15、公共传输网络分为两类，一类是电路交换网络，基本上可以将公共传输网络分为两类，一类是电路交换网络，主要包括公共交换电话网主要包括公共交换电话网(PSTN)和综合业务数字网和综合业务数字网(ISDN)；另一；另一类是分组交换网络，主要有类是分组交换网络，主要有X.25分组交换网、帧中继和交换式多分组交换网、帧中继和交换式多兆位数据服务。兆位数据服务。v电路交换网络电路交换网络的特点是：远程端点之间通过呼叫建立连接，在保持连接的特点是：远程端点之间通过呼叫建立连接，在保持连接期间，电路由呼叫方和被呼叫方专用。经呼叫建立的连接属于物理层链期间，电路由呼叫方和被呼叫方专用。经呼叫建立的连接属于物理层链路

16、，只提供物理层承载服务，在两个端点之间传输二进制位流。路，只提供物理层承载服务，在两个端点之间传输二进制位流。桂林电子科技大学信息科技学院12v分组交换网络提供虚电路（虚拟电路）和数据报服务。虚电路又分组交换网络提供虚电路（虚拟电路）和数据报服务。虚电路又分为永久虚电路和交换式虚电路两种。分为永久虚电路和交换式虚电路两种。永久虚电路由公共传输网络提供者设置，一旦设置完成，这永久虚电路由公共传输网络提供者设置，一旦设置完成，这种虚电路就长期存在。交换式虚电路需要由两个远程端点通过呼种虚电路就长期存在。交换式虚电路需要由两个远程端点通过呼叫控制协议建立，在完成当前数据传输后被拆除。叫控制协议建立，

17、在完成当前数据传输后被拆除。v虚电路和交换式虚电路的最大区别虚电路和交换式虚电路的最大区别是，虚电路只给出了两个远程端点之间的传输通路，并没有把通路上的带宽固定分配给通路两端的用户，因此其他用户的信息流可以共享传输通路上物理链路的带宽。v数据报服务数据报服务不需要经过虚电路建立过程就可实观报文传送，由于没有在报文的发送端和接收端之间建立传输通路，报文中必须携带源端点和目的端点的地址。而且，公共传输网络的中间节点必须能够根据报文的目的端点地址选择合适的路径转发报文。桂林电子科技大学信息科技学院13v另一种属于专用线路连接的传输网是数字数据网（另一种属于专用线路连接的传输网是数字数据网（DDN）。

18、）。DDN可以在两个端点之间建立一条永久的、专用的数字通道，可以在两个端点之间建立一条永久的、专用的数字通道，通道的带宽可以是通道的带宽可以是64Kbps的倍数，一般情况下，为的倍数，一般情况下，为130倍。倍。如果为如果为30倍，该数字通道就是完整的倍，该数字通道就是完整的EI线路。线路。vDDN的特点是：在租用该专用线路期间，用户独占该线路的的特点是：在租用该专用线路期间，用户独占该线路的带宽带宽。桂林电子科技大学信息科技学院141.4 公共网络和专用网络公共网络和专用网络v1.公共网络：公共网络：由电信部门组建，一般由电信部门管理和控制，网由电信部门组建，一般由电信部门管理和控制，网络内

19、的传输和交换装置可提供（如租用）给任何部门和单位使用。络内的传输和交换装置可提供（如租用）给任何部门和单位使用。v2.专用网络：专用网络：由一个组织或团体自己建立、控制、维护并为其服由一个组织或团体自己建立、控制、维护并为其服务的私有通信网络称为务的私有通信网络称为专用网络专用网络。一个专用网络起码要拥有自己的通信和交换设备，可以建立自己的线一个专用网络起码要拥有自己的通信和交换设备，可以建立自己的线路服务，也可以向公用网络或其他已经建立起自已的通信线路的专用网路服务，也可以向公用网络或其他已经建立起自已的通信线路的专用网络进行租用。络进行租用。专用网络的建立需要很大的投资，一个建立专用网络的

20、机构必须要专用网络的建立需要很大的投资，一个建立专用网络的机构必须要对自己的通信和交换设备进行管理和维护，并且还要建立起利用微彼或对自己的通信和交换设备进行管理和维护，并且还要建立起利用微彼或其他技术的远程传输线路，或者通过谈判以合理的价格租用。其他技术的远程传输线路，或者通过谈判以合理的价格租用。实际上，对于那些特别重视安全和数据传输控制的公司来说，拥有实际上，对于那些特别重视安全和数据传输控制的公司来说，拥有私有线路是实现高水平服务的唯一保障。进一步来说，如果在两个远程私有线路是实现高水平服务的唯一保障。进一步来说，如果在两个远程节点之间每天都有节点之间每天都有6小时以上的通信量，那么使用

21、一个自己的专用网络小时以上的通信量，那么使用一个自己的专用网络确实比使用公用网络更经济而有效。确实比使用公用网络更经济而有效。桂林电子科技大学信息科技学院151.5远程通信的解决方案远程通信的解决方案 远程通信从两个主要技术领域发展而来：计算机领域和通信远程通信从两个主要技术领域发展而来：计算机领域和通信领域。因此远程通信也有两个分别来自这两个领域的基本的解决领域。因此远程通信也有两个分别来自这两个领域的基本的解决方案。一种方案称为方案。一种方案称为计算机通信计算机通信，另一种称为，另一种称为通信计算机通信计算机。使用。使用通用术语远程通信就是要包括这两种方案。通用术语远程通信就是要包括这两种

22、方案。v从小型的个人计算机到大型机，大多数计算机所做的工作不仅是计算，从小型的个人计算机到大型机，大多数计算机所做的工作不仅是计算，而且还与其他工具通信。而且还与其他工具通信。通信计算机的增加对通信的发展是一个巨大的通信计算机的增加对通信的发展是一个巨大的动力，并产生了所谓的计算机通信。动力，并产生了所谓的计算机通信。v另一个并存的通信发展的动力是通信计算机。目前许多通信是基于计算另一个并存的通信发展的动力是通信计算机。目前许多通信是基于计算机技术的。机技术的。一个观点是，一个观点是，“在数据处理（计算机）和数据通信（传输和在数据处理（计算机）和数据通信（传输和交换设备）之间没有根本差别交换设

23、备）之间没有根本差别”。目前正在使用并被安装到世界各地的目前正在使用并被安装到世界各地的数字交换机是一些特殊目的的计算机和一些有史以来建造的最为精密和数字交换机是一些特殊目的的计算机和一些有史以来建造的最为精密和强大的计算机的集合。强大的计算机的集合。桂林电子科技大学信息科技学院161.6 广域网拓扑结构广域网拓扑结构 广域网的应用范围非常广泛，其通信和连接主要依靠公用广域网的应用范围非常广泛，其通信和连接主要依靠公用通信设施广域网的拓扑结构主要包括如下通信设施广域网的拓扑结构主要包括如下5种：种：v1.集中式拓扑结构集中式拓扑结构v2.分布式拓扑结构分布式拓扑结构v3.分散式拓扑结构分散式拓

24、扑结构v4.全互连拓扑结构全互连拓扑结构v5.不规则拓扑结构不规则拓扑结构桂林电子科技大学信息科技学院171.集中式拓扑结构集中式拓扑结构 在这种拓扑结构中，网络中的信息必须通过中心处理设备，在这种拓扑结构中，网络中的信息必须通过中心处理设备，拓扑结构为星状。拓扑结构为星状。网络中心处理设备的可靠性基本上决定了整个网络中心处理设备的可靠性基本上决定了整个网络的可靠性。典型的集中式网拓扑结构是面向终端的远程联机网络的可靠性。典型的集中式网拓扑结构是面向终端的远程联机系统和需要进行集中式数据管理的、大型的专用网络系统。系统和需要进行集中式数据管理的、大型的专用网络系统。在集在集中式拓扑结构网络系统

25、中，通常在用户终端较集中的某处设置集中式拓扑结构网络系统中，通常在用户终端较集中的某处设置集中器或多路复用器，利用集中器或多路复用器集中接收和发送多中器或多路复用器，利用集中器或多路复用器集中接收和发送多路数据，具有集中器和多路复用器的集中式拓扑结构网络如图路数据，具有集中器和多路复用器的集中式拓扑结构网络如图1.2所示。所示。桂林电子科技大学信息科技学院182.分布式拓扑结构分布式拓扑结构v分布式拓扑结构网络是一种无规则连接方式的网络。在这种网络中，任分布式拓扑结构网络是一种无规则连接方式的网络。在这种网络中，任何一个节点都至少与其他两个节点相连。分布式拓扑结构网络既不像星何一个节点都至少与

26、其他两个节点相连。分布式拓扑结构网络既不像星状网那样有一个主处理中心，而且需要有许多通信线路，并且信息交换状网那样有一个主处理中心，而且需要有许多通信线路，并且信息交换必须经中心节点；也不像总线状或环状网那样具有单一通信线路。必须经中心节点；也不像总线状或环状网那样具有单一通信线路。v分布式网络有许多优点：分布式网络有许多优点：第一，节点间路径多从而使网络中冲突问题第一，节点间路径多从而使网络中冲突问题和阻塞问题大大减少；第二，能够动态选择信息流向与路径，优化信息和阻塞问题大大减少；第二，能够动态选择信息流向与路径，优化信息传输；因此网络中的某局部故障不会影响整个网络。传输；因此网络中的某局部

27、故障不会影响整个网络。v分布式网络拓扑结构的缺点：分布式网络拓扑结构的缺点：互联关系复杂，不易建网，路径选择与网互联关系复杂，不易建网，路径选择与网络管理复杂。分布式网络技术常用于建立主干网。（如下图所示）络管理复杂。分布式网络技术常用于建立主干网。（如下图所示）桂林电子科技大学信息科技学院193.分散式拓扑结构分散式拓扑结构v分散式拓扑结构是集中式拓扑结构网络的扩展，它利用系统分散式拓扑结构是集中式拓扑结构网络的扩展，它利用系统上面的一些集中器或多路复用器进行部分数据交换。上面的一些集中器或多路复用器进行部分数据交换。v如图1.4所示。桂林电子科技大学信息科技学院204.全互连拓扑结构v全互

28、联拓扑结构与分布式拓扑结构网络类似，只不过网络中全互联拓扑结构与分布式拓扑结构网络类似，只不过网络中的任何一个节点都与其他所有节点直接相连。的任何一个节点都与其他所有节点直接相连。如图1.5所示。桂林电子科技大学信息科技学院215.不规则拓扑结构v通常广播式通信网络都属于不规则拓扑结构网络，如无线电通常广播式通信网络都属于不规则拓扑结构网络，如无线电或通信卫星网。不规则拓扑结构网络中所有通信处理机制都或通信卫星网。不规则拓扑结构网络中所有通信处理机制都共享通信信道，网络通信范围非常大。覆盖面广且通信容量共享通信信道，网络通信范围非常大。覆盖面广且通信容量大。大。如图1.6所示。桂林电子科技大学

29、信息科技学院221.7 网络连接网络连接根据节点连接方法将网络分为两类：根据节点连接方法将网络分为两类：点对点网络点对点网络和和广播网络广播网络。v在点对点网络中两个节点共享一条单一的通信信道在点对点网络中两个节点共享一条单一的通信信道，如图1.7所示；而在广播网络中多个节点共亭一条信道而在广播网络中多个节点共亭一条信道。桂林电子科技大学信息科技学院231.7.1点对点网络点对点网络 在点对点网络中，不能有两个以上的节点在同一时刻共享点在点对点网络中，不能有两个以上的节点在同一时刻共享点对点信道，然而，多个信道可以通过特殊的通信信道设备被对点信道，然而，多个信道可以通过特殊的通信信道设备被“多

30、多路复用路复用”到一个单一的传输线路上，这就像许多声音呼叫可以共到一个单一的传输线路上，这就像许多声音呼叫可以共享一条电话线一样。享一条电话线一样。多个节点可以被连接到一条单一的信道上，但是在同一时刻允多个节点可以被连接到一条单一的信道上，但是在同一时刻允许不超过两个的节点使用这条信道。另外，又可根据非直接相连许不超过两个的节点使用这条信道。另外，又可根据非直接相连的节点之间如何通信来进一步划分点对点网络。的节点之间如何通信来进一步划分点对点网络。在分组交换网络中在分组交换网络中，节点之间通信时不建立连接，因此称为，节点之间通信时不建立连接，因此称为无连接的。信息分组从一个节点传到另一个节点时

31、，有可能在到无连接的。信息分组从一个节点传到另一个节点时，有可能在到达目的地之前经过许多节点。在同一时刻可能有许多分组在相同达目的地之前经过许多节点。在同一时刻可能有许多分组在相同节点之间移动。这就像过去的电报网络，在分组交换网络中的分节点之间移动。这就像过去的电报网络，在分组交换网络中的分组类似数据报。组类似数据报。TCP/IP网络是分组交换网络的例子。网络是分组交换网络的例子。桂林电子科技大学信息科技学院24 在电路交换网络中在电路交换网络中，需要在两个通信节点之间建立物理连接。，需要在两个通信节点之间建立物理连接。通过在中间节点（其他节点或者是主机）之间通过在中间节点（其他节点或者是主机

32、）之间“交换交换”数据分组数据分组实现在两个节点之间传送分组。分组是一组数据，它包含两个应实现在两个节点之间传送分组。分组是一组数据，它包含两个应用程序之间的部分或全部信息。电路交换网络类似于语音电话系用程序之间的部分或全部信息。电路交换网络类似于语音电话系统，这种连接经常被称做虚电路。在连接期间虚电路在节点之间统，这种连接经常被称做虚电路。在连接期间虚电路在节点之间为数据传送建立不变的单一路由。因此，它们是面向连接的。为数据传送建立不变的单一路由。因此，它们是面向连接的。IBM公司的公司的SNA和异步传输模式（和异步传输模式（ATM）是电路交换网络的例子。）是电路交换网络的例子。在点对点网络

33、中，为了能从源站点到达目的站点，网络上的分在点对点网络中，为了能从源站点到达目的站点，网络上的分组可能必须通过一台或多台中间机器，通常是多条路径，并且长组可能必须通过一台或多台中间机器，通常是多条路径，并且长度可能不一样，因此，在点对点的网络中路由算法非常重要。一度可能不一样，因此，在点对点的网络中路由算法非常重要。一般情况下，大型的网络多采用点对点方式。般情况下，大型的网络多采用点对点方式。桂林电子科技大学信息科技学院251.7.2广播信道广播信道 如图1.8所示，广播式网络仅有一条通信信道，由网络上的广播式网络仅有一条通信信道，由网络上的所有计算机共享。一个节点在公用信道上广播，所有其他连

34、接到所有计算机共享。一个节点在公用信道上广播，所有其他连接到信道上的节点都能收到它所发送的信息。信道上的节点都能收到它所发送的信息。信息的地址字段指明此分组应被哪台机器接收。信道上的机信息的地址字段指明此分组应被哪台机器接收。信道上的机器检查它所接收到的分组的地址字段，如果是发送给它的，则处器检查它所接收到的分组的地址字段，如果是发送给它的，则处理该分组，否则丢弃该分组。理该分组，否则丢弃该分组。广播式系统通常也允许在它的地址字段中使用一段特殊的代广播式系统通常也允许在它的地址字段中使用一段特殊的代码，以便将分组发往所有的站点。使用此代码的分组发出以后，码，以便将分组发往所有的站点。使用此代码

35、的分组发出以后，网络上的每一台机器都会接收它，将这种操作称为广播。网络上的每一台机器都会接收它，将这种操作称为广播。桂林电子科技大学信息科技学院26 某些广播系统还支持向计算机的一个子集发送的功能，某些广播系统还支持向计算机的一个子集发送的功能，即多点播送（或组播）。即多点播送（或组播）。一种常见的方案是保留地址字段的一种常见的方案是保留地址字段的某一位来指示多点播送，而余下的某一位来指示多点播送，而余下的n1位地址字段存放组号。位地址字段存放组号。每台计算机都可以注册到任意组或所有的组。当某一分组发每台计算机都可以注册到任意组或所有的组。当某一分组发送给某个组时，它就被发送到所有注册到该组的

36、计算机。广送给某个组时，它就被发送到所有注册到该组的计算机。广播网络在局域网中很普通，在广域网中也会遇到。播网络在局域网中很普通，在广域网中也会遇到。桂林电子科技大学信息科技学院271.8 电信网络电信网络 电信是指长距离通信。这个术语最初表示在铜线上传输语音信号电信是指长距离通信。这个术语最初表示在铜线上传输语音信号（会话）。电信网络本来是为在两部电话间传递语音信号而设计（会话）。电信网络本来是为在两部电话间传递语音信号而设计的，但现在可以有多种用途。的，但现在可以有多种用途。1.8.1 电信网络的发展电信网络的发展电信网络主要经历了电信网络主要经历了4个发展阶段个发展阶段:v19世纪末期开

37、始的、历时世纪末期开始的、历时75年的模拟语音网络的发展；年的模拟语音网络的发展；v模拟语音网络向在计算机间传输数字数据转变；模拟语音网络向在计算机间传输数字数据转变；v20世纪世纪60年代开始的模拟语音网络向数字语音传输技术的转变；年代开始的模拟语音网络向数字语音传输技术的转变；v数字语音网络向数据通信转变，开始于数字语音网络向数据通信转变，开始于20世纪世纪80年代早期年代早期,用用T1传输数据并沿用至今。还有了传输数据并沿用至今。还有了ISDN和和ATM等技术的应用。等技术的应用。桂林电子科技大学信息科技学院28v1874年，年，Alexander Graham Bell发现，通过改变电

38、流强度可以在导线发现，通过改变电流强度可以在导线中用电流传送声音。此电流对应于人类发出的声音造成空气密度的变化。中用电流传送声音。此电流对应于人类发出的声音造成空气密度的变化。1876年年2月月14日，日，Bell先生申请了电话发明专利。先生申请了电话发明专利。1876年年3月月10日，在日，在导线上发出了电流传送的第一句话。导线上发出了电流传送的第一句话。v1878年，在美国康涅狄格州的年，在美国康涅狄格州的 New Haven建立了第一个交换局。这是建立了第一个交换局。这是后来称为中心局的前身。中心局交换机提供了电话用户之间的任意连接，后来称为中心局的前身。中心局交换机提供了电话用户之间的

39、任意连接，如图如图1.9所示。所示。v直到直到20世纪后半叶，电信网络仍然专门用于传输模拟语音信号。随着计世纪后半叶，电信网络仍然专门用于传输模拟语音信号。随着计算机和语音数字化的出现，电信网络开始从严格的模拟网络向数字网络算机和语音数字化的出现，电信网络开始从严格的模拟网络向数字网络转移。不论是语音信号的数字化麦示，还是计算机数据等其他类型的信转移。不论是语音信号的数字化麦示，还是计算机数据等其他类型的信息，今天的电信基础设施都是基于数字信息传输的。息，今天的电信基础设施都是基于数字信息传输的。桂林电子科技大学信息科技学院29 1.8.2 长途电信公司长途电信公司长途电信公司在下面的几类供应

40、上存在竞争：长途电信公司在下面的几类供应上存在竞争：v语音级别服务语音级别服务：提供租用的专用模拟线路。：提供租用的专用模拟线路。v数字数据服务（数字数据服务（DDS）：为数据提供租用数字线路，其速度大小从）：为数据提供租用数字线路，其速度大小从19.2Kbps24Kbps，在有些情况下可达，在有些情况下可达64Kbps。vDS0服务：提供服务：提供64Kbps数据线路，每条线路提供一条数据线路，每条线路提供一条DS0信道。有些电信道。有些电信公司提供干净的信道能力，即通信公司不需要信道的任何部分作为控信公司提供干净的信道能力，即通信公司不需要信道的任何部分作为控制信号，信道是制信号，信道是“

41、干净的干净的”，整个，整个64Kbps带宽都可以被用户使用。否则，带宽都可以被用户使用。否则，64Kbps的带宽只有的带宽只有56Kbps能被使用。能被使用。v部分部分T1（FT1）线路）线路：它是全部：它是全部T1的子集。一些厂家允许单个的的子集。一些厂家允许单个的FT1组组件接入，就像是专用语音级别线路或件接入，就像是专用语音级别线路或DDS线路一样。另外一些厂家只提线路一样。另外一些厂家只提供全部供全部T1接入。接入。vT1服务服务：提供支持语音、数据和视频的速度为：提供支持语音、数据和视频的速度为DS1的线路。服务可以是的线路。服务可以是信道化的也可以是非信道化的。信道化即指服务被电信

42、公司分割成信道，信道化的也可以是非信道化的。信道化即指服务被电信公司分割成信道，电信公司负责在它上面多路复用多重电信公司负责在它上面多路复用多重DS0信道。如果是非信道化，则由信道。如果是非信道化，则由用户负责多路复用。用户负责多路复用。桂林电子科技大学信息科技学院30vT3服务：类似于服务：类似于T1服务，但它的速度为服务，但它的速度为DS3.普遍采用非信道化服普遍采用非信道化服务，但也有一些厂家提供信道化服务。务，但也有一些厂家提供信道化服务。v国际专用线路服务：由一些电信公司提供的、不同类型的国际专国际专用线路服务：由一些电信公司提供的、不同类型的国际专用线路可以通过特定的网关访问国际站

43、点。用户必须租用两条线用线路可以通过特定的网关访问国际站点。用户必须租用两条线路，一条通向网关，一条从网关通向国际站点。路，一条通向网关，一条从网关通向国际站点。v交换数据服务：通常又称为由软件定义的网络或虚拟专用网交换数据服务：通常又称为由软件定义的网络或虚拟专用网（VPN）。它们允许用户使用电信公司的长途设施的分组交换能）。它们允许用户使用电信公司的长途设施的分组交换能力来控制和监视他们的专用网络。具有代表性的是电信公司为用力来控制和监视他们的专用网络。具有代表性的是电信公司为用户提供可与电信公司的网络控制设施交互的终端。用户可以在电户提供可与电信公司的网络控制设施交互的终端。用户可以在电

44、信公司设置的范围之内监视和重新配置信公司设置的范围之内监视和重新配置VPN。桂林电子科技大学信息科技学院31 1.8.3 分组电信公司分组电信公司 分组电信公司提供两个基本的服务：分组电信公司提供两个基本的服务：v经济型网络接入：经济型网络接入：一些客户有时候信息流量相对较少，但有一些客户有时候信息流量相对较少，但有时他们的信息流量又很大。因此通过允许客户共享传输设施时他们的信息流量又很大。因此通过允许客户共享传输设施和根据信息流量和连接时间交纳费用电信公司为客户从长和根据信息流量和连接时间交纳费用电信公司为客户从长途电信公司获得一条专用或分组交换线路提供了一个经济型途电信公司获得一条专用或分

45、组交换线路提供了一个经济型选择余地。选择余地。v增值服务：增值服务：所有厂家以提供除所有厂家以提供除X.25分组传输之外的更多的服分组传输之外的更多的服务增强了他们的网络。例如，不仅为在他们的网络上的用户，务增强了他们的网络。例如，不仅为在他们的网络上的用户，而且也为其他网络上的用户提供电子邮件服务而且也为其他网络上的用户提供电子邮件服务。桂林电子科技大学信息科技学院32分组电信公司提供的服务因下列要素不同而各异。分组电信公司提供的服务因下列要素不同而各异。v接入类型：接入类型：大多数提供专用接入（实际上是一条从客户房屋基地大多数提供专用接入（实际上是一条从客户房屋基地连到最近的网络接入点的专

46、用线路）。很多也提供公共的或专用连到最近的网络接入点的专用线路）。很多也提供公共的或专用的（只有一个用户使用接入线路）拨号接入。的（只有一个用户使用接入线路）拨号接入。v访问速度：访问速度：大多数提供大多数提供9.6Kbps的拨号线路和的拨号线路和64Kbps的专用线路。的专用线路。网络中的分组移动速度是网络中的分组移动速度是64Kbps。v协议：协议：实际上所有协议都支持实际上所有协议都支持X.25。当然也支持各种各样的其他。当然也支持各种各样的其他协议，包括协议，包括SNA 3270和和X.400。这些协议与提供的增殖眼务相关。这些协议与提供的增殖眼务相关。v拨号可用性：拨号可用性：如果有

47、一个本地号码可用的话，这些服务对拨号用如果有一个本地号码可用的话，这些服务对拨号用户就是经济的。这种接入点的号码在不同供应商之间差别很大。户就是经济的。这种接入点的号码在不同供应商之间差别很大。美国国内的路径覆盖可以从几百个到一千个城市之间变化。一些美国国内的路径覆盖可以从几百个到一千个城市之间变化。一些厂家还提供国际接入。厂家还提供国际接入。桂林电子科技大学信息科技学院331.9 语音网络语音网络 在远程通信的早期，语音是作为连续变化的电信号通在远程通信的早期，语音是作为连续变化的电信号通过用户过用户(电话使用者电话使用者)的听筒和中心局之间的一对线路的听筒和中心局之间的一对线路(本地本地环

48、路或用户线路环路环路或用户线路环路)传输的。图传输的。图1.10给出了一个典型的给出了一个典型的模拟线路。模拟线路。图1.10 模拟语音线路桂林电子科技大学信息科技学院34v电子信号的频率大约是电子信号的频率大约是300Hz3400Hz（每秒周期数）。尽管人（每秒周期数）。尽管人类可以听到的声音的频率范围大约在类可以听到的声音的频率范围大约在20Hz20000Hz之间，但是之间，但是大部分的语音能量仅集中在大部分的语音能量仅集中在300Hz3400Hz的范围内的范围内。v早期的电话中心局通过人工操作进行交换，但在早期的电话中心局通过人工操作进行交换，但在20世纪世纪30年代已年代已实现了交换的

49、自动化。实现了交换的自动化。在数字拨号以前，使用机电式交换机和纵在数字拨号以前，使用机电式交换机和纵横式交换机连接用户线。电话带有旋转拨号盘，可以为每个拨号横式交换机连接用户线。电话带有旋转拨号盘，可以为每个拨号数字产生一个电脉冲（数字产生一个电脉冲（“1”产生一个脉冲，产生一个脉冲，“2”产生两个脉冲，产生两个脉冲，以此类推，以此类推，“10”产生产生10个脉冲）。通过这些脉冲驱动交换机来个脉冲）。通过这些脉冲驱动交换机来建立连接。建立连接。v干线用于中心局之间的连接。随着中心局数量的增加，越来越需干线用于中心局之间的连接。随着中心局数量的增加，越来越需要将电话系统组织成层次结构。如果不这样

50、，要想在一个城区连要将电话系统组织成层次结构。如果不这样，要想在一个城区连接所有的中心局，需要的干线就太多，更不用说连接全国的中心接所有的中心局，需要的干线就太多，更不用说连接全国的中心局了。通过将每个中心局连接到一个收费中心，再用干线将收费局了。通过将每个中心局连接到一个收费中心，再用干线将收费中心连接起来，就会大量减少所需要的干线，而区域内的任何用中心连接起来，就会大量减少所需要的干线，而区域内的任何用户仍可以和区域内的其他任意用户联系。随着时间的推移，就建户仍可以和区域内的其他任意用户联系。随着时间的推移，就建立了一个连接全国所有中心局的分层结构。立了一个连接全国所有中心局的分层结构。桂