计算机网络技术及实训 张蒲生 第5章 网络互连与广域网技术

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1、计算机网络技术及实训张蒲生主编中国水利水电出版社第5章使用操作查询更新数据5.1网络互连与广域网5.2用路由器互连网络5.3广域网技术5.4接入网技术与应用25.1网络互连与广域网5.1.1广域网的基本概念广域网是地理分布范围在几十公里至几千公里，可以连接不同城市、不同国家、遍及全球的计算机网络。广域网可看作是局域网利用公用通信网络、互连设备连接起来的、可以实现远距离数据通信的计算机网络。1.广域网的构成广域网是由结点交换机和连接这些交换机的通信链路所组成。在通信距离大于几十公里时，局域网显然不能完成这样的数据通信任务，必须

2、由一种新的网络结构来实现，这就是广域网。35.1网络互连与广域网利用公用通信网络、结点交换机、路由器将多个局域网与广域网连接起来构成互连网络的原理示意图如图所示。4从OSI模型来看，局域网仅在底部两层实现小范围的数据通信，要将通信范围扩大，利用公用电信网、互连设备将地理上相距甚远的局域网连通，实现距离不受限制的数据通信，网络与网络之间的互连就显得更为重要。因此，广域网的主要问题在网络层，如何将源网络发出的数据分组经过通信网络传送到目的网络；在传送过程中，选择最佳路径和相应的流量控制、拥塞控制，就是网络层协议要解决的具体问题。

3、这里的源网络、目的网络一般是指局域网。广域网中，结点交换机是公用通信网络的核心部件，其用途就是将某一端口来的信号转发到相应的输出端口上；在公用电话网的早期，这种转接工作是手工完成的，由操作人员在开关板上扳动开关、实现转接；很快，自动专用交换机PABX(PrivateAutomaticBrancheXchange)代替了手工操作，PABX是采用机电一体化技术制造出的产品。5.1网络互连与广域网5计算机交换分机CBX能够将模拟声音通信与数据通信综合在一个系统中。CBX系统的核心是一种数字开关网络，对数字信号--比特流进行操作和交

4、换。采用数字化的交换方法有如下显著优点：⑴数字技术的操作与交换易于用软件和硬件联合实现更精确、更可靠的控制。⑵采用时分多路复用技术，能更有效地利用内部信道资源。⑶有利于进行数字化控制信号的交换与传输。⑷数字化信号易于实现加密处理，保障信息安全。5.1网络互连与广域网62.广域网所提供的服务源网络发出的数据分组经广域网传送，在如何到达目的网络的传送方式上有两种形式。一种是先建立连接、再按既定路径传送的虚电路方式，另一种是不用建立连接、直接传送的数据报方式。这就是广域网提供的两种服务--面向连接的服务和面向无连接的服务。数据报传

5、送方式和虚电路传送方式的示意图如图所示。在图5-2(a)中，由H1主机发出的多个数据分组沿不同路径到达目的主机H5，图中用带箭头的空方框表示。由H2主机发出的多个分组沿不同路径到达目的主机H6，图中用带箭头的虚线方框表示。这种自行选择传送路径的数据分组称为数据报，源主机不用与目的主机建立联系，直接将数据分组发送到通信网络上。由沿途各结点交换机根据数据分组中的目的地址、通信链路的“闲”“忙”状态复制转发到相应的输出链路上，各个数据分组通过不同的路径到达目的主机。5.1网络互连与广域网7这种数据报传送方式的好处至少有二：一是不用

6、预先建立源、目的主机之间的联系，省去建立连接的时间，比较经济；二是各个分组自行选择路径，可灵活、迅速到达主机，通信链路出现局部故障也不影响数据通信，这对通信可靠性要求较高的场合--如军用通信中，显得非常重要。但数据报传送方式存在分组无序到达、丢失、重复等问题，这也是在所难免的，因而数据报方式与面向连接的虚电路方式相比，通信质量要差一些，适合于小批量、短时间的突发式通信。5.1网络互连与广域网8在图5-2(b)中，源主机H1要向目的主机H5发送数据，先建立通往H5的通信链路，H1→A→B→E→H5，然后，数据分组按顺序沿既定路

7、径经过指定交换机到达目的主机，通信完毕，还要拆除所建立的通信链路，释放资源；同理，源主机H2向目的主机H6的通信链路是H2→B→E→H6。5.1网络互连与广域网9这种虚电路传送数据分组的过程与电路交换方式的过程完全相同，都是建立连接、传送数据、拆除连接三个步骤。但是，虚电路方式对通信链路的占用是逐段进行的，当它传送数据在某一段链路上时，其它各段链路仍可为其它通信所用；因此，通信过程和与电路方式一样、但在通信期间又不独占全部通信链路资源，因此称之为“虚电路”。虚电路方式通信时，各个数据分组是按预定路线顺序传送的，没有失序、重复

8、、丢失数据分组等问题出现，通信质量比较高；但虚电路方式也有其固有缺点：对小批量、短时间的突发式通信，建立、拆除连接相对费时、不经济，当预定链路故障时，整个通信失败。因此，虚电路方式适合于长时间、大批量的数据通信，在租用专线接入网络时，常采用所谓的“永久虚电路”方式进行通信。5.1网络互连与