现代通信网络的分层结构及各层的作用.doc

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1、现代通信网络的分层结构及各层的作用概述 随着计算机技术的发展和对联网的迫切需求，通过Ｍｏｄｅｍ在电话网中传送低速数据的通信方式，已满足不了日益增长的数据通信的要求。电信部门早在1988年就建设了独立于公共电话网的公共数据网。公共数据网根据数据通信的突发性和允许一定时延的特点，采用了存储转发分组（包）交换技术。随着计算机联网用户的增长，数据网带宽不断拓宽，网络节点设备几经更新，在这个发展过程中不可避免出现新老网络交替，多种数据网并存的复杂局面。在这种情况下，一种能将遍布世界各地各种类型数据网联成一个大网的Ｔ

2、ＣＰ／ＩＰ协议应运而生，从而使采用ＴＣＰ／ＩＰ协议的国际互联网（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ或ＩＰ网）一跃而成为全世界最大的信息网络。 在各种实时信息进入Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的今天，Ｉｎｔｅｒｎｅｔ已不仅是一个纯计算机互联网络，未来Ｉｎｔｅｒｎｅｔ所承载的多媒体业务量有可能超过计算机通信业务量，故本讲座中将Ｉｎｔｅｒｎｅｔ广义地称为ＩＰ网。应该说离开ＩＰ网去了解现代数据网只能得到一些零星的概念，只有通过对ＩＰ网的剖析，才能看到现代数据网的整体。下面引入分层的概念来剖析ＩＰ网。 从纵的观点看ＩＰ网可分为4层： 第一层：通信

3、基础网； 第二层：数据网（Ｌ2数据网）； 第三层：ＩＰ网（Ｌ3数据网）； 第四层：应用层。 通信基础网（传送网）    通信基础网属ＯＳＩ模型第一层物理层范畴。现代数据网与现代电话网共用一个通信基础网，通信基础网的网络节点设备主要为配线架和数字交叉连接设备(ＤＸＣ)，其主要任务是实现基础网传输电路的电路调度、故障切换和分离业务，故可以看成基础网的组成部分。但如用在非拨号连接的业务网中（如ＤＤＮ网和专线网）亦可看成为业务节点设备。数据网（Ｌ2数据网）    在ＩＰ网中其低层的数据网可视为Ｌ2数据网，虽然低层

4、计算机子网的通信协议也可能有组网、寻址、路由等三层功能，但对ＩＰ网中所传输的ＩＰ包而言，其第三层功能全部由ＩＰ协议来完成。 （1）公用Ｘ．25分组网（ＰＳＰＤＮ）我国早在1988年就开通了公用Ｘ．25分组交换网。该网由一个网管中心（ＮＭＣ）、3个节点交换机（ＮＳ）和8个远程集中器（ＲＣＵ）组成。在ＮＳ之间、ＮＳ与ＲＣＵ之间采用速率为9.6ｋｂｉｔ／ｓ的中继电路互连，使用Ｘ．25规程。随着计算机联网业务的发展，1995年建成了包括32个节点机的新分组交换骨干网，后几经扩容。Ｘ．25分组网曾作为早期ＩＰ网的基

5、础网络。   Ｘ．25分组网适用于通信线路误码率高的情况下接入低速（64Ｋｂｉｔ／ｓ以下）数据。目前主要向对数据通信可靠性要求高的商业、银行、股票等行业提供低速联网业务和虚拟低速专网业务。（2）公用数字数据网（ＤＤＮ） 利用传送网中的Ｅ1分支传输线路和节点ＤＸＣ1／0设备，可组成一个ＤＤＮ网。该网提供Ｎ×64ｋｂｉｔ／ｓ～2Ｍｂｉｔ／ｓ的数据业务。公用ＤＤＮ网属ＴＤＭ电路交换网，提供固定和半固定的中、低速数据通道。公用ＤＤＮ网的主要应用为提供专线（包括Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的接入专线、局域网互联专线等）、专网，

6、也可作为Ｘ．25网、帧中继网、电信支撑网等的基础网络。（3）帧中继（ＦＲ）网   光缆大规模的敷设，极大地提高了传输电路的质量，原有低速、低效、高延时的Ｘ．25分组交换技术逐步让位于帧中继技术，帧中继亦称为简化的Ｘ．25技术。与Ｘ．25分组技术相比较，帧中继取消了各转接点的纠错、重发等环节，提高了速率，降低了电路的时延。和ＤＤＮ网相似，帧中继一般采用固定和半固定连接方式。由于帧中继具有动态带宽分配功能，所以比固定带宽的ＤＤＮ更适合突发性的数据业务。目前帧中继网主要用作租用虚电路（包括局域网互联、Ｉｎｔｅｒ

7、ｎｅｔ高速接入等）、虚拟专网和作为ＩＰ骨干网的基础网络。 （1）ＡＴＭ网和Ｂ－ＩＳＤＮ    ＡＴＭ原是为宽带综合业务网（Ｂ－ＩＳＤＮ）而设计的。该技术采用定长53Ｂｙｔｅ的ＡＴＭ信元作为传输、复用、交换的基本数据单元，具有流量控制、保证服务质量（ＱｏＳ）、支持多种业务等特点，可作为Ｂ－ＩＳＤＮ的基础网络。    Ｂ－ＩＳＤＮ建立在ＡＴＭ网络平台上，如图4所示，其骨干节点采用ＡＴＭ骨干交换机，接入节点采用ＡＴＭ接入交换机。ＡＴＭ接入交换机通过ＡＴＭ适配层提供ＦＲ、电路仿真Ｅ1／Ｅ3、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、Ｘ．

8、25等业务接口，可提供Ｉｎｔｅｒｎｅｔ高速接入、局域网互联、话音、高清晰度电视、点播电视、会议电视、远程教学等多种宽带业务应用。（2）以太网（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ） 以太网是目前局域网中最为流行的一种Ｌ2数据网。以太网利用基带传输及ＣＳＭＡ／ＣＤ（载波侦听多路存取／冲突检测）方式对网络访问进行仲裁。每个以太网帧（ＭＡＣ帧）均有源主机与宿主机的物理地址（ＭＡＣ地址）。当网上某主机发布信息时，必须先检查所在网段的信道是否空闲，空闲时就