计算机网络-广域通信网

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1.广域网概念和分类 

  • 什么是广域网?

        广域网是指长距离跨地区的各种局域网、计算机、终端互联在一起,组成一个资源共享的通信网络。

  • 广域网分为传统广域网和现代广域网。
传 统 广 域 网
公共交换电话网PSTN 公共数据网X.25 帧中继网FR
综合业务数据网ISDN 异步传输模式ATM 虚拟专用网VPN
现 代 广 域 网
数字数据网DDN 同步数字传输网SDH 多业务传送平台MSTP
光纤接入网FTTX 无光源网络PON 无线网WiMAX、4G
  •  公共交换电话网PSTN:利用电话线上网,早期是电话+“猫”拨号上网。

2.调制解调器Modem:俗称“猫”,作用是把电话线里面的模拟信号和数字信号互相转换,V.90标准可以达到56Kb/s。(电话猫、电视猫、电力猫、光纤猫等)

3.数据终端设备DTE。例如用户的计算机、电话等。数据电路设备DCE,例如调制解调器。DTE和DCE两端要同步。

4.X.25使用分组交换,分为三层:物理层、链路层、分组层。对应于OSI的低三层。采用虚拟电路、面向连接的。采用后退N帧ARQ、滑动窗口。

5.流量控制技术:协调收发端流量。

  •  停等协议。发送一帧,等到应答,再发送;如果不应答,一直等。类似银行柜台存钱,一个个存钱。如下图:

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  •  滑动窗口协议:连续发送多个帧而无需应答。类似银行ATM机,一沓一沓存钱。如下图:

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 6.差错控制技术:检查和纠正传输错误。

  • i.肯定应答:收到肯定应答信号ACK继续发送。
  • ii.否定应答重发:收到否定应答信号NAK重发出错帧。
  • iii.超时重发:超过规定时间重发该帧。这种技术称为自动请求重发ARQ。
  • ARQ分为三种:停等ARQ、选择重发ARQ、后退N帧ARQ。

7.停等ARQ:是停等流控和ARQ结合。 类似银行柜台存钱,手续齐全办理,叫号等时间长下一位,忘带身份证不办理。如下图:

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8.选择重发ARQ:是滑动窗口和ARQ结合。类似银行ATM一沓一沓存钱,发现一张是假币,选择这一张重发。 

9.后退N帧ARQ:也是滑动窗口和ARQ结合。类似银行验钞机一沓一沓数钱,发现一张是假币,选择这一张包括后面的都要重发。

10.各种流控和差错利用率的计算如下:

  • 常数a值的计算:

        

        其中,R = 数据速率,d = 线路长度 , v = 传播速度, L = 帧长 , T = 传播延迟。

  • 效率E值的计算:

        停等协议:   计算机网络-广域通信网,计算机网络,网络,信息与通信,职场和发展

        滑动窗口:   计算机网络-广域通信网,计算机网络,网络,信息与通信,职场和发展

  • 窗口W值的计算:

        选择ARQ:    

        退后ARQ:   

11.高级数据链路控制协议HDLC:面向比特的。通常使用CRC-16、CRC-32校验。帧边界01111110"两头扯蛋",用户数据字段INFO大小不固定。如下图:

F帧头 A地址 C控制 INFO数据 FCS校验

F帧尾

01111110

8

8

可拓展

8

可拓展

可变长 16或32 8

 12.帧中继FR是X.25演变改进的。

  • 工作在OSI的低两层,即物理层和链路层。
  • 在第二层建立虚电路(与X.25一样,也支持永久虚电路PVC和交换虚电路SVC),承载数据业务,因而第三层被简化。也是分组交换。
  • FR只做检错,不在重传,没有流控,只有拥塞控制,检错交给高层

帧中继格式如下 

01111110 地址 信息 FCS 01111110
1 2~4 长度可变 2 1

13.帧中继主要优点:

  • 基于分组(帧)交换的透明传输,可提供面向连接的服务。
  • 帧长可变,长度可达1600~4096字节,可以承载各种局域网的数据帧。
  • 数据速率可达2~45Mbps。
  • 既可以接需要提供带宽,也可以应付突发的数据传输。
  • 没有流控和重传机制,开销很少。

14.综合业务数据网ISDN:基于电路交换,把数据、声音、视频信号三合一传输。

  • ISDN两种速率:

        基本(N-ISDN)速率BRI  (2B+D)

        基群(B-ISDN)速率PRI     (30B+D)

  • B信道数据信道;D信道控制信道
  • 2B+D = 2*64+16 = 144Kb/s;  30B+D = 30*64+64 = 1.984Mb/s 近似于E1(2.048)

15.ATM采用53(48数据位+5控制位)字节信元分组交换,使用统计时分TDM。采用双绞线或光纤,典型数据速率155M,面向连接,使用虚电路的虚通路VPI和虚信道VCI。


总结:

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