1、5.3 计算机广域网,5.3.1 专用广域网 5.3.2 公用数据网,广域网的有关知识,什么是计算机广域网?,广域网(WAN)是跨越很大地域范围(从几十公里到几千公里)并包含大量计算机的一种计算机网络 特点: 远距离:需要使用远程数字通信线路进行通信 大规模:网络中包含大量的网络(子网)和计算机,数量几乎不受限制 异构性:进行互连的局域网有多种不同类型 从功能来说,广域网与局域网并无本质区别,只是由于数据传输速率相差很大,一些在局域网上能够实现的功能在广域网上可能很难完成,5.3.2 公用数据网,什么是公用数据网?,电信部门的传统业务:电话、电报和传真 20世纪80年代以来开展的新业务: 组建
2、公用数据网,向公众提供数据通信服务,如公用电子信箱、电子数据交换(EDI)和因特网业务等 公用数据网是国家的公用通信基础设施之一,由国家统一建设、管理和运营。 数据通信网的主要特点: 传输的是数字信息 采用数字传输技术而非模拟传输技术 采用分组交换技术而非电路交换技术(电话网),电话拨号接入计算机网,通过本地公用电话网接入计算机网络 设备:电话MODEM(调制解调器) 技术原理:数字调制 最高传输速率: 56Kbps,把计算机送出的数字信号采用频移(或相移)键控的方法调制成为适合于在用户线上传输的音频模拟信号,把从电话线接收到模拟信号恢复成数字信号送给计算机,缺点:传输速率低每次都要拨号上网时
3、不能通电话费用不便宜,综合业务数字网(ISDN),组成与功能:1、传输数字信号2、标准接口,链接各种设备 两类接口:1、宽带ISDN;B-ISDN;30B通道+1D通道2、窄带ISDN;N-ISDN;2B通道+1D通道,ADSL接入,不对称数字用户线(ADSL):也通过本地公用电话网接入计算机网络 配置:ADSL Modem 以太网网卡 原理:频分多路复用 + 数字调制 传输速率: 上传: 64kbps256kbps 下行速度: 18Mbps,(1)上网和通话互不影响 (2) 不需要缴付额外的电话费 (3) 传输速率可根据线路情况调整,Cable Modem接入,利用有线电视网同轴电缆接入计算
4、机网 原理: 有线电视电缆(宽带同轴电缆)容量大,抗干扰能力强 将同轴电缆的整个频带划分为3部分: 数字信号上传使用的频带为5M42M Hz(传输速率:320kb/s10Mb/s) 数字信号下传则为550M750M Hz(传输速率:36Mb/s) 电视节目(模拟信号)下传为50M550M Hz 缺点: 多个用户共享一个频段的带宽使数据传输速率不够稳定。如果有n个用户都在上网,则单个用户的速率可能只有36/n(Mbps),光纤接入计算机网,使用光纤作为计算机接入网络的主要传输介质,分为: 光纤到小区(FTTZ):将光网络单元放置在小区某处,为整个小区服务 光纤到大楼(FTTB):将光网络单元放置
5、在大楼内,以每栋楼为单位,提供高速数据通信、远程教育等宽带业务,主要为单位服务 光纤到家庭(FTTH):将光网络单元放置在楼层或用户家中,由几户或1户家庭专用,为家庭提供宽带业务 “光纤到楼、以太网入户”(FTTx+ETTH)的原理:,什么是分组交换(Packet Switching)?,分组交换的要点: 被传输的数据必须划分为若干“分组”(packet, 简称“包”)进行传输 每个分组中必须包含收发双方的地址 每个分组由分组交换机进行处理、存储和转发才能送达目的地 每个分组的格式如下:,分组交换示意:,分组交换的优点和技术基础,优点: 可同时处理许多不同的传输任务,线路利用率较高 收发双方不
6、必同步工作,当接收方忙时,数据可留在分组交换机中缓冲 可以给数据建立优先级,使得重要的数据能优先传送 实现分组交换的条件“分组交换机” 分组交换机的任务是:负责包的转发 实现分组交换的原理是:存储转发 + 路由选择 分组交换机有许多端口,用来连接计算机和远程数字通信线路 分组交换机可以互连,以扩大网络的规模和任意延伸网络的连接距离,使用分组交换机构建广域网,计算机的编址方案 使用两个整数表示:第1个数表示分组交换机号,第2个数表示计算机连接到该交换机上的端口号,分组交换机有许多端口,低速端口用来连接计算机,高速端口则通过远程数字通信线路连接另一交换机, 每个端口既可输入也可输出,分组交换与存储
7、转发的过程,发送数据的计算机将包发给它所连接的分组交换机 交换机每收到一个包,就检查该包的目的地地址: 若数据包目的地是直接与之相连的计算机,交换机就将包发往该计算机 若目的地不是本分组交换机上的计算机,则选择一个输出端口,通过连接该端口的高速数字线路转发给另一台交换机(如果线路忙,则可放在对应的缓冲器中排队等候) 下一台交换机收到数据包之后,重复过程2直到数据包到达目的计算机为止,例1:计算机C发送数据包给计算机H 例2:计算机A发送数据包给计算机G,广域网的分类,按用途分: 专用广域网:由机构或组织自行构建,用于处理特定事务(如政府网、金融网、教育网、军事网等) 公用数据网:由网络服务提供商(如电信局、有线电视台)构建,用于为社会公众提供数据通信服务 按技术分: X.25网(低速) 帧中继网(中速) ATM网(中高速) 不同局域网、广域网互联而成的广域网,常用的几种公用数据网,为适应不同应用的需要,常用的公用数据网有: 低速:X.25公共分组交换网(传输速率仅64kbps) 利用公共电话网以分组交换方式进行数据传输 中速:使用光纤作为传输介质 帧中继交换网 (传输速率可达2Mbps) 中高速:使用光纤作为传输介质 SMDS(交换多兆位数据服务网,提供虚拟专网能力) ATM 广域网 (异步传输模式;155Mbps或者更高),