《广域网的基本概念PPT讲稿.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《广域网的基本概念PPT讲稿.ppt（27页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、广域网的基本概念第1页，共27页，编辑于2022年，星期六8.1 广域网的基本概念广域网的基本概念n依据网络的规模，网络技术可分为三类：依据网络的规模，网络技术可分为三类：n局域网局域网LAN：能跨越一栋大楼或一个校园：能跨越一栋大楼或一个校园n城域网城域网MAN：能跨越一个城市：能跨越一个城市n广广域域网网WAN：能能连连接接多多个个城城市市，国国家家或或大大洲洲广广域域网网不不仅仅仅仅只只是是连连接接许许多多结结点点中中的的计计算算机机，它它还还必必须须能能使使得得计计算机之间能同时通信。算机之间能同时通信。第2页，共27页，编辑于2022年，星期六电路交换和分组（分组）交换电路交换和分组
2、（分组）交换n电电路路交交换换：在在传传输输数数据据之之前前，先先建建立立源源和和目目的的之之间间的的连连接接，建建立立连连接接之之后后，传传输输数数据据独独享享连连接接带带宽宽，不不论论有有无无数据传输，连接都被独占。传输结束后，要释放连接。数据传输，连接都被独占。传输结束后，要释放连接。n分分组组交交换换：将将需需要要传传输输的的数数据据组组装装成成分分组组（分分组组），标标有有目目的的地地址址发发往往网网络络，不不需需建建立立专专门门的的连连接接，网网络络各各结结点点根根据据分分组（分组）的地址，一级级地转发到目的地。组（分组）的地址，一级级地转发到目的地。第3页，共27页，编辑于202
3、2年，星期六分组交换和广域网的构成分组交换和广域网的构成n分分组组交交换换机机：能能把把完完整整的的分分组组从从一一个个结结点点传传送送到到另另一一个个结结点的设备。点的设备。n分分组组交交换换机机是是广广域域网网的的基基本本组组成成部部分分，广广域域网网由由一一些些互互连连的分组交换机构成并由此连接计算机。的分组交换机构成并由此连接计算机。第4页，共27页，编辑于2022年，星期六一个广域网的例子一个广域网的例子第5页，共27页，编辑于2022年，星期六存储转发存储转发(store and forward)n广域网交换系统的基本模式是存储转发交换。为完成存储转发功能，广域网交换系统的基本模式
4、是存储转发交换。为完成存储转发功能，分组交换机必须在存储器中存储分组，当分组到达时，分组交换机的分组交换机必须在存储器中存储分组，当分组到达时，分组交换机的输入输入/输出硬件把一个分组的副本放在存储器中并通知处理器，然后输出硬件把一个分组的副本放在存储器中并通知处理器，然后进行转发操作。处理器检查分组，决定应该送到哪个接口，并把分组进行转发操作。处理器检查分组，决定应该送到哪个接口，并把分组输送到输出硬件。输送到输出硬件。n小结：广域网分组交换机系统使用存储转发技术，一直到小结：广域网分组交换机系统使用存储转发技术，一直到发送之前，交换机都把分组放在队列中。这项技术使分组发送之前，交换机都把分
5、组放在队列中。这项技术使分组交换机能处理多个分组同时到达的情况。交换机能处理多个分组同时到达的情况。第6页，共27页，编辑于2022年，星期六广域网和局域网是平等的广域网和局域网是平等的n广域网和局域网都是互联网的重要组成构件广域网和局域网都是互联网的重要组成构件.n连在一个广域网和连在一个局域网上的计算机连在一个广域网和连在一个局域网上的计算机在该网内进行通信时在该网内进行通信时,只需要使用其网络的物只需要使用其网络的物理地址即可理地址即可.第7页，共27页，编辑于2022年，星期六网络层所提供的两种服务网络层所提供的两种服务n从层次上看从层次上看,广域网中的最高层就是网络层广域网中的最高层
6、就是网络层.n网络层为接在网络上的主机所提供的服务可以有两大类网络层为接在网络上的主机所提供的服务可以有两大类.n一种是无连接的网络服务一种是无连接的网络服务,也称为数据报服务也称为数据报服务;n另一种是面向连接的网络服务另一种是面向连接的网络服务,也称为虚电路服务也称为虚电路服务.第8页，共27页，编辑于2022年，星期六数据报服务和虚电路服务数据报服务和虚电路服务第9页，共27页，编辑于2022年，星期六数据报服务的特点数据报服务的特点:n网络随时都可以接收主机发送的分组网络随时都可以接收主机发送的分组(数据报数据报);n网络为每个分组独立的选择路由网络为每个分组独立的选择路由;n网络只是
7、尽最大努力地将分组交付给目的主机网络只是尽最大努力地将分组交付给目的主机,但对源主机没有任何但对源主机没有任何承诺承诺;n网络不保证所传送的分组不丢失网络不保证所传送的分组不丢失,也不保证按原主机发送分组的先后也不保证按原主机发送分组的先后顺序以及在多长的时限内必须将分组交付给目的主机顺序以及在多长的时限内必须将分组交付给目的主机.n当网络发生拥塞时当网络发生拥塞时,网络中的某个节点可以将一些分组丢弃网络中的某个节点可以将一些分组丢弃.n数据报提供的服务是不可靠的数据报提供的服务是不可靠的,不能保证服务质量不能保证服务质量.第10页，共27页，编辑于2022年，星期六虚电路服务的特点虚电路服务
8、的特点:n源主机先向目的主机发出一个特定格式的控制信息分组源主机先向目的主机发出一个特定格式的控制信息分组,要求进要求进行通信行通信,同时也寻找一条合适的路由同时也寻找一条合适的路由;n目的主机同意通信就发回响应目的主机同意通信就发回响应,然回双方就建立了虚电路并可传送数然回双方就建立了虚电路并可传送数据据.n由于采用了存储转发技术由于采用了存储转发技术,这种虚电路和电路交换的连接有很大这种虚电路和电路交换的连接有很大的不同的不同.n网络向用户提供的服务就好像在两个主机之间建立了一对穿过网网络向用户提供的服务就好像在两个主机之间建立了一对穿过网络的数字管道络的数字管道.所有发送的分组都按发送的
9、前后顺序进入管道所有发送的分组都按发送的前后顺序进入管道,然后按然后按照先进先出的原则沿此管道传送到目的主机照先进先出的原则沿此管道传送到目的主机.n到达目的站的分组不会因网络出现拥塞而丢失到达目的站的分组不会因网络出现拥塞而丢失,也不会乱序也不会乱序.n虚电路服务对通信的服务质量有较好的保证虚电路服务对通信的服务质量有较好的保证.第11页，共27页，编辑于2022年，星期六两种思路两种思路:n虚电路服务的思路来源于传统的电信网虚电路服务的思路来源于传统的电信网,电信网将其用户终端电信网将其用户终端(电话电话机机)做得非常简单，而电信网负责保证可靠通信的一切措施，做得非常简单，而电信网负责保证
10、可靠通信的一切措施，因此电信网的节点交换机复杂而昂贵。因此电信网的节点交换机复杂而昂贵。n数据报服务力求使网络在恶劣的环境下仍可工作，并使对网络数据报服务力求使网络在恶劣的环境下仍可工作，并使对网络的控制功能分散，因而只能要求提供尽最大努力的服务，这种的控制功能分散，因而只能要求提供尽最大努力的服务，这种网络要求使用较复杂且有相当智力的计算机作为用户终端，可网络要求使用较复杂且有相当智力的计算机作为用户终端，可靠通信由用户终端中的软件靠通信由用户终端中的软件(即即TCP)来保证。来保证。第12页，共27页，编辑于2022年，星期六关于网络层应当采用数据报服务还是虚电路服务，在网络界一关于网络层
11、应当采用数据报服务还是虚电路服务，在网络界一直在进行争论，焦点是网络要不要提供网络端到端的可靠服务。直在进行争论，焦点是网络要不要提供网络端到端的可靠服务。nOSI在网络层采用了虚电路服务。在网络层采用了虚电路服务。nInternet在网络层采用了数据报服务。在网络层采用了数据报服务。n因特网能够发展到今天这样的规模，充分因特网能够发展到今天这样的规模，充分说明了在网络层提供数据报服务是非常成说明了在网络层提供数据报服务是非常成功的。功的。第13页，共27页，编辑于2022年，星期六虚电路服务与数据报服务的对比虚电路服务与数据报服务的对比对比的方面对比的方面虚电路服务虚电路服务数据报服务数据报
12、服务思路思路可靠通信由网络来保证可靠通信由网络来保证可靠通信由用户主机来保证可靠通信由用户主机来保证连接的建立连接的建立必须有必须有不要不要目的站地址目的站地址仅在连接建立阶段使用，每个仅在连接建立阶段使用，每个分组使用短的虚电路号分组使用短的虚电路号每个分组都有目的站的全地址每个分组都有目的站的全地址路由选择路由选择在虚电路建立时进行，所有分在虚电路建立时进行，所有分组均按同一路由组均按同一路由每个分组独立选择路由每个分组独立选择路由当路由器出故障时当路由器出故障时所有通过出故障的路由器的虚所有通过出故障的路由器的虚电路均不能工作电路均不能工作出故障的路由器可能会丢失分出故障的路由器可能会丢
13、失分组，一些路由可能发生变化组，一些路由可能发生变化分组的顺序分组的顺序总是按照发送顺序到达目的站总是按照发送顺序到达目的站到达目的站时不一定按发送顺到达目的站时不一定按发送顺序序端到端的差错处理和流端到端的差错处理和流量控制量控制由通信子网负责由通信子网负责由用户主机负责由用户主机负责第14页，共27页，编辑于2022年，星期六n每每种种广广域域网网技技术术都都定定义义了了计计算算机机所所收收发发帧帧的的明明确确格格式式，而且连到广域网上的每台计算机都有一个物理地址。而且连到广域网上的每台计算机都有一个物理地址。n当发送帧时，发送的计算机必须给出目的计算机的地址。当发送帧时，发送的计算机必须
14、给出目的计算机的地址。8.2 广域网的地址广域网的地址第15页，共27页，编辑于2022年，星期六 广域网使用层次地址方案。最简单的层次地址方案把广域网使用层次地址方案。最简单的层次地址方案把一个地址分为两部分，第一部分表示分组交换机，第二部分一个地址分为两部分，第一部分表示分组交换机，第二部分表示连到分组交换机上的计算机。表示连到分组交换机上的计算机。第16页，共27页，编辑于2022年，星期六下一站转发技术下一站转发技术(next-hop forwarding)n一个分组交换机必须选择一条路径来转发分组，分组交换机要一个分组交换机必须选择一条路径来转发分组，分组交换机要使用分组中的目的地址
15、。但是，一个分组交换机不必保存到使用分组中的目的地址。但是，一个分组交换机不必保存到达所有可能目的地的完整信息，仅包含有关于分组到达目的达所有可能目的地的完整信息，仅包含有关于分组到达目的地的下一站信息。地的下一站信息。n下图是下图是switch2中的下一站转发信息。中的下一站转发信息。第17页，共27页，编辑于2022年，星期六源地址独立性：源地址独立性：下一站转发只依赖于分组的目的地址。下一站转发只依赖于分组的目的地址。n结结局局：计计算算机机网网络络中中的的转转发发能能够够更更紧紧凑凑和和更有效更有效n直直接接从从计计算算机机发发出出的的分分组组和和从从其其它它分分组组交交换换机机传传送
16、送来来的的分分组组所所使使用用的的转转发发机机制制是一样的。是一样的。第18页，共27页，编辑于2022年，星期六层次地址与路由的关系层次地址与路由的关系n使用两部分层次地址转发分组时，首先检查分组的目的地址中与使用两部分层次地址转发分组时，首先检查分组的目的地址中与分组交换机相同的那部分。分组交换机相同的那部分。n如果它与该交换机相一致，就利用第二部分地址把分组发送到计如果它与该交换机相一致，就利用第二部分地址把分组发送到计算机。否则，利用该地址在路由表中选择下一站。算机。否则，利用该地址在路由表中选择下一站。第19页，共27页，编辑于2022年，星期六广域网中的路由广域网中的路由n为为了了
17、使使广广域域网网能能正正确确地地运运行行，分分组组交交换换机机都都必必须须有有一一张张路由表，并且都能转发分组。路由表，并且都能转发分组。n把把广广域域网网用用图图来来表表示示，图图中中每每个个节节点点代代表表一一个个分分组组交交换换机机，一一条边代表两个分组交换机的直接连接。条边代表两个分组交换机的直接连接。第20页，共27页，编辑于2022年，星期六图可用来计算下一站的路由图可用来计算下一站的路由第21页，共27页，编辑于2022年，星期六缺省路由的使用缺省路由的使用第22页，共27页，编辑于2022年，星期六路由表计算路由表计算n有两种方法：有两种方法：n静静态态路路由由：分分组组交交换
18、换机机启启动动时时由由程程序序计计算算和设置路由，此后路由不再改变。和设置路由，此后路由不再改变。n动动态态路路由由：分分组组交交换换机机启启动动时时由由程程序序建建立立初始路由，当网络变化时随时更新。初始路由，当网络变化时随时更新。第23页，共27页，编辑于2022年，星期六计算路由有一些计算路由有一些 算法算法nDijkstra算法算法n矢量距离算法矢量距离算法n链接状态路由算法链接状态路由算法第24页，共27页，编辑于2022年，星期六广域网技术实例广域网技术实例nARPANETnX.25nISDNnFrame RelaynSMDS(Switched Multi-megabit Data
19、 Service)nATM(Asynchronous Transfer Mode)第25页，共27页，编辑于2022年，星期六小结：小结：广域网技术用来构造远距离，连接任意多计算机。广域网技术用来构造远距离，连接任意多计算机。一个典型的广域网由分组交换机加上通信线路组成。一个典型的广域网由分组交换机加上通信线路组成。分组交换机是能提供通信功能的专用计算机。分组交换机是能提供通信功能的专用计算机。分组交换机网络使用存储转发的方法，先存储分组，再分组交换机网络使用存储转发的方法，先存储分组，再由处理器来决定发往目的地。由处理器来决定发往目的地。转发分组依据路由表。转发分组依据路由表。第26页，共27页，编辑于2022年，星期六Any Question?第27页，共27页，编辑于2022年，星期六