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1、数据通信网介绍数据通信网介绍概述概述分组交换网分组交换网数字数据网数字数据网帧中继网帧中继网数据通信网的组成和分类数据通信网的组成和分类数据通信网是一个分布在数据通信网是一个分布在各地的数据终端设备、数各地的数据终端设备、数据交换设备和数据传输链据交换设备和数据传输链路所构成的网络，其功能路所构成的网络，其功能是在网络协议的支持下，是在网络协议的支持下，实现数据终端间的数据传实现数据终端间的数据传输和交换。输和交换。数据通信网可以从网络拓数据通信网可以从网络拓扑结构和传输技术划分。扑结构和传输技术划分。拓扑结构分有网状网、星拓扑结构分有网状网、星状网、树状网和环状网；状网、树状网和环状网；按传
2、输技术分为交换网和按传输技术分为交换网和广播网。广播网。数据通信网的性能指标数据通信网的性能指标 时延时延D：包括从用户终端到用户终端间传送：包括从用户终端到用户终端间传送1位数据的平均时延和最大时延。位数据的平均时延和最大时延。网络时延网络时延=传输时延传输时延+交换时延交换时延+接入时延接入时延+排队时延排队时延+处理时延处理时延传输时延传输时延=d/s d:距离距离 s:传播速度传播速度光速光速交换时延交换时延=交换机、集线器、路由器等电子设备引入的时延交换机、集线器、路由器等电子设备引入的时延接入时延接入时延=在共享信道的网络中接入等待时间在共享信道的网络中接入等待时间排队时延排队时延
3、=数据分组在交换过程中存储转发排队的时延数据分组在交换过程中存储转发排队的时延处理时延处理时延=分组首部和错误校验等处理分组首部和错误校验等处理吞吐量吞吐量T(带宽带宽)：是数据通过网络传送的速率，即单位时间内通过网络的数据量。：是数据通过网络传送的速率，即单位时间内通过网络的数据量。时延与吞吐量的关系时延与吞吐量的关系：在数据通信网中，时延与吞吐量之间是相互关联的。当网络使：在数据通信网中，时延与吞吐量之间是相互关联的。当网络使用量增加时，时延将增加；当网络使用量接近吞吐量时，将会有很大的时延。空闲时用量增加时，时延将增加；当网络使用量接近吞吐量时，将会有很大的时延。空闲时网络时延小，而拥塞
4、时网络时延大。网络时延小，而拥塞时网络时延大。时延与吞吐量的乘积时延与吞吐量的乘积D.T表示网络上存在的数据量。表示网络上存在的数据量。数据通信网的性能指标数据通信网的性能指标 时延带宽乘积时延带宽乘积某一链路所能容纳的比特数某一链路所能容纳的比特数时延带宽乘积时延带宽乘积=带宽带宽传播时延传播时延链路带宽传播时延体积=时延带宽乘积数据通信网的性能指标数据通信网的性能指标 往返时延往返时延(Round-Trip Time，RTT)从信源发送数据开始，到信源收到信宿确认从信源发送数据开始，到信源收到信宿确认所经历的时间所经历的时间RTT22传播时延传播时延传输可靠性传输可靠性两个含义：两个含义：
5、数据能正确送达数据能正确送达数据能有序送达数据能有序送达(当采用分组交换时当采用分组交换时)数据通信网的服务质量数据通信网的服务质量-QOSQoS(Quality of Service)，中文名为，中文名为“服务服务质量质量”。它是指网络提供更高优先服务的一种能。它是指网络提供更高优先服务的一种能力，包括专用带宽、抖动控制和延迟（用于实时力，包括专用带宽、抖动控制和延迟（用于实时和交互式流量情形）、丢包率的改进以及不同和交互式流量情形）、丢包率的改进以及不同WAN、LAN 和和 MAN 技术下的指定网络流量等，技术下的指定网络流量等，同时确保为每种流量提供的优先权不会阻碍其它同时确保为每种流量
6、提供的优先权不会阻碍其它流量的进程。流量的进程。QOS的关键指标的关键指标可用性可用性是当用户需要时网络即能工作的时间百分比。可用性主要是设备可靠性和网络存活性相结合的结果。对它起作用的还有一些其他因素，包括软件稳定性以及网络演进或升级时不中断服务的能力。吞吐量吞吐量时延时延时延变化时延变化是指同一业务流中不同分组所呈现的时延不同。高频率的时延变化称作抖动，而低频率的时延变化称作漂移。抖动主要是由于业务流中相继分组的排队等候时间不同引起的，是对服务质量影响最大的一个问题。丢包丢包不管是比特丢失还是分组丢失，对分组数据业务的影响比对实时业务的影响都大。在通话期间，丢失一个比特或一个分组的信息往往
7、用户注意不到。在视像广播期间，这在屏幕上可能造成瞬间的波形干扰，然后视像很快恢复如初。一种叫做随机早丢(RED)的拥塞控制机制在故意丢失分组，其目的是在流量达到设定门限时抑制TCP传输速率，减少拥塞。但分组丢失多了，会影响传输质量。所以，要保持统计数字，当超过预定门限时就向网络管理人员告警。分组交换网分组交换网分组交换网的组成分组交换网的组成分组交换机分组交换机用户终端（用户终端（DTE）远程集中器（远程集中器（RCU）网络管理中心（网络管理中心（NMC）传输线路传输线路PAD设备设备PADPADPTNPTNPTNPTPTNMC高速链路高速链路RCU中速链路中速链路汇接节点汇接节点交换机交换机
8、本地节点本地节点交换机交换机低速链路低速链路分组交换网主要技术分组交换网主要技术路由选择路由选择当交换机收到一个分组后决定下一个转发的中继的节点是哪一个，当交换机收到一个分组后决定下一个转发的中继的节点是哪一个，通过哪一条链路传送的策略。具体策略要考虑：通过哪一条链路传送的策略。具体策略要考虑：分组通过网络的时延分组通过网络的时延网内业务量平衡能力网内业务量平衡能力通信资源综合利用程度通信资源综合利用程度网络拓扑结构的适应能力网络拓扑结构的适应能力流量控制流量控制存储转发节点存储处理能力有限存储转发节点存储处理能力有限需要流量控制防止拥塞的发生需要流量控制防止拥塞的发生通过控制分组实现流量控制
9、通过控制分组实现流量控制中国公用分组交换网中国公用分组交换网(CHINAPAC)用户类型和入网方式用户类型和入网方式主要有分组型终端（主要有分组型终端（PT）、非分组型终端（）、非分组型终端（NPT）和）和SNA/SDLC三种。三种。PT采用同步工作方式采用同步工作方式，当通过专线电路接入网络时，使用，当通过专线电路接入网络时，使用X.25接口接口规程提供规程提供240064Kbit/s速率的数据通信；当通过速率的数据通信；当通过PSTN接入时，接入时，使用使用X.32规程，提供规程，提供24009600bit/s速率的数据通信业务。速率的数据通信业务。NPT采用起止异步工作方式采用起止异步工
10、作方式，通过，通过PSTN接入时使用接入时使用X.28接口规程，接口规程，提供提供30019.2Kbit/s等速率的数据通信业务。等速率的数据通信业务。SNA/SDLC同步终端同步终端遵循遵循IBM公司的公司的SNA/SDLC规程，在规程，在DTE和和DCE之间使用之间使用SNA/SDLC规程，经过专线接入，提供规程，经过专线接入，提供2400bit/s64Kbit/s速率数据通信业务。速率数据通信业务。CHAINAPAC业务功能业务功能基本业务功能、用户任选业务功能、新业务功能及增值业务功能。基本业务功能、用户任选业务功能、新业务功能及增值业务功能。基本功能包括交换型虚电路（基本功能包括交换
11、型虚电路（SVC）和永久型虚电路（）和永久型虚电路（PVC）。）。分组交换网资费标准分组交换网资费标准电话拨号入网电话拨号入网专线入网专线入网端口基本端口基本费费8元元/户户.月月(1)9600bit/s及以下每月及以下每月80.00元元/端口端口(2)9600bit/s19.2kbit/s（含（含19.2kbit/s）每月每月120.00元元/端口端口(3)19.2kbit/s64kbit/s（含（含 64kbit/s）每月每月320.00元元/端口端口(4)64kbit/s及以上以及以上以64kbit/s资费为基数叠加资费为基数叠加 通信费通信费（1）计时收费方式计时费）计时收费方式计时费
12、 每分钟每分钟0.08元。元。（2）包月制收费方式）包月制收费方式a.专线入网用户通信费（不含端口基本费）专线入网用户通信费（不含端口基本费）9600bit/s及以下每月及以下每月240.00元元9600bit/s19.2kbit/s（含（含 19.2kbit/s）每月）每月336.00元元19.2kbit/s64kbit/s（含（含 64kbit/s）每月）每月384.00元元64kbit/s及以上以及以上以64kbit/s资费为基数叠加资费为基数叠加b.电话拨号入网用户（含端口基本费）每月电话拨号入网用户（含端口基本费）每月80.00元元用户任选用户任选项业项业务功务功能费能费调制解调器月
13、租费调制解调器月租费300、12002400bit/s 120元元48009600bit/s 320元元14400bit/s19.2kbit/s 480元元64kbit/s及以上及以上 640元元永久虚电路（永久虚电路（PVC）（1）月租费每路每月）月租费每路每月160元元（2）用户登记逻辑信道数）用户登记逻辑信道数16条以内免费，从第条以内免费，从第17条开始按条开始按8元元/条条.月计月计收收（3）各种用户可选业务功能每项每月）各种用户可选业务功能每项每月8元元（4）按登记广播业务功能的端口数，每个端口每月广播功能使用费）按登记广播业务功能的端口数，每个端口每月广播功能使用费4元元（5）、
14、虚拟专用网内端口管理费）、虚拟专用网内端口管理费 按虚拟专用网内端口数，每个端口每按虚拟专用网内端口数，每个端口每月月8元元帧中继网帧中继网 帧中继网的组成及用户接入帧中继网的组成及用户接入帧中继网的网络组织结构采用分级结构，全网采用三级：帧中继网的网络组织结构采用分级结构，全网采用三级：国家骨干网、省级网和本地网，图国家骨干网、省级网和本地网，图8-11帧中继的接入设备包括：主机、桥接器帧中继的接入设备包括：主机、桥接器/路由器、分组交路由器、分组交换机和帧中继换机和帧中继PAD，图，图8-12帧中继交换设备类型有：帧中继交换设备类型有：T1/E1一次群复用器、分组交一次群复用器、分组交换机
15、、专门设计的帧中继交换设备。为用户提供标准帧中换机、专门设计的帧中继交换设备。为用户提供标准帧中继接口。继接口。帧中继网帧中继网 用户接入规程用户接入规程DTE/DCE的物理描述：的物理描述：X.21接口、接口、X.21bits接口、接口、V.11或或V.35接口、接口、G.703接口以及接口以及I系列接口。系列接口。用户接入网络形式（书上图用户接入网络形式（书上图8-13）局域网接入帧中继是通过路由器局域网接入帧中继是通过路由器/网桥或帧中继装拆设备网桥或帧中继装拆设备（FPAD）接入的）接入的终端可直接接入帧中继网，具有非标准接口规程的终端，终端可直接接入帧中继网，具有非标准接口规程的终端
16、，通过通过FPAD接入接入帧中继网可通过交换机直接接入另一个帧中继网。帧中继网可通过交换机直接接入另一个帧中继网。帧中继网帧中继网PVC资费标准资费标准 项项 目目计费单位计费单位资资 费（元）费（元）本地网本地网国内国内港澳台港澳台国国 际际营业区内营业区内营业区间营业区间亚洲各国亚洲各国欧美澳非欧美澳非各国各国CIRCIR速率速率8Kbps8Kbps每条每月每条每月29029044044099099015501550880088009400940016Kbps16Kbps每条每月每条每月39039054054011901190180018001000010000105001050032Kb
17、ps32Kbps每条每月每条每月45045065065013001300200020001150011500115001150048Kbps48Kbps每条每月每条每月50050075075015001500230023001300013000135001350064Kbps64Kbps每条每月每条每月550550800800170017002600260014500145001460014600128Kbps128Kbps每条每月每条每月70070010001000210021003400340018000180001840018400256Kbps256Kbps每条每月每条每月800800
18、11501150220022003500350019000190001960019600384Kbps384Kbps每条每月每条每月85085013501350230023003800380020000200002050020500512Kbps512Kbps每条每月每条每月1000100014501450250025004100410022300223002310023100768Kbps768Kbps每条每月每条每月11501150160016002700270046004600258002580026550265501Mbps1Mbps每条每月每条每月125012502000200030
19、00300052005200289002890030050300502Mbps2Mbps每条每月每条每月1500150022002200400040007000700039000390003900039000数字数据网（数字数据网（DDN）DDN概述概述分组交换网的主要问题就是节点机对所传输信息的存储转发和通信协分组交换网的主要问题就是节点机对所传输信息的存储转发和通信协议的处理，使得处理速度慢、网络延时大，无法满足高速、实时的要议的处理，使得处理速度慢、网络延时大，无法满足高速、实时的要求。求。DDN就是针对上述弱点。就是针对上述弱点。DDN(Digital Data Network)是利用
20、数字信道提供半永久型是利用数字信道提供半永久型连接电路传输数据信号的数字传输网络。其中数字信道是指连接电路传输数据信号的数字传输网络。其中数字信道是指PCM信信道，半永久连接介于永久性连结和交换式连接之间的一种连接方式。道，半永久连接介于永久性连结和交换式连接之间的一种连接方式。DDN的主要用途包括向用户提供专用数字数据信道，为公用数据交的主要用途包括向用户提供专用数字数据信道，为公用数据交换网提供交换节点间的数据传输信道，提供将用户接入公用数据交换换网提供交换节点间的数据传输信道，提供将用户接入公用数据交换网的接入信道和局域网间的互联。（目前很多大型网站、跨地域企业网的接入信道和局域网间的互
21、联。（目前很多大型网站、跨地域企业局域网互联都使用局域网互联都使用DDN作为互联通路）。作为互联通路）。DDN的网络结构的网络结构DDN网络分为一级干线网、二级干线网和本地网三级。网络分为一级干线网、二级干线网和本地网三级。一一级级干干线线网网是是全全国国的的骨骨干干网网，其其节节点点是是省省会会城城市市及及直直辖辖市市，节节点点连连接接采采用用网网状状形形式式，主主要要提提供供国国际际长长途途DDN业业务务和和国国际际DDN业业务；务；二二级级干干线线网网由由设设置置在在各各省省内内的的各各节节点点组组成成，节节点点之之间间采采用用不不完完全全的网状连接。的网状连接。二级干线和一级干线之间采
22、用星状连接方式。二级干线和一级干线之间采用星状连接方式。二级干线网提供省内长途及出入省的二级干线网提供省内长途及出入省的DDN业务。业务。本本地地网网是是城城市市（地地区区）范范围围内内的的网网络络，它它可可由由多多层层次次网网络络组组成成。与二级骨干网采用星形连接。与二级骨干网采用星形连接。本地网主要提供本地和长途本地网主要提供本地和长途DDN业务。业务。DDN的基本功能的基本功能主要功能是为用户提供端到端（主要功能是为用户提供端到端（peer-to-peer）的高速）的高速率、低时延、高质量的数据传输通道。率、低时延、高质量的数据传输通道。（1）提供高质量的数字数据电路。其中包括提供点到点
23、）提供高质量的数字数据电路。其中包括提供点到点或者一点到多点的数据、图像和语音电路；提供帧中继数或者一点到多点的数据、图像和语音电路；提供帧中继数据链路；提供虚拟专网据链路；提供虚拟专网(VPN)所需的数据链路；提供所需的数据链路；提供N*64K2Mbps半永久型连接的数字电路。半永久型连接的数字电路。（2）数据信道带宽管理功能。其中包括全透明的时分复）数据信道带宽管理功能。其中包括全透明的时分复用电路连接。用电路连接。（3）DDN的骨干子网能够提供国际专线电路。的骨干子网能够提供国际专线电路。（4）DDN对所有要求较高的电路具有自动倒换功能。对所有要求较高的电路具有自动倒换功能。DDN的特点
24、的特点信息传输速率高，网络延时小。因为信息传输速率高，网络延时小。因为DDN采用采用PCM数字信道，信息按数字信道，信息按PCM时分复用形式排列，时分复用形式排列，没有纠检错。没有纠检错。传输质量好。一般都是用光纤线路。传输质量好。一般都是用光纤线路。传输距离远。可以使用传输距离远。可以使用PCM再生中继，传输技术再生中继，传输技术与设备都很成熟。与设备都很成熟。传输安全可靠。传输安全可靠。DDN通常采用网状网，遇到问题通常采用网状网，遇到问题可以迂回。可以迂回。透明传输。透明传输。DDN的资费标准的资费标准通信速率通信速率 月租费（元）月租费（元）营业区内营业区内 营业区间营业区间 国内长途
25、国内长途 港澳台港澳台 亚洲各国亚洲各国 欧美澳非欧美澳非 9.6kbps 9.6kbps 1000 1000 1300 1300 19.2kbps 19.2kbps 1200 1200 1500 1500 64kbps 64kbps 1500 1500 2000 2000 3500 3500 5200 5200 26000 26000 27000 27000 128kbps 128kbps 2000 2000 2500 2500 5000 5000 6800 6800 34000 34000 34000 34000 256kbps 256kbps 2500 2500 3200 3200 55
26、00 5500 7800 7800 39000 39000 40000 40000 384kbps 384kbps 3200 3200 4000 4000 6200 6200 9800 9800 49000 49000 50000 50000 512kbps 512kbps 3800 3800 5200 5200 7000 7000 11400 11400 57000 57000 59000 59000 768kbps 768kbps 4300 4300 6200 6200 8000 8000 13200 13200 66000 66000 68000 68000 1Mbps 1Mbps 5000 5000 7500 7500 9000 9000 14800 14800 74000 74000 77000 77000 1.5Mbps 1.5Mbps 5500 5500 7750 7750 10500 10500 17400 17400 87000 87000 95000 95000 2Mbps 2Mbps 6000 6000 8000 8000 12000 12000 20000 20000 100000 100000 100000 100000