第04课:广域通信网
1.广域网概念和分类
2.公共交换电话网PSTN
3.公共数据网X.25
4.帧中继网FR
5.综合业务数据网ISDN
6.异步传输模式ATM
考点01:
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。
传统广域网:
- 公共交换电话网PATN
- 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
- 无源光网络PON
- 无线网WIMAX、4G、5G
考点02:
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。
考点03:
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、电力毛啊、光纤猫等)
考点04:
数据终端设备DTE,如用户的计算机、电话等。数据电路设备DCE,如调制解调器。DTE和DCE两端要同步。
考点05:
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、滑动窗口默认2。
考点06:
流量控制技术:协调收发端流量。假设没有传输错误的流控技术: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。
考点07:
流量控制技术:协调收发端流量。假设没有传输错误的流控技术:滑动窗口协议。连续发送多个帧而无需应答。类似银行ATM机,一塌一塌存钱。
考点08:
差错控制技术:检查和纠正传输错误。
- 肯定应答:收到肯定应答信号ACK继续发送。
- 否定应答重发:收到否定应答信号NAK重发出错帧。
- 超时重发:超过规定时间重发该帧。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。
考点09:
停等 ARQ:是停等流控和ARQ结合。
例如银行柜台存钱,手续齐全办理,叫号等时间长下一位,忘带身份证不办理。
考点10:
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,这张是假币,选择这一张重发。
考点11:
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,这张是假币,选择这一张包括后面的都要重发。
考点12:
各种流控和差错利用率计算如下:
- 常数a值的计算:a=(d/v)/(L/R)=(RT)/L=(Rd/v)/L
其中,R=数据速率,d=线路长度,v=传输速度,L=帧长,T=传播延迟。 - 效率E值的计算:
停等协议:E=1/(2a+1)
滑动窗口:E=W/(2a+1) - 窗口W值的计算:
选择ARQ:W<=2^k-1
后退ARQ:W<2^k-1
考点13:
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“两头踢皮球”。用户数据字段INFO大小不固定。
考点14:
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,也就是分组交换。
- FR只做检错,不在重传,没有流控,只有拥塞控制,检错交高层。
考点15:
帧中继主要优点有:
- 按需分配带宽,网络资源利用率高,网络费用低廉;
- 采用虚电路技术,能适应突发性的高速率传输(如大型文件的传送);
- 时延小,传输速率高,数据吞吐量大;
- 兼容X。25,SNA,DECNET,TCP/IP等多种网络协议,可为各种网络提供快速,稳定的连接;
- 可提供单点对多点的数据传输。
考点16:
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。
两种速率:
基本(N-ISDN)速率BRI(2B+D)
集群(B-ISDN)速率BRI(30B+D)
B信道数据信道;D信道控制信道
考点17:
异步传输模式ATM:最早是B-ISDN标准的一部分,分为四层模型,如下表:
考点18:
ATM采用53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。