吴功宜-计算机网络第二章总结

2.1.1 广域网的主要特征

广域网是一种公共数据网络。

广域网研究的重点是宽带核心交换技术。

2.1.2 广域网技术的发展趋势

用于构成广域网的主要通信技术与网络类型

?公共电话交换网（PSTN）

?综合业务数字网（ISDN）

?数字数据网（DDN）

?X.25分组交换网

?帧中继（FR）网

?异步传输模式（A TM）网

?吉比特以太网（GE）与十吉比特以太网（10GE）

帧中继网的特点

高网络吞吐量、低传输延时

?帧中继是一种采用虚电路的广域网技术，其协议简单、高效，网络吞吐量高、传输延时短;

?帧中继网工作在物理层与数据链路层，流量控制与纠错功能由高层协议完成;

?帧中继网处理一个帧的转发延时要比X.25网减小一个数量级；帧中继网的吞吐量要比X.25网提高一个数量级以上;

?帧中继也称为X.25的流水线方式。

提供虚拟专网（VPN）服务

?帧中继网的设计目标主要是局域网之间的互连。

?帧中继网的虚拟专网服务能提供较高的安全性和服务质量。

?帧中继采用面向连接的方式，为用户提供虚拟专用网络服务。

?帧中继网在数据链路层VPN技术中占主导地位。

ISDN致力于实现的目标：

?提供一个在世界范围内协调一致的数字通信网络，支持各种通信服务，并在不同的国家采用相同的标准；

?为在通信网络之间进行数字传输提供完整的标准；

?提供一个标准的用户接口，使通信网络内部的变化对终端用户透明。

ATM技术的主要特点：

?ATM采用的是一种面向连接的技术。

?ATM采用的信元（cell）长度为53B，其中信元头部长度为5B，数据长度为48B；

?ATM以统计时分多路复用方式来动态分配带宽，网络传输延时小，能够适应实时通信的要求；

?ATM的数据传输速率为155Mbps～2.4Gbps。

光以太网的主要特征

?根据终端用户的实际应用需求分配带宽，保证带宽资源充分、合理应用；

?用户访问网络资源必须经过认证和授权，确保用户对网络资源安全的使用；

?及时获得用户的上网时间记录和流量记录，实行计费功能；

?支持VPN和防火墙，有效地保证网络安全；

?提供分级的QoS服务；

?方便、快速、灵活地适应用户和业务的扩展。

光以太网的技术优势：

?组建同样规模的广域网或城域网，光以太网的造价是SONET的1/5，是ATM的1/10。

?IEEE已完成速率从10Mbps、100Mbps、1Gbps到10Gbps的Ethernet技术标准制定，正在研发的速率为100Gbps的Ethernet产品；

?能够覆盖从广域网、城域网到局域网的整个范围。

2.2.1 局域网技术发展过程

局域网发展的基本思路

高速以太网技术的研究与发展

为了克服网络规模与网络性能之间的矛盾，人们提出以下三种可能的解决方案：

（1）提高以太网的数据传输速率

（2）将一个大型局域网划分成多个用网桥或路由器互联的子网

（3）将共享方式改变为交换方式

第三种方式的提出导致局域网被分为两种类型：共享方式局域网（share LAN ）和交换方式局域网（switch LAN）

宽带城域网的定义：

?宽带城域网是以宽带光传输网为开放平台，以TCP/IP协议为基础，通过各种网络互联设备，实现语音、数据、图像、多媒体视频、IP电话、IP电视、IP接入和各种增值业务；

?与广域计算机网络、广播电视网、电话交换网互联互通的本地综合业务网络，以满足语音、数据、图像、多媒体应用的需求；

?能够提供高传输速率和保证QoS的网络系统；

?人们将传统意义上的城域网扩展为宽带城域网。

宽带城域网技术的主要特征

?宽带城域网是基于计算机网络技术与IP协议，以电信网的可扩展性、可管理性为基础，在城市范围内汇聚宽带和窄带用户的接入，以满足政府、企业、学校等集团用户和个人用户对互联网和宽带多媒体服务需求为目标，而组建的综合宽带网络。

?从传输技术角度来看，宽带城域网应在计算机网络、公共电话交换网、移动通信网和有线电视网的基础上，为语音、数字、视频提供一个互连互通的通信平台；

?城域网与广域网在设计上的出发点不同。广域网要求重点保证高数据传输容量，而城域网则要求重点保证高数据交换容量。

?宽带城域网是传统的计算机网络、电信网络与有线电视网技术的融合，也是传统的电信服务、有线电视服务与现代的互联网服务的融合。

总结：以光传输网络为基础，以IP协议为核心，融合各种网络，支持多种业务。

核心交换层的基本功能

?将多个汇聚层连接起来，为汇聚层提供高速分组转发，为整个城域网提供一个高速、安全与具有服务质量保障能力的数据传输环境。

?实现与地区或国家主干网络的互联，提供城市的宽带IP数据出口。

?提供宽带城域网用户访问互联网所需要的路由服务。

汇聚层的基本功能

?汇聚接入层的用户流量，实现IP分组的汇聚、转发与交换。

?根据接入层的用户流量，进行本地路由、过滤、流量均衡、服务质量优先级管理，以及安全控制、IP地址转换、流量整形等处理。

接入层的基本功能

?接入层解决的是“最后一公里”问题；

?它通过各种接入技术，连接最终用户，为它所覆盖范围内的用户提供访问互联网，以及其他的信息服务。

在设计宽带城域网技术时需要注意以下几个问题

宽带城域网的核心层、汇聚层与接入层的三个层次是一个全集。

组建的宽带城域网一定是可运营的。

组建的宽带城域网一定是可管理的。

组建的宽带城域网一定是可盈利的。

宽带城域网一定是可开展的。

2.3.3 接入技术

接入服务的界定

?互联网接入服务是指利用接入服务器和相应的软硬件资源建立业务结点，并利用公用电信基础设施将业务结点与互联网骨干网相连接，以便为各类用户提供接入互联网的服务；

?用户可以利用公用电话网或其它接入手段连接到业务结点，并通过该结点接入互联网。

?接入技术的发展促进了计算机网络与电信通信网、广播电视网的三网融合；

?为了支持各种类型信息的传输，满足电子政务、电子商务、远程教育、远程医疗、分布式计算、数字图书馆、网上电话、视频会议与视频点播等不同应用QoS的需求，人们将发展的基点放在宽带骨干网与宽带接入的建设上。

接入技术的基本类型

接入方式分为：家庭接入\ 校园接入\ 机关接入\ 企业接入

接入技术分为：有线接入\ 无线接入

从实现技术的角度宽带接入技术主要分为：

?数字用户线xDSL技术

?光纤同轴电缆混合网HFC技术

?光纤接入技术

?无线接入技术

?局域网接入技术

2.4.1 计算机网络、广播电视网与电信网的三网融合

?互联网应用与接入技术的发展促进计算机网络、电信通信网与广播电视网在技术、业务与产业上的融合。

2.4.2 计算机网络、广播电视网与电信网的三网融合

?光以太网技术的发展将导致广域网、城域网与局域网在技术上的融合。

本章总结

?从网络技术发展的过程看，最先出现的是广域网，然后是局域网。城域网研究最初是融于局域网研究范围中。在互联网大规模接入需求的推动下，接入技术的发展导致宽带城域网的概念、技术、结构的演变与发展。

?广域网、城域网与局域网区别在于：设计目标不同，覆盖地理范围不同，核心技术与标准不同，组建与管理方式不同。

?如果说广域网的作用是扩大信息资源共享的范围，局域网的作用是增加信息资源共享的深度，则城域网的作用是方便大量用户计算机接入互联网。

?互联网的应用促进计算机网络、电信网络与广播电视网络在技术上的融合；

?光以太网技术的发展将导致广域网、城域网与局域网在技术上的融合。