光纖通信 課件 第六章cs

第6章光纖計算機網(wǎng)

內(nèi)容提要：6.1光纖局域網(wǎng)的概念6.2光纖分布式數(shù)據(jù)接口

6.3光互聯(lián)網(wǎng)

6.1光局域網(wǎng)的概念光纖局域網(wǎng)是指利用光纖將較為靠近的許多用戶連接起來的網(wǎng)絡(luò)，這樣網(wǎng)上的所有用戶都可以通過該網(wǎng)絡(luò)進行相互數(shù)據(jù)交流，因此在光纖局域網(wǎng)中要求用戶都具有發(fā)送/接收數(shù)據(jù)的功能，并且在一個網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的規(guī)定下操作。不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議適合于不同的網(wǎng)絡(luò)柘樸結(jié)構(gòu)，不同的拓樸結(jié)構(gòu)，適用于不同的場合。6.1.1光局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)1．光纖局域網(wǎng)的類型2．網(wǎng)絡(luò)協(xié)議3．體系結(jié)構(gòu)1．光纖局域網(wǎng)的類型(1)總線形結(jié)構(gòu)總線形結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)是一種非常典型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它可以將多臺計算機和終端設(shè)備進行連接。(2)星形結(jié)構(gòu)星形網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)具有交叉連接的功能，使之有別于總線形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。1．光纖局域網(wǎng)的類型圖8-1-1總線形連接局域網(wǎng)構(gòu)成示意圖1．光纖局域網(wǎng)的類型圖6-1-2星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖1．光纖局域網(wǎng)的類型(3)環(huán)形結(jié)構(gòu)①拓樸結(jié)構(gòu)②轉(zhuǎn)發(fā)器Ⅰ轉(zhuǎn)發(fā)器的功能將所接收的所有數(shù)據(jù)向下傳輸；提供接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的能力。Ⅱ轉(zhuǎn)發(fā)器的工作狀態(tài)監(jiān)聽狀態(tài)接收狀態(tài)發(fā)送狀態(tài)1．光纖局域網(wǎng)的類型圖6-1-3環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2．網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(1)載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測方式，多數(shù)應(yīng)用于總線形和星形拓樸網(wǎng)絡(luò)中，稱為IEEE802-3標(biāo)準(zhǔn)。2．網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(2)令牌總線令牌總線方式又稱為IEEE802-4標(biāo)準(zhǔn)，它不僅是為辦公環(huán)境而設(shè)計的，而且還適用于工廠和其他軍事環(huán)境之中，該標(biāo)準(zhǔn)通常運用于總線和星形的拓樸結(jié)構(gòu)中間。 ①令牌總線中的邏輯位置 ②令牌傳輸及數(shù)據(jù)傳送 ③令牌總線的維護功能2．網(wǎng)絡(luò)協(xié)議圖6-1-4令牌總線配置2．網(wǎng)絡(luò)協(xié)議圖6-1-5令牌傳輸過程2．網(wǎng)絡(luò)協(xié)議圖6-1-6數(shù)據(jù)傳輸過程2．網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(3)令牌環(huán)網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng)的媒體訪問控制方式又稱為IEEE802-5標(biāo)準(zhǔn)，它同樣可以應(yīng)用于辦公樓、工廠、軍事環(huán)境，但它主要采用環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在令牌環(huán)網(wǎng)技術(shù)中，使用了稱為令牌的幀結(jié)構(gòu)。2．網(wǎng)絡(luò)協(xié)議圖6-1-7令牌環(huán)網(wǎng)操作示意圖2．網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(4)CSMA/CD、令牌總線和令牌環(huán)網(wǎng)的比較在總線、星形網(wǎng)絡(luò)中，媒體訪問技術(shù)可以采用CSMA/CD方式，也可以采用令牌總線方式，而在環(huán)形網(wǎng)中主要采用令牌環(huán)網(wǎng)的媒體訪問技術(shù)方式，當(dāng)然不同的訪問方式，各有優(yōu)缺點。 ①CSMA/CD ②令牌總線 ③令牌環(huán)網(wǎng)3．體系結(jié)構(gòu)從網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)來講，目前使用的局域網(wǎng)大致相同，它們都對應(yīng)于OSI參考模型的最下面兩層：物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。(1)CSMA/CD光纖總線網(wǎng)(2)光纖分布式數(shù)據(jù)接口FDDI3．體系結(jié)構(gòu)圖6-1-8IEEE802協(xié)議層與OSI模型的比較3．體系結(jié)構(gòu)圖6-1-9LLC和MAC幀結(jié)構(gòu)3．體系結(jié)構(gòu)圖6-1-10FDDI協(xié)議結(jié)構(gòu)3．體系族結(jié)構(gòu)圖6-1-蠅11令牌環(huán)的MAC幀結(jié)構(gòu)6.2光纖分辟布式數(shù)極據(jù)接口啟（FDDI）環(huán)網(wǎng)6.2.豆1FD竭DI網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)坑特點采用光纖蔥作為傳輸假介質(zhì)傳輸速垃率可達100M采用環(huán)型森拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)使用令牌符作為共享跌介質(zhì)的訪潔問控制方命式采用兩根董光纖串接尖成兩個封絡(luò)閉的環(huán)路6.2.優(yōu)2FD株DI網(wǎng)絡(luò)的編組成兩根光垂纖構(gòu)成鉗的主環(huán)捧、副環(huán)雙連接葡站DAS：具有兩坡個光連接劃線路端口悼，用于連朵接主環(huán)和碧副環(huán)；接今收信號并擔(dān)將其放大套；單連接噴站SAS：只有氧一個端醋口,只能連湯接到主鏡環(huán)上，緊要連到析雙環(huán)則哥必須經(jīng)左過集中瀉器集線器FDDI網(wǎng)卡3、FDDI介質(zhì)訪禾問控制天方式與細令牌介角質(zhì)訪問侵控制方餓式區(qū)別采用多繞數(shù)據(jù)幀滿訪問方道式（令鈔牌環(huán)網(wǎng)纖采用單火數(shù)據(jù)幀憶）采用定夜時的、咸早釋放播令牌傳貍送技術(shù)4、FDDI的主要特緩點傳輸速度則高同時傳獎輸多個挑數(shù)據(jù)幀容量大筍：可以誦容納更揉多的站震點數(shù)傳輸距鋤離遠：扮相鄰站救間的最她大長度晚可達2KM，最大蓮站間距疫離為200K濃M?？煽啃愿呷福壕哂袑ξ珉姶藕蜕錃v頻干擾抑暗制能力，紅在傳輸過贈程中不受獄電磁和射賢頻噪聲的積影響,也不影畜響其設(shè)渾備。保密能好屆：光纖可兄防止傳輸蓋過程中被稍分接偷聽再，也杜絕晝了輻射波語的竊聽,因而是最插安全的傳宣輸媒體。6.2.裂3FD需DI的應(yīng)用作為企爆業(yè)網(wǎng)、尤校園網(wǎng)煙的主干6.3光互聯(lián)惠網(wǎng)6.3減.1實現(xiàn)寬帶IP網(wǎng)絡(luò)的主米要技術(shù)6.3洗.2糊IP迅ove臭rS胃DH技術(shù)6.3夜.3泡IP粒ove及rW套DM技術(shù)6.3征.1實現(xiàn)快帶IP網(wǎng)絡(luò)的名主要技政術(shù)1．傳送技灑術(shù)2．接入技烈術(shù)1．傳送技敢術(shù)(1)躬IPo教ver筐ATM①IP尼ove皆rAT條M的基本原嚴(yán)理②IPo俘ver許ATM的特點ⅠA銀TM技術(shù)本身亭能提供QoS保證，具信有地址、闖流量控制制、帶寬管辛理、擁臘塞控制功寄能以及故滴障恢復(fù)能宋力，這些因是IP所缺乏康的，因蓮而IP與ATM技術(shù)的融諷合，也使IP具有了上剛述功能。災(zāi)Ⅱ適應(yīng)于街多業(yè)務(wù)絕，具有掏良好的手網(wǎng)絡(luò)可脊擴展能瘡力，并截能對其傾它幾種類網(wǎng)絡(luò)協(xié)犯議如IPX等提供支頂持。Ⅲ需對ATM交換機的角呼叫處理蹤蝶能力提出紗要求。Ⅳ封裝開銷流較高。1．傳送淘技術(shù)圖6-3-墨1PO歪A、POS、POW的重疊辜結(jié)構(gòu)1．傳送雕技術(shù)(2)顏IP炕ov特er丙SDH爽IPo心ver范SDH，也稱為Pack珠eto免ver予SDH(球POS)，即直贏接以SDH網(wǎng)絡(luò)作為IP數(shù)據(jù)網(wǎng)樸絡(luò)的物煤理傳輸星網(wǎng)絡(luò)，屋可見是扮一種IP與SDH技術(shù)的結(jié)糟合。①IP根ove饅rS員DH的基本原嘗理②IP設(shè)ove剖rS承DH的特點攪1．傳送技枯術(shù)(3)色IP駱ov翅er休WDM壟①IP都o(jì)ve自rW邀DM的基本診原理?、贗P攜ove使rW宋DM的特點Ⅰ簡化了執(zhí)層次，趣減少了漫網(wǎng)絡(luò)設(shè)徹備和功罪能重疊順，從而欠降低了弦網(wǎng)管復(fù)耗雜程度寶。Ⅱ充分利用駝光纖的帶誓寬資源，袍極大地提什高了帶寬喬和相對的埋傳輸速率姜。Ⅲ對傳輸碼滋率、數(shù)據(jù)田格式及調(diào)暫制方式透牧明?？梢灾鴤魉筒煌虼a率的ATM、SDH/源SONE旗T和千兆以豆太網(wǎng)格式辱的業(yè)務(wù)。讀2．接入技傲術(shù)采用寬回帶IP網(wǎng)絡(luò)作為IP骨干網(wǎng)之市后，可以辟支持寬帶黨接入服務(wù)依，為用戶掠提供各種色寬帶的多語媒體業(yè)務(wù)解決方四案一般續(xù)有FTT閉x+x丸DSL，F(xiàn)TTx法+HFC，F(xiàn)TT句x+L江AN，無線接捐入等方式紫，其中FTTx戴+LAN最為看狼好。6.3春.2玻IP架ove星rS畜DH技術(shù)1．?dāng)?shù)據(jù)的率封裝2．高速路崗由器3．IPo強ver歌SDH應(yīng)用方賓案4．基于SDH的千兆眼以太網(wǎng)(GEO猴SGb贈itE鞏ther奴net麻over毅SDH尤)技術(shù)1．?dāng)?shù)據(jù)的梅封裝(1)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)冒(2)散IP包在PPP幀中的共封裝(3)糕PP飲PH稼DLC幀結(jié)構(gòu)頸(4)全PPP啄HDLC幀在SONE悶T/SD足H幀中的封倉裝1．?dāng)?shù)據(jù)愉的封裝圖6-3-暴2IP愛ove嶄rSD行H的協(xié)議棧遣結(jié)構(gòu)1．?dāng)?shù)據(jù)的連封裝圖6-3-爪3IP窯ove宋rSD舌H數(shù)據(jù)封胖裝過程2．高速路起由器傳統(tǒng)的脊路由器煌顯然不兔能適用室于IP蒼ove拉rS礦DH系統(tǒng)之凱中。新型的抄千兆(位)路由器是腹否能夠達瞎到使用標(biāo)治準(zhǔn)便成為IP繁over比SDH技術(shù)的關(guān)己鍵。這些千飾兆級路駐由器放棍棄了傳棒統(tǒng)的總炸線/背板加蓬集中處托理器的下結(jié)構(gòu)，趙而采用襲了高性客能的專拆線或通秧用的交扇換矩陣每，或者ATM交換矩陣郵，并同時另將原有的柄集中在中會央處理器展上的功能快分散到各醬接口處理拼模塊以此臭通過高速霧緩存技術(shù)術(shù)和其它路來由預(yù)處理宿技術(shù)來加物速數(shù)據(jù)包速的轉(zhuǎn)換，夫從而大大茂提高路由票器的吞吐時量。3．IPo吳ver孟SDH應(yīng)用方案圖6-3-拋4IP型ove循rSD改H應(yīng)用方庭案3．IPo負(fù)ver變SDH應(yīng)用方鼠案圖6-3-衛(wèi)5GE挺OS系統(tǒng)的協(xié)洲議棧結(jié)構(gòu)3．IPo脅ver老SDH應(yīng)用方喊案圖6-3攏-6父LLC蠶PD闊U和MAC斗PDU的關(guān)系3．IPo察ver朵SDH應(yīng)用方叔案圖6-3-中7MA廁C幀封裝成LAPS幀3．IPo勵ver搏SDH應(yīng)用方案圖6-3-謀8采用SDL的映射題過程3．IP卸ove還rS鳥DH應(yīng)用方均案圖6-3-筒8Et巾hern牙eto茂ver概SDH系統(tǒng)的原勻理結(jié)構(gòu)圖4．基于SDH的千兆以基太網(wǎng)(GE瓶OS抗Gbi箱tE礦the局rne艘to炒ver抗SD泄H)技術(shù)(1)數(shù)據(jù)封裝文①協(xié)議賓內(nèi)容ⅠIp解v4或Ipv6睡ⅡL享LCⅢM刑ACⅣL熄APS跨②映射過慣程Ⅰ將以太話網(wǎng)的MAC幀封裝成LAPS協(xié)議幀襲。Ⅱ?qū)APS協(xié)議幀窗映射到SDH幀中③用SDL協(xié)議來兩實現(xiàn)GEOS的幀映射蝴過程Ⅰ簡化的盤數(shù)據(jù)鏈垂路協(xié)議(SD雙L)ⅡS腹DL幀映射到SDH幀中4．基于SDH的千兆以仇太網(wǎng)(GEO顧SGb臉itE惜ther肚net彼over奴SDH天)技術(shù)(2)志GE疾OS應(yīng)用方掘案①系統(tǒng)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)②GEOS的速率適偵配問題③GEOS系統(tǒng)的優(yōu)區(qū)點Ⅰ提高了諷網(wǎng)絡(luò)的難帶寬利鵝用率Ⅱ具有帶星寬優(yōu)化駕特性6.3.蘭3IP控ove幟rWD峰M技術(shù)1．IP邀ov糖er兄WDM光網(wǎng)絡(luò)另分層體筆系結(jié)構(gòu)鴿2．基于波攤長標(biāo)簽交夫換技術(shù)的IPo冬ver召WDM網(wǎng)絡(luò)3．IPo攏ver朱WDM的應(yīng)用1．IPo烏ver樹WDM光網(wǎng)絡(luò)分彈層體系結(jié)曲構(gòu)光適配層駕位于IP電層與WDM光層之間晶，它負(fù)責(zé)披向不同的吃高層提供匆光通道。目前可用澡于IP蝕over抱WDM幀結(jié)構(gòu)有SDH幀格式熱和千兆課以態(tài)網(wǎng)碧幀格式團。WDM光層包寫括光通接道層、天光復(fù)用疼段層和凡光傳輸?shù)穸螌印Ｈ?．IPo字ver裕WDM光網(wǎng)絡(luò)分夸層體系結(jié)碎構(gòu)圖6-3-寬9IP蘭ove廟rWD務(wù)M分層模型2．基于波睬長標(biāo)簽交況換技術(shù)的IPo障ver