第4章 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)

第4章數(shù)據(jù)通信網(wǎng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述4.1分組交換網(wǎng)4.2數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)4.3IP通信網(wǎng)4.6幀中繼網(wǎng)4.5計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)4.44.1數(shù)據(jù)通信網(wǎng)概述4.1.1數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的基本概念從基本意義上講，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)是數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的擴(kuò)充，或者說是若干個(gè)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的歸并和互聯(lián)。4.1.2數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的分類數(shù)據(jù)通信網(wǎng)大致分為以下幾個(gè)業(yè)務(wù)網(wǎng)：數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）、分組交換網(wǎng)（X.25網(wǎng)）、幀中繼網(wǎng)、ATM網(wǎng)等。4.1.3數(shù)據(jù)通信網(wǎng)主要質(zhì)量指標(biāo)1．工作速率工作速率反映數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的工作速度的快慢。（1）符號速率（2）信息傳輸速率信息傳輸速率，簡稱傳信率，通常記為R。R

=

Nlog2m(bit/s)2．頻帶利用率η

=

符號速率/頻帶寬度（Baud/Hz）3．可靠性可靠性可用差錯(cuò)率來表示。誤碼（字符、碼組）率=（接收出現(xiàn)差錯(cuò)的比特?cái)?shù)/總發(fā)送的比特）×100％4.1.4數(shù)據(jù)通信網(wǎng)建設(shè)與發(fā)展1．?dāng)?shù)據(jù)通信網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀1993年我國建立了第一個(gè)公用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。中國公用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)（CHINANET即163網(wǎng)）有200多個(gè)城市，20多個(gè)省市建立了接入網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)干線速率最高可達(dá)到622Mbit/s，國際出口帶寬總速率已達(dá)到140Mbit/s，網(wǎng)絡(luò)具有很好的安全性和可擴(kuò)展性。中國公用多媒體業(yè)務(wù)網(wǎng)（169網(wǎng)）骨干網(wǎng)工程已全網(wǎng)投入運(yùn)營之中，網(wǎng)絡(luò)干線速率最高可達(dá)到622Mbit/s，可徹底解決網(wǎng)絡(luò)瓶頸問題，網(wǎng)絡(luò)將覆蓋全國31個(gè)省會(huì)城市。中國公用電子數(shù)據(jù)交換網(wǎng)、中國公用傳真存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)、中國公用電子信箱網(wǎng)、中國公用無線數(shù)據(jù)網(wǎng)均建立了業(yè)務(wù)平臺(tái)，業(yè)務(wù)發(fā)展良好。2．?dāng)U大網(wǎng)絡(luò)建設(shè)能力，提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋面（1）多媒體寬帶網(wǎng)（2）IP網(wǎng)絡(luò)（3）提高網(wǎng)絡(luò)綜合能力，完善網(wǎng)絡(luò)功能分組交換技術(shù)是解決數(shù)據(jù)通信中通信資源共享問題的最佳技術(shù)，又稱為包交換；優(yōu)點(diǎn)：信息傳輸質(zhì)量高、網(wǎng)絡(luò)可靠性高、線路利用率高、經(jīng)濟(jì)性能好、利于不同類型終端間的相互通信；基本思想：將要傳送的數(shù)據(jù)按一定的長度分成多個(gè)數(shù)據(jù)段，這些數(shù)據(jù)段稱為“分組”(包括：路由和控制信息)，發(fā)送端把這些“分組”分別發(fā)送出去。到達(dá)目的地，目的交換機(jī)將一個(gè)個(gè)“分組”按順序裝好，還原成原文件發(fā)送給收端用戶，這一過程稱為分組交換。進(jìn)行分組交換的通信網(wǎng)稱為分組交換網(wǎng)。4.2分組交換網(wǎng)ARPANET：1969年美國國防部完成第一個(gè)分組交換網(wǎng)；1975年美國TELENET建立第一個(gè)商用分組交換網(wǎng)。1988年我國公用分組交換網(wǎng)開放業(yè)務(wù)。應(yīng)用：1.數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的處理；2.組建系統(tǒng)內(nèi)部專網(wǎng)；3.通過分組網(wǎng)接入數(shù)據(jù)通信的增值業(yè)務(wù)網(wǎng)。面向事務(wù)的詢問/響應(yīng)型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)較連續(xù)的數(shù)據(jù)流應(yīng)用故障防衛(wèi)能力較強(qiáng)較為敏感故障敏感性會(huì)引起失序按順序到達(dá)，無失序分組順序無建立過程，獨(dú)立選路預(yù)先建立，映像表選路詳細(xì)的目的地址邏輯信道標(biāo)識(shí)分組頭數(shù)據(jù)報(bào)虛電路類別項(xiàng)目X.25——分組交換網(wǎng)4.3數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)4.3.1數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)概念及特點(diǎn)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）是利用光纖（或數(shù)字微波和衛(wèi)星）數(shù)字傳輸通道和數(shù)字交叉復(fù)用節(jié)點(diǎn)（智能通信節(jié)點(diǎn)）組成的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。DDN可以看作是采用數(shù)字信道來傳輸信號的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。DDN可以為用戶提供全數(shù)字、全透明、高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)來連接、傳遞各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；可以為用戶提供專用的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸通道，為用戶建立自己的專用數(shù)據(jù)網(wǎng)提供條件；適用于向用戶提供半永久性的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)專線（非交換型的、全透明的）電路和各種數(shù)據(jù)網(wǎng)間高速數(shù)據(jù)中繼鏈路；利用DDN組建的用戶專用網(wǎng)可為用戶節(jié)約投資、降低日常維護(hù)費(fèi)用，縮短建設(shè)的周期等。DDN主要技術(shù)特點(diǎn)如下:①DDN是透明的傳輸網(wǎng)，本身不受任何規(guī)程的約束，可以支持?jǐn)?shù)據(jù)、語音、圖像等多種業(yè)務(wù)。②DDN是同步數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)，不具備交換功能。③傳輸速率高，網(wǎng)絡(luò)時(shí)延小。目前有不少國家建立了自己的DDN，向用戶提供高質(zhì)量的端到端的數(shù)字型信道傳輸業(yè)務(wù)。我國已建立了全國的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)骨干網(wǎng)及省﹑市內(nèi)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)，與傳統(tǒng)的市話專線相比DDN業(yè)務(wù)具有速率快、誤碼率低、可靠性高的特點(diǎn)，深受廣大用戶的青睞。我國數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（CHINADDN）骨干網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖4.1所示，DDN已從最初提供簡單的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)逐漸拓展到能支持多種業(yè)務(wù)的增值網(wǎng)。圖4.1CHINADDN骨干網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)4.3.2數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)的構(gòu)成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)由數(shù)字通道、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和本地傳輸系統(tǒng)組成，結(jié)構(gòu)如圖4-5所示。圖4-5數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖DDN一般不包括交換功能，只采用簡單的交叉連接與復(fù)用裝置，是由DDN節(jié)點(diǎn)、數(shù)字通道、網(wǎng)管維護(hù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)接入單元和用戶設(shè)備組成，如圖4.6所示。圖4-6DDN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2兆節(jié)點(diǎn)：主要執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)接功能。其主要有2048Kbit/s數(shù)字通道的接口；2048Kbit/s數(shù)字通道的交差連接；N×64Kbit/s（N=1～31）復(fù)用和交差連接；幀中繼業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)接功能。因此通常認(rèn)為2兆節(jié)點(diǎn)主要提供E1接口；對于N×64Kbit/s進(jìn)行復(fù)用和交差連接，起到收集來自不同方向的N×64Kbit/s電路，并把它們歸并到適當(dāng)方向的E1輸出的作用，或者直接對E1進(jìn)行交差連接。2兆節(jié)點(diǎn)，如圖4.7所示。圖4.72兆節(jié)點(diǎn)4.3.3網(wǎng)間連接1．?dāng)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)與分組交換網(wǎng)的連接分組交換網(wǎng)與DDN的連接并不是中繼級的連接，只是在用戶信道級的連接。從某種意義上說，DDN只是延伸了用戶接入分組交換網(wǎng)的用戶線長度。2．?dāng)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)與用戶電報(bào)網(wǎng)的連接DDN與用戶電報(bào)網(wǎng)的連接同樣是用戶信道級在物理及電氣特性上的連接。3．省級數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)與市級數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)的連接圖4-6省、市數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)連接示意圖4.3.4我國DDN規(guī)劃1．規(guī)劃期限的選擇2．網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀分析及規(guī)劃3．業(yè)務(wù)量預(yù)測4．設(shè)備配置4.3.5DDN的應(yīng)用

DDN克服了數(shù)據(jù)通信專用鏈路固定性永久連接的不靈活性和以