广域网技术综述<1>(沈鑫剡、俞海英)
摘要:本文介绍了目前使用的各种广域网技术特点和适用环境,为用户合理选择广域网连
接技术提供了参考。
关键词:PSTN ISDN xDSL SMDS X.25 FR
构建广域网和构建局部网不同,构建局部网必须由企业或学校完成传输网络的建设,
传输网络的传输速率可以很高,如吉比特以太网。但构建广域网由于受各种条件的限制,
必须借助公共传输网络。公共传输网络的内部结构和工作机制用户是不关心的,用户只需
了解公共传输网络提供的接口,如何实现和公共传输网络之间的连接,并通过公共传输网
络实现远程瑞点之间的报文交换。因此,设计广域网的前提在于掌握各种公共传输网络的
特性,公共传输网络和用户网络之间的互连技术。
目前,提供公共传输网络服务的单位主要是电信部门,随着电信营运市场的开放,用
户可能有较多的选择余地来选择公共传输网络的服务提供者。
公共传输网络基本可以分成两类,一类是电路交换网络,主要是公共交换电话网(PS
TN)和综合业务数字网(ISDN);一类是分组交换网络,主要是X.25分组交换网、帧中继
和交换式多兆比数据服务。电路交换网络的特点是,远程端点之;司通过呼叫建立连接,
在连接建立期间,电路由呼叫方和被呼叫方专用。经呼叫建立的连接属于物理层链路,只
提供物理层承载服务,在两个端点之间传输二进制位流。分组交换网络提供虚电路和数据
报服务。对于虚电路有永久虚电路和交换虚电路两种。永久虚电路由公共传输网络提供者
设置,这种虚电路经设置后,长期存在。交换虚电路需要两个远程瑞点通过呼叫控制协议
建立,在完成当前数据传输后拆除。虚电路和电路交换的最大区别在于:虚电路只给出了
两个远程瑞点之间的传输通路,并没有把通路上的带宽固定分配给通路两端的用户,其他
用户的信息流可以共享传输通路上物理链路的带宽。数据报服务不需要经过虚电路建立过
程就可实现报文传送,由于没有在报文的发送端和接收端之间建立传输通路,报文中必须
携带源和目的端点地址,而且,公共传输网络的中间节点,必须能够根据报文的目的端点
地址选择合适的路径转发报文。当然,呼叫控制协议在建立虚电路时,也必须根据用户设
备地址来确定传输通路的两个端点。由于分组交换网络提供的不是物理层的承载服务,必
须把要求传输的数据信息封装在分组交换网络要求的帧或报文格式的数据字段中才能传输。
另一种属于专用线路连接的传输网是数字数据网(DDN),DDN可以在两个端点之间建
立一条永久的、专用的数字通道,通道的带宽可以是N×64kbit/s,一般0<N≤30。当N为
30时,该数字通道就是完整的E1线路,DDN的特点是在租用该专用线路期间,该线路的带
宽就由用户独占。
1 公共交换电话网(PSTN)
模拟拨号服务是基于标准电话线路的电路交换服务,这是一种最普遍的传输服务,往
往用来作为连接远程瑞点的连接方法,比较典型的应用有:远程瑞点和本地LAN之间互连、
远程用户拨号上网,用作专用线路的备份线路。
由于模拟电话线路是针对话音频率(30-4000Hz)优化设计的,使得通过模拟线路传
输数据的速率被限制在33.4kbit/s以内,而且模拟电话线路的质量有好有坏,许多地方的
模拟电话线路的通信质量无法得到保证,线路噪声的存在也将直接影响数据传输速率。
2 综合业务数字网(ISDN)
综合业务数字网(ISDN)为用户提供端一端数字通信线路,目前ISDN有两类接口标准:
基本速率接口(BRI)和基群速率接口(PRI)。基本速率接口(BR)提供2B+D数字通道,
其中2个B通道(每个B通道为64kbit/s)是承载通道,用于完成两端之间数据传输, D通
道(16kbit/s)是控制通道,用于在用户和ISDN交换节点之间传输呼叫控制协议报文。一
次群有两种速率标准,一种和E1线路的传输速率相对应,为31个B通道,另一种和T1线路
的传输速率相对应,为24个B通道,其中一个B通道用作信令传输通道,相当于BRI的D通道。
ISDN用户端和ISDN交换节点之间的连接也采用普通观绞线,因此当用户要求把模拟电话线
路改成综合业务数字网(ISDN)线路时,不用重新铺设用户线路。
虽然模拟拨号服务和ISDN服务都属于电路交换服务,但两者还是存在很大差别。由于
ISDN直接在端一端之间提供数字通道,不但传输速率高,达到2×64kbit/s(BRI),而且
可以通过数字通道传输语音、数据和图像信息。由于传输数字信号,信号整形和再生不会
引入噪声,这将使ISDN线路的传输质量远远高于普通模拟电话线路。
ISDN高速、高可靠、快速呼叫连接和模拟拨号服务相同的用户线路等特点,使得ISDN
线路越来越多地被用户用来连接远程瑞点。
3 X.25分组交换网
X.25是目前使用最广泛的协议标准,多年来一直作为用户网和分组交换网络之间的接
口标准。分组交换网络动态地对用户传输的信息流分配带宽,有效地解决了突发性、大信
息流的传输问题,分组交换网络同时可以对传输的信息进行加密和有效的差错控制。虽然
各种错误检测和相互之间的确认应答浪费了一些带宽,增加了报文传输延迟,但对早期可
靠性较差的物理传输线路来说,不失为一种提高报文传输可靠性的有效手段。
但随着光纤越来越普遍地作为传输媒体,传输出错的概率越来越小,在这种情况下,
重复地在链路层和网络层实施差错控制,不仅显得冗余,而且浪费带宽,增加报文传输延
迟。
由于X.25分组交换网络是在早期低速。高出错率的物理链路基础上发展起来的,其特
性已不适应目前高速远程连接的要求,因此一般只用于要求传输费用少,而远程传输速率
要求又不高的广域网使用环境。
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