.本章主要內容
廣域網概述，公用**交換網（pstn）簡介，公用分組資料交換網（x.25
網），數字資料網（ddn），幀中繼網（frn），綜合業務數字網（isdn）和非同步傳輸模式（atm）。
本章要求
了解廣域網的概念、廣域網提供的通訊服務及標準了解pstn的組成、特點和應用
了解x.25協議功能、x.25網的組成及應用、chinapac的應用了解ddn的特點、主要工作形式和應用了解幀中繼網、atm網的組成和主要應用了解isdn的特徵、應用及支援技術
了解分組交換、幀中繼交換和atm交換的交換技術、特點和應用本章分為六小節5. 1廣域網的概念
5.2公用**交換網pstn5. 3分組資料交換網x.255. 4數字資料網ddn5. 5幀中繼網frn5.6 atm網
5. 1廣域網的概念
廣域網(wan)：有時也叫遠端網(long haul network)廣域網一般由主機(資源子網)和通訊子網組成。
一般廣域網的通訊子網是由公共網路充任，它是由傳輸線路和交換節點組
成。廣域網和區域網之間，既有區別又有聯絡。
廣域網遠比區域網出現得早。但在技術上，區域網要領先於廣域網，但隨著
atm技術的發展和應用，通過提供統一的網路平台，會使這些技術上的差異越來越小。
在應用上，區域網強調的是資源共享；而廣域網則著重資料傳輸。對於局域
網，人們更多關注的是如何根據應用需求來規劃、建立和應用；對於廣域網，側重的則是網路能夠提供什麼樣的資料傳輸業務，以及使用者如何接入網路等。
通常，公共資料通訊網是由**的電信部門建立和管理的。許多國家的電信
部門都建立了自己的公用分組交換網、數字資料網、綜合業務數字網和幀中
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繼網等，以此為基礎提供電路交換資料傳輸業務、分組交換資料傳輸業務、租用電路資料傳輸業務、幀中繼資料傳輸業務和公用**網資料傳輸業務。我國電信部門的公共資料通訊網也有了長足的發展：繼公用**交換網
（pstn）、中國公用分組交換網（chinapac）及中國數字資料網
（chinaddn）之後，又建立了公用幀中繼寬頻業務網（chinafrn），逐步完成了全國範圍光纖網路的建設和大量衛星地面站的建設，為我國的高速資訊網發展打下堅實的基礎
常用的公共網路系統有公用**交換網pstn、分組資料交換網x.25網、幀
中繼網(fr網)、數字資料網ddn、綜合業務數字網isdn和非同步傳輸模式atm等。
公共資料通訊網主要提供三種通訊服務：
①電路交換服務：適合傳輸實時性要求高的資訊，如語音資訊、**資訊。②分組交換服務：傳輸資料和多**資訊。
③租用線路或專線服務：專用線路任意組合可傳輸語音、資料、傳真資訊。但租用專線獨佔線路，因此傳輸費用高。
5 . 2公用**交換網
公用**交換網pstn(public switching telephone network)
pstn是以模擬技術為基礎的電路交換網路。兩數字站通訊時要借助於
modem實現。使用電路交換方式，雙方建立連線後獨佔該模擬通道，其他使用者不可用。
pstn主要作用就是通過程式控制交換機之間的連線實現使用者之間在國際國內範圍
的語音和資料通訊。pstn主要提供**通訊服務，同時也提供資料業務，如電報、傳真、資料交換、可視**等。
程式控制交換機是pstn的核心裝置，它將各種控制功能、步驟、方法等編成程
序，寫入儲存器，依此來控制交換機的工作。
**交換已從傳統的模擬交換時代進入數字交換時代。
網路接入：普通**撥號上網(用com口或fax卡自帶埠，兩端用modem
或fax卡連線上網)。
pstn的特點：實時性好，租用費用低，入網方式簡便靈活；無儲存**，帶
寬有限，難於實現不同速率裝置之間的傳輸。
5. 3分組交換網
分組交換網是一種採用分組交換技術實現的資料通訊網。它提供的網路功能相當於osi參考模型的低三層的功能。itu-t的x.
25標準就是針對分組交換網制訂的，因此此類網路也叫x.25網。
分組交換網誕生於上世紀70年代，是乙個以資料通訊為目標的公共資料網。
x.25協議是乙個dte對pdn的介面規範。
x.25網的接入方式：租用專線。專線一直接到使用者位置，連線x.25網而非
pstn。
x.25協議：x.25定義了低三層協議--物理層的x.21協議、鏈路層的hdlc協
議和分組層的x.25協議(也分別叫做x.25-1、x.25-2和x.25-3協議)。x.25網內部實行分組交換，為使用者提供可靠的面向連線的虛電路服務。
中國的公用分組交換網(chinapac)由原郵電部組建的以x. 25為基礎、可以滿
足不同速率、不同型號dte及lan之間通訊和資源共享的計算機通訊網。全網由全國中心城市32個中轉和匯接中心的交換機組成，2023年底投入執行。
chinapac具有規模大、覆蓋面廣、埠容量大、通訊速率高、處理能力強等
特點，可為使用者提供良好的通訊環境和網路支援。
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目前，chinapac已成為覆蓋國內600多個城市，與世界20多國家和地區的40多個公用分組交換網互連，國內的任何一台計算機均可通過chinapac進行國際間的資料傳輸。
5 . 4數字資料網ddn
ddn：digital data network
ddn是一種利用數字通道以(光纖、數字微波、衛星)和數字復用技術提供半
永久性連線的，以傳輸資料訊號為主的，為使用者提供專用的、支援點到點高速傳輸的數字傳輸網路。
ddn本身是一種資料傳輸網，支援任何通訊協議，使用何種協議由使用者決定
(x.25或幀中繼)。
ddn的特點：支援資料、語音、影象等資訊傳輸；傳輸速率高，時延小；傳
輸質量高，通道利用率高。
ddn的應用：ddn以全數字、高速率和靈活的功能為使用者提供大容量的數
據通訊平台，也為使用者建立自己的專用資料網提供了方便。可支援lan互連、多**資訊傳輸、虛擬專用網及使用者建立自己的話音網、資料網和電視**專用網等。
中國的ddn是由數十萬條光纜為主體構成的數字資料網路。它採用時分多路
復用技術把支援數字資訊高速傳輸的光纖通道劃分為多個子通道。
5 . 5幀中繼網
幀中繼fr (frame relay)
幀中繼網路是2023年推出、2023年得以發展的一種新型公用資料交換網標
準，並已獲得ansi和itu-t的批准。幀中繼和x.25屬於相同型別的標準，但幀中繼是一種可變幀長的快速分組交換技術。
1.幀中繼技術特點：
(1)技術原理：當分組到達節點時，直接「穿越」節點被轉接到輸出鏈路上，減少和避免節點對分組的儲存和處理時間。而將網路節點的差錯控制、流量控制和糾錯重發等處理放在終端系統進行。
幀中繼可以看作是由對x.25協議的簡化和改進而得。幀中繼簡化了網路層和鏈路層的功能，它不設分組級，而是以鏈路級的幀為基礎實現多條鏈路的轉換和統計復用(所以叫幀中繼)。
(2)幀中繼特點：
具有統計時分復用和虛電路的優點；
簡化了網路功能，減少了網路開銷，因此提高了資料傳輸速率，降低了網路
延遲，增大了網路吞吐量。(向使用者提供64kbps--2.048mbps，甚至10mbps的接入速率，最多可達45mbps)。
幀中繼的幀長度可變(1.6--2kb)，比x.25長，非常適合lan業務。提供動態的頻寬管理和差控機制，適於傳輸突發性資料。
採用面向連線的虛電路方式，可提供交換式虛電路和永久性虛電路業務。2.幀中繼層次結構：
幀中繼網路在鏈路層和網路層，只保留了幀檢錯功能，遇到有差錯的幀就簡
單地拋棄，而不進行差錯糾正、重發和流量控制等，這些相應的功能由端系統實現。因此，幀中繼簡化掉了分組級(網路層)，並簡化了鏈路層功能。幀中繼網路體系結構也比osi/rm簡單(圖略)。
幀中繼標準只提供鏈路層和物理層的規格引數，而它獨立於高層協議，因
此，可以利用現有的網路裝置實現幀中繼業務。
3.幀中繼的幀格式：
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幀中繼的幀格式與hdlc相似，但無控制字段，因此，幀中繼只有資料幀。標誌欄位與hdlc相同；位址欄位較複雜，由2個位元組組成；資訊字段長度可變，說明幀中繼幀的長度是可變的；fcs欄位構成與hdlc同，但只能檢錯，無糾錯功能。
4.幀中繼的應用：典型的幀中繼應用是互連lan，其次還有影象傳輸和支援vpn等。
幀中繼網路由幀中繼接入裝置和幀中繼子網組成。幀中繼接入裝置(frad)：
是具有幀中繼介面的接入裝置，如主機、分組交換機、路由器等；幀中繼子網主要由幀中繼交換機和傳輸線構成。
5 . 6 atm網1. isdn概述
isdn：integrated service digital network
isdn是一種由交換機和數字通道構成，可提供語音、資料、影象等綜合業務
資訊傳輸的數字通訊網路。它可以使使用者通過一條通訊線路獲得各種電信服務。
isdn有三個基本特徵：①端到端的數字連線。②綜合的業務。
③標準的入網介面(兩種速率標準—基本速率和基群速率)。
itu-t在n-isdn基礎上提出寬頻isdn(b-isdn)的系列建議，它是一種通道
速率超過主群介面速率的系統。因為在使用中2mbps的速率很難滿足使用者的要求。
b-isdn以光纖為傳輸介質，傳輸速率可達155mbps、622mbps，甚至高達
幾gbps。各種不同速率業務都能以同樣的方式在b-isdn網路中傳輸。為了實現b-isdn功能，itu-t定義了一種新型的快速傳輸技術--非同步傳輸模
式atm作為其核心技術。
b-isdn也是將各種業務(如語音、資料、影象、動畫等)綜合在乙個網路中傳
輸，它包含n-isdn的所有業務功能。b-isdn和isdn有以下一些主要區別：
①傳輸頻寬差別很大：isdn只能向使用者提供2m bps以下的業務；而b-isdn可支援數gbps的業務；
②網路硬體基礎不同：isdn是以**網路為基礎的，使用者採用雙絞線；而b-isdn網路的環路和幹線都是採用的光纖介質；
③交換方式不同：isdn主要使用的是電路交換(只在傳輸信令的d通道使用分組交換)技術，採用的是同步傳輸模式stm；而b-isdn則使用一種快速分組交換技術，採用的是非同步傳輸模式atm；
④傳輸速率不同。isdn各種通路的位元率是事先預定好的；而b-isdn使用的是虛通路概念，其位元率不預先確定，其上限僅受uni介面的物理位元率限制，155mbps可支援高畫質晰度電視的需求；622mbps的使用者線路速率可支援乙個或多個互動性的分布式服務。2.
atm概述非同步傳輸模式：
atm--asynchronous transfer mode
atm是2023年由itu-t公布的快速交換技術，並將其作為b-isdn的資訊傳輸方式。但由於其複雜程度高，首先被用於lan。
atm技術建立的網路可以提供高速交換方式，減少節點時延，支援和
整合所有型別的服務。在一定程度上解決了高速化和寬頻化問題。
atm網路技術主要目標是高速化（低時延）、綜合化（綜合業務通訊）和適
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應不同速率業務服務。
atm是實現b-isdn的核心技術。實際上atm是一種快速交換技術。
atm是建立在電路交換和分組交換基礎上的傳輸模式。atm集交換(信元交
換)、復用(非同步時分復用)和傳輸(非同步傳輸，虛電路方式)技術為一體。
atm的特點：
①面向連線的快速(信元)交換；
②綜合了線路交換--實時性好(節點延遲小)和分組交換--靈活性好(動態分配網路資源)的優點；
③支援不同速率的資料傳輸，滿足實時性業務和突發性業務要求；④支援多**資訊傳輸(業務綜合化)；⑤服務質量qos高。
3 . atm信元：
信元結構
atm信元固定為53位元組，其中5個位元組為信元頭，48位元組為信元體（淨荷）。
信元頭承載信元的控制資訊
信元體(淨荷)承載使用者要分發的資訊
信元體中可是任何型別的資訊。這種短小而固定的信元傳輸可以縮小網路傳輸延遲；長度固定的信元首部，可以只用硬體電路對信元進行處理，減少節點對信元的處理時間。
信元種類：
普通信元：承載使用者資訊信令信元：承載控制資訊
維護信元：承載執行和維護資訊空閒信元：填充空閒通道
4 . atm邏輯連線
atm交換是面向連線的，也是在端到端的物理傳輸通道上建立多條邏輯連線
(虛連線)。
atm的邏輯連線分為兩個層次：虛通路和虛通道。
虛通路(vp --virtual path)：乙個物理通道可復用多個虛通路連線
vpc。
虛通道(vc--virtual channel)：乙個虛通路可復用多個虛通道連線
vcc。
5. atm交換原理
乙個atm交換機可包括入線處理單元、出線處理單元、交換單元和控制單
元。入線處理單元將接收的信元進行處理後送給atm交換單元；出線處理單元將
atm交換單元送出的信元處理後在輸出線上傳輸。這些處理包括了光/電轉換、電光轉換，並/串轉換和串/並轉換。
atm交換單元就是要把接收到的atm信元按vpi和vci資訊進行路由選
擇，分別送給相應的輸出線。在atm中，可實現vp和vc交換。vp交換中vpi改變而vci可以不變；vc交換中vpi和vci可同時改變。
atm控制單元對交換單元進行控制：建立和拆除虛連線；接收信令信元並處
理產生控制訊號；收發atm信元等。
6 . atm網路結構：
atm網路是由atm交換機及atm端使用者連線而成，其拓撲結構是以atm
交換機為中心的星型結構（區域網）；多個atm交換機之間互連可構成任意
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網狀的拓撲結構（廣域網）。
atm網路介面：atm網路有兩類介面：使用者與交換機的介面(uni --user tonetwork inte***ce)和交換機與交換機的介面(nni--network to networkinte***ce)。
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廣域網試驗
實驗專案九 實驗名稱 廣域網試驗 實驗目的與要求 目的 1 掌握廣域網協議的封裝型別和封裝方法 2 掌握ppp pap 認證的過程和配置 要求 1 檢視路由器廣域網介面支援的資料鏈路層協議，並進行正確的封裝 2 客戶端路由器與isp進行鏈路協商時身份驗證 3 配置路由器保證鏈路建立，並考慮其安全性 ...
第9章廣域網骨幹網技術
複習思考題 1.目前的廣域網主流技術是什麼？2.以osi模型為參考，x.25協議涉及到幾個層次？各層次的功能是什麼？3.在幀中繼的幀結構中dlci 資料鏈路標識碼 是表示什麼的？4.重要的點到點資料鏈路層協議有哪些？5.簡述atm技術的協議結構。6.簡述atm信元頭各字段的意義。7.查閱華為公司sd...
廣域網管理制度
第一章廣域網的管理 第一條公司資訊科技部設有廣域網管理人員負責公司整個廣域網系統的日常管理和維護檢修工作，營業部指派廣域網維護專人負責本部廣域網系統的維護工作，該專人應及時向廣域網管理人員反映營業部端廣域網運 況。第二條廣域網管理人員儲存廣域網的全套資料，並負責該資料及時更新。營業部維護專人儲存廣域...