PSTN/X.25/DDN/FR/ATM


PSTN/X.25/DDN/FR/ATM
         常用的廣域網包括公用電話交換網( PSTN)、公用分組交換網(X.25)、數字數據網(DDN)、幀中繼(FR)和異步傳輸模式(ATM)等。

5.6.1 PSTN
  公共電話交換網(Public Switched Telephone Network,PSTN)是以電路交換技術爲基礎的用於傳輸模擬話音的網絡。
  電話網概括起來主要由三個部分組成:本地迴路、幹線和交換機。其中幹線和交換機一般採用數字傳輸和交換技術,而本地迴路(也稱用戶環路)基本上採用模擬線路。由於PSTN的本地迴路是模擬的,因此當兩臺計算機想通過PSTN傳輸數據時,中間必須經雙方Modem實現計算機數字信號與模擬信號的相互轉換。
  PSTN是一種電路交換的網絡,可看作是物理層的一個延伸,在PSTN內部並沒有上層協議進行差錯控制。在通信雙方建立連接後電路交換方式獨佔一條信道,當通信雙方無信息時,該信道也不能被其他用戶所利用。
  用戶可以使用普通撥號電話線或租用一條電話專線進行數據傳輸,使用PSTN實現計算機之間的數據通信是最廉價的,但由於PSTN線路的傳輸質量較差,而且帶寬有限,再加上PSTN交換機沒有存儲功能,因此PSTN只能用於對通信質量要求不高的場合。目前通過PSTN進行數據通信的最高速率不超過56Kbps。
5.6.2DDN
  數字數據網( Digital Data Network,DDN)是一種利用數字信道提供數據通信的傳輸網,它主要提供點到點及點到多點的數字專線或專網。DDN的傳輸介質主要有光纖、數字微波、衛星信道等。
  DDN採用了計算機管理的數字交叉連接(Data CrossConnection,DXC)技術,爲用戶提供半永久性連接電路,即DDN提供的信道是非交換、用戶獨佔的永久虛電路(PVC)。一旦用戶提出申請,網絡管理員便可以通過軟件命令改變用戶專線的路由或專網結構,而無須經過物理線路的改造擴建工程,因此DDN極易根據用戶的需要,在約定的時間內接通所需帶寬的線路。
  DDN爲用戶提供的基本業務是點到點的專線。從用戶角度來看,租用一條點到點的專線就是租用了一條高質量、高帶寬的數字信道。用戶在DDN上租用一條點到點數字專線與租用一條電話專線十分類似。DDN專線與電話專線的區別在於:電話專線是固定的物理連接,而且電話專線是模擬信道,帶寬窄、質量差、數據傳輸率低;而DDN專線是半固定連接,其數據傳輸率和路由可隨時根據需要申請改變。另外, DDN專線是數字信道,其質量高、帶寬寬,並且採用熱冗餘技術,具有路由故障自動迂迴功能。
  線路提供方只提供相應的連接線路,其傳輸速率在9.6Kbps - 2Mbps之間。
5.6.3ISDN
  ISDN就是在一個統一的網絡系統內傳送和處理各種類型的數據,向用戶提供多種業務服務,如電話、傳真、視頻以及數據通信業務等。ISDN網絡可以替代整個電話網、數據網以及CATV網,通過ISDN網絡可以傳送各種類型的信息。與現存的網絡相比,它所支持的數據傳輸率更大,能提供的業務範圍也更廣。
  ISDN的目標是爲各種數字傳輸提供標準接口。數字化語音、低速和高速數據、視頻、傳真和圖像能夠通過一對普通的銅線、同軸電纜或光纖在ISDN上傳送。
  第一代ISDN稱爲窄帶ISDN(N-ISDN)。它利用64Kbps的信道作爲基本交換單位,採用電路交換技術。第二代ISDN稱爲寬帶ISDN(B-ISDN)。它支持更高的數據傳輸速率,發展趨勢是採用報文分組交換技術。
5.6.4X.25
  X.25是公用數據網上以分組方式工作的數據終端設備DTE和數據電路設備DCE之間的接口。從ISO/OSI體系結構觀點看,X.25對應於OSI參考模型底下三層,分別爲物理層、數據鏈路層和網絡層。
  X.25的網絡層描述主機與網絡之間的相互作用,網絡層協議處理諸如分組定義、尋址、流量控制以及擁塞控制等問題。網絡層的主要功能是允許用戶建立虛電路,然後在已建立的虛電路上發送最大長度爲128個字節的數據報文。報文可靠且按順序到達目的端。X.25網絡層採用分組級協議( Packet level Protocol,PLP)。
  X.25網絡是在物理鏈路傳輸質量很差的情況下開發出來的。爲了保障數據傳輸的可靠性,它在每一段鏈路上都要執行差錯校驗和出錯重傳;這種複雜的差錯校驗機制雖然使它的傳輸效率受到了限制,但確實爲用戶數據的安全傳輸提供了很好的保障。
  X.25分組交換網可以滿足不同速率和不同型號的終端與計算機、計算機與計算機間以及局域網LAN之間的數據通信。X.25網絡提供的數據傳輸率一般爲64Kbps。
  DDN與X.25網的區別。X.25是一個分組交換網, X.25網本身具有3層協議,用呼叫建立臨時虛電路。X.25具有協議轉換、速度匹配等功能,適合於不同通信規程、不同速率的用戶設備之間的相互通信。而DDN是一個全透明的網絡,它不具備交換功能,利用DDN的主要方式是定期或不定期地租用專線。從用戶所需承擔的費用角度看, X.25是按字節收費,而DDN是按固定月租收費。所以DDN適合於需要頻繁通信的LAN之間或主機之間的數據通信。DDN網提供的數據傳輸率一般爲2Mbps,最高可達45Mbps甚至更高。
5.6.5ChinaPAC
  分組交換網的突出優點是可以在一條電路上同時開放多條虛電路,爲多個客戶同時使用,網絡具有動態路由功能和先進的誤碼檢錯功能,網絡性能較佳。中國公用分組交換數據網(ChinaPAC)是郵電部門經營管理的全國性分組交換數據網
  ChinaPAC提供兩種基本業務:
  1、交換型虛電路(SVC)
  客戶通信時,通過呼叫建立虛電路,通信結束後釋放虛電路。交換型虛電路使用靈活,每次均可以與不同的客戶建立通信電路。ChinaPAC可以爲一個客戶開放多條虛電路。
  2、永久型虛電路(PVC)
  永久型虛電路類似於固定專線,在客戶申請時提出,電信部門將線路固定接好,客戶一開機不需通過呼叫即建立起電路,通信費採用包月方式。該功能適合於點對點固定連接的客戶使用。
5.6.6幀中繼
  幀中繼( Frame Relay,FR)技術是由X.25分組交換技術演變而來的。爲了提高網絡的傳輸率,幀中繼技術省去了X.25分組交換網中的差錯控制和流量控制功能,這就意味着幀中繼網在傳送數據時可以使用更簡單的通信協議,而把某些工作留給用戶端去完成,這樣使得幀中繼網的性能優於X.25網,它可以提供1.5Mbps的數據傳輸率。我們可以把幀中繼看作一條虛擬專線。用戶可以在兩結點之間租用一條永久虛電路並通過該虛電路發送數據幀,其長度可達1600字節。用戶也可以在多個結點之間通過租用多條永久虛電路進行通信。
5.6.7 ATM
  異步傳輸模式( Asynchronous Transfer Mode,AT M)爲實現高速交換展示了誘人的前景,AT M技術的基本思想是讓所有的信息都以一種長度較小且大小固定的信元進行傳輸。
  網絡在發送數據之前,首先建立數據傳輸對話,稱爲虛連接,它的標識符是用來標記每個特定連接的信元。ATM有自己的地址系統,自身不支持IP協議,需要通過地址解析服務器(ARP Server)來實現。建立邏輯IP子網(LIS)的概念來支持IP協議
  ATM網絡的結構與傳統的廣域網一樣,由電纜和交換機構成。ATM網絡目前支持的數據傳輸率主要是155Mbps和622Mbps兩種,
5.6.8 SDH
  SDH傳送網的概念最初於1985年由美國貝爾通信研究所提出,稱之爲同步光網絡(Synchronous Optical NETwork .SONET)。它是由一整套分等級的標準傳送結構組成的,適用於各種經適配處理的淨負荷(即網絡節點接口比特流中可用於電信業務的部分)在物理媒質,如光纖、微波、衛星等上進行傳送。是對SONET的擴充與修正,可以將不同速率的信號匯接到一個統一的信號中。可以容納各種速率的業務類型,如FDDI,ATM。
5.6.9 DSL
  數字用戶線路(DSL,Digital subscriber lines)是一種相對比較新的傳輸技術,它直接對ISDN構成威脅。DSL由於採用了先進的數據調製技術,通過普通的電話線就可以達到非常高的吞吐量。
  術語x DSL是對所有不同DSL的總稱。目前共有七種DSL。比較有名的DSL類型包括:非對稱DSL (ADSL )、高比特率DSL(HDSL),單線DSL(SDSL)以及超高比特率DSL(VDSL)—xDSL中的“x”被各種類型的DSL的第一個字母替換了。它們主要的區別就是體現在信號傳輸速度和距離的不同以及上行速率和下行速率對稱性的不同這兩個方面
  ADSL 在一對銅線上支持上行速率640Kbps到1Mbps,下行速率1Mbps到8Mbps,有效傳輸距離在3-5公里範圍以內;ADSL接入服務能做到較高的性能價格比這一點,與ADSL接入技術較其它接入技術具有其獨特的技術優勢是分不開的。
  比起普通撥號 Modem的最高56K速率,以及N-ISDN 128K的速率,ADSL的速率優勢是不言而喻的。 與普通撥號 Modem 或ISDN相比, ADSL在同一銅線上分別傳送數據和語音信號,數據信號並不通過電話交換機設備,減輕了電話交換機的負載,並且不需要撥號,一直在線,屬於專線上網方式。這意味着使用ADSL上網並不需要繳付另外的電話費

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