1、第六章 广域网技术6.1 广域网基础6.1.1 广域网的数据交换技术数据通信的目的就是要完成计算机之间、计算机与各种数据终端之间的信息传递。为了实现数据通信，必须进行数据传输，即将位于一地的数据源发出的数据信息通过数据通信网络送到另一地的数据接收设备。通常，为了提高线路的利用率和降低线路的费用，网络中任两个节点间的通信不大可能都建立在一条完整的通信线路上，而是通过两条乃至更多条的通信线路。把数据从一条线路上转接到另一条线路上，称为数据交换。 电路交换（ Circuit Switching） 电路交换也叫作线路交换，类似于电话交换方式，两台计算机通过通信子网进行数据传输之前，首先要在通信子网中建
2、立一条实际的物理连接。事实上，早期的广域网连接很多都通过公共电话交换网（ PSTN）， 由电话交换完成物理连接。 主机 A 主机 B节点 D节点 C节点 B节点 A图 6-1-1 线路交换的工作过程2. 报文交换（ Message Switching）报文交换实际上是一种存储 -转发交换（ Store and Forward Switching）。 对于一些非实时行数据，交换节点先把待传输数据存储起来，等线路空闲的时候再转发到下一节点，下一节点如还是交换节点，则仍存储数据，并继续向目标节点方向转发。 主机 A 主机 B图 6-1-2 存储交换的工作过程3. 分组交换（ Packet Switc
3、h）分组交换实际上也是一种在存储 -转发交换，兼有线路交换和报文交换的优点。分组交换的源节点先把长的报文分割成若干较短的报文分组，然后再以分组为单位进行数据发送。与报文交换不同，分组交换的分组必须要有分组编号，以便分组到目标节点后重装成报文。 节点 1 节点 2 节点 3 节点 4线路交换节点 1 节点 2 节点 3 节点 4报文交换节点 1 节点 2 节点 3 节点 4分组交换图 6-1-3 三种交换方式的时延 分组交换提供两种不同的服务，虚电路服务和数据报服务，虚电路是面向连接的服务，而数据报是面向非连接的服务。1） 虚电路 （ Virtual Circuit） 虚电路是在分组交换散列网络
4、上的两个或多个端点站点间的链路。它为两个端点间提供临时或专用面向连接的会话。它的固有特点是，有一条通过多路径网络的预定路径。提前定义好一条路径，可以改进性能，并且消除了帧和分组对头的需求，从而增加了吞吐率。从技术上看，可以通过分组交换网络的物理路径进行改变，以避免拥挤和失效线路，但是两个端系统要保持一条连接，并根据需要改变路径描述。 2） 数据报这种方式没有逻辑上的链路，它把每个数据帧都看成是独立的数据，在发送过程中，网络的交换设备会给每个数据帧选择一条最佳的路径，数据达到目标计算机后，目标计算机必须按照分组编号重新排列各数据帧的顺序。这种连接传输的速度比较快，而且传输路径灵活，数据传输可靠，
5、因此它特别适合于网络间的互连。3）虚电路与数据报的异同虚电路与数据报同属于分组交换，但虚电路更接近于电路交换，而数据报更接近于报文交换（见图 6-1-4）数据报节点 1节点 2节点 3节点 4节点 5节点 6虚电路节点 1节点 2节点 3节点 4节点 5节点 6图 6-1-4 数据报与虚电路 虚电路有连接过程，数据报无连接过程； 虚电路提供有连接的服务，数据报提供无连接的服务。 虚电路按相同的路径传输数据，数据报可按不同的路径传输数据； 虚电路分组按发送顺序接收，数据报分组可不按发送顺序接收； 虚电路分组附加地址信息少，数据报分组附加地址信息多； 虚电路适合长报文通信，数据报适合突发性短报文通
6、信。4. 帧交换（帧中继（ Frame Relay）帧交换方式的典型技术就是帧中继（ Frame Relay）， 这是在20世纪 80年代发展起来的一种数据通信技术。帧中继技术实际是对分组交换的一种改进，因而也可以看做是一种快速的分组交换。随着传输技术的发展，数字光纤网络和各种高性能设备的出现，数据传输误码率大大降低，原来分组通信的差错恢复机制开始显得过于繁琐。帧中继就是一种减少节点处理时间的技术。帧中继将分组通信的三层协议简化为两层，简化了差错控制、流量控制和路由选择等功能，内部的纠错功能很大一部分都交由用户终端设备来完成，从而大大缩短了处理时间，提高了效率。帧 中 继 的 帧 信息 长 度 远 比一般的分 组长 度要 长 ，最大 帧长度可达 1600字 节 / 帧 ，适合于封装局域网的数据 单 元和 传 送突发业务 （如 压缩视频业务 、 WWW业务 等）。
