【正文】 比一般的網(wǎng)橋要快得多 。由此實(shí)現(xiàn)的虛擬網(wǎng)絡(luò)也稱物理層虛擬網(wǎng)絡(luò)。它所提供的網(wǎng)絡(luò)功能相當(dāng)于 ISO/OSI參考模型的低三層 (物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層 )的功能。 最常用的數(shù)據(jù)鏈路層通信規(guī)程是 ISO的高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制HDLC(High Level Data Link Control)規(guī)程 ， 其功能是將不可靠的物理鏈路提升為可靠的 、 無差錯(cuò)的邏輯鏈路 。 虛電路是兩個(gè)用戶終端 (DTE)在通信之前預(yù)先通過網(wǎng)絡(luò)建立的邏輯鏈接 ， 它是由主叫用戶與網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系并與被叫端協(xié)商而建立的 。 在分組交換網(wǎng)中 ， 兩個(gè) DTE進(jìn)行通信時(shí)必須選擇端到端的傳輸路徑 ， 路由選擇是由中間結(jié)點(diǎn) (交換機(jī) )根據(jù)分組所包含的目的地址 ， 并采用適當(dāng)?shù)穆酚蛇x擇算法來實(shí)現(xiàn)的 。 根據(jù)它在網(wǎng)絡(luò)中所處的地位 ， 可分為中轉(zhuǎn)交換機(jī)和本地交換機(jī) 。 第 8章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信 3) 傳輸線路 傳輸線路可以說是整個(gè)分組交換網(wǎng)的神經(jīng)系統(tǒng) 。 為了給用戶提供高質(zhì)量 、 低費(fèi)用的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù) ， 在20世紀(jì) 90年代初推出了一種新型的 WAN技術(shù) ——幀中繼FR(Frame Relay)。 前者負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)幀送到幀中繼網(wǎng)絡(luò) ， 后者負(fù)責(zé)把這些幀正確地傳送到目的用戶設(shè)備 。 顯然可以簡(jiǎn)化 過程 。 因此 ， 這種方法的一個(gè)明顯問題是：一旦出現(xiàn)差錯(cuò)應(yīng)該如何處理 。 除幀中繼外 ， DQDB(分布式隊(duì)列雙總線(Distributed Queue Dual Bus)， 是 )、BISDN 、 ATM 和 SMDS( 交換式多兆比特?cái)?shù)據(jù)服務(wù)(Switched Multimegabit Data Services)， 是幀中繼后又一項(xiàng)高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù) )等均屬快速分組交換 。 ，端到端確認(rèn)由第四層 (運(yùn)輸層 )進(jìn)行，而幀中繼不僅各結(jié)點(diǎn)沒有網(wǎng)絡(luò)層，而且數(shù)據(jù)鏈路層也只有 ，端到端確認(rèn)由第二層 (數(shù)據(jù)鏈路層 )進(jìn)行。 ， 而幀中繼則是在數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行永久虛電路的映射 。 這里的 “ 綜合 ” 既指 “ 綜合業(yè)務(wù) ” ， 也指 “ 綜合數(shù)字網(wǎng) ” 。 NISDN對(duì)用戶只能提供 2 Mb/s以下的業(yè)務(wù) ， 其他性能也很難適應(yīng)未來的要求 。 (2) 消息型業(yè)務(wù) (Messaging Services)：通過存儲(chǔ)單元在用戶間提供存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā) 、 電子信箱 、 報(bào)文處理的通信服務(wù) 。 第 8章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信 (2) 用戶不能單獨(dú)演示控制：利用這類服務(wù)可以實(shí)現(xiàn)電子出版 、 廣播電視服務(wù) 。 每條通路的各個(gè)時(shí)隙是定期出現(xiàn)的 ， 不需外加信息頭來標(biāo)志信息屬于哪條通路 ， 當(dāng)某個(gè)信源無信息傳送時(shí) ， 分給它的時(shí)隙 (信道 )就空閑 ，別的信源無法使用 ， 造成寬帶浪費(fèi) 。BISDN采用了 ATM交換技術(shù)。 在交換設(shè)備的輸出端 ， 不是靠時(shí)隙同步而是靠信頭標(biāo)志來識(shí)別信元的 。 (3) 由于光纖信道的誤碼率非常低 ， 容量很大 ， 因而在 ATM網(wǎng)內(nèi)不在數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行差錯(cuò)控制和流量控制 ，而是放到高層處理 ， 從而簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議 ， 并可用硬件實(shí)現(xiàn) ， 大大縮短了交換結(jié)點(diǎn)的時(shí)延 ， 極大地提高了交換結(jié)點(diǎn)的通信處理能力 ， 實(shí)現(xiàn)了由鏈路接鏈路的傳輸方式向端到端傳輸方式的轉(zhuǎn)變 。 在這種情況下 ， 信息進(jìn)網(wǎng)速率不同也沒有關(guān)系 ， 可以由鏈路控制器的緩沖區(qū)調(diào)節(jié) ， 不同類型的數(shù)據(jù)都可以復(fù)用在一起 ， 速率高的信息源占用較多的時(shí)隙 。 電路交換的實(shí)時(shí)性好，分組交換的靈活性好，而且信道利用率高。電路交換采用時(shí)分復(fù)用方式 ， 周期性地占用重復(fù)出現(xiàn)的時(shí)隙 ， 信道以它在一幀中的時(shí)間位置 (時(shí)隙 )來區(qū)分 ， 如圖 812(a)所示 。 2) 分配型業(yè)務(wù) (Distribution Services) 實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到多點(diǎn)的通信 ， 按用戶能否單獨(dú)控制信息分配可分為兩類： (1) 用戶可單獨(dú)演示控制：分配型業(yè)務(wù)的中心結(jié)點(diǎn)將信息周期性地廣播 ， 用戶利用瀏覽 、 選擇等功能 ， 并能控制信息的起始 。信息的流向既可以是雙向的 ， 也可以是單向的 。 而第二代 ISDN則稱為寬帶 ISDN ， 即 BISDN， 它支持高速 (每秒幾百 Mb)的數(shù)據(jù)傳輸 ， 采用快速分組 (固定長(zhǎng) )交換 。 這里的 “ 綜合 ” 是指將 “ 數(shù)字鏈路 ” 和 “ 數(shù)字結(jié)點(diǎn) ”合在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中 。 在數(shù)據(jù)鏈路層保持網(wǎng)絡(luò)入口處和出口處所傳輸?shù)膸捻樞?， 保證不交付重復(fù)幀 ， 且?guī)膩G失率很小 。 幀中繼網(wǎng)和 交換網(wǎng) ， 而且?guī)拈L(zhǎng)度也都是可變的 。 另外 ， 幀中繼沒有數(shù)據(jù)鏈路層的流量控制能力 ， 流量控制也和差錯(cuò)控制相似 ， 由在終端之間進(jìn)行端到端的操作的高層協(xié)議去執(zhí)行 。這種傳輸數(shù)據(jù)的幀中繼方式又稱為。這樣做確實(shí)能使 有效的工具，但不能提供高速服務(wù)，不適合高速分組交換。 這樣 ， 就可以減少網(wǎng)絡(luò)時(shí)延 ， 降低通信費(fèi)用 。 幀中繼網(wǎng)絡(luò) 近年來 ， 隨著光纖傳輸技術(shù)的迅速發(fā)展 ， 公共電信基礎(chǔ)設(shè)施逐步以高質(zhì)量光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)的銅線模擬傳輸系統(tǒng) ， 光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)為用戶提供的可用的帶寬和傳輸誤碼率是模擬系統(tǒng)無法比擬的 。路由器是一種面向團(tuán)體的用戶接入設(shè)備，用于將 LAN接入分組交換網(wǎng)。 2. 分組交換網(wǎng)的組成及用戶接入 分組交換網(wǎng)主要由分組交換機(jī) 、 用戶接入設(shè)備和傳輸線路組成 。 在 。 分組交換方式有虛電路和數(shù)據(jù)報(bào)兩種 ， 由分組類型標(biāo)識(shí)符規(guī)定具體的數(shù)據(jù)分組 。 這樣就保證了各個(gè)廠商按統(tǒng)一的物理層接口標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的通信設(shè)備能夠完全兼容 。用這種定義模式實(shí)現(xiàn)的虛擬網(wǎng)絡(luò)也稱網(wǎng)絡(luò)層虛擬網(wǎng)絡(luò)。 目前 ， 虛擬網(wǎng)絡(luò)的定義模式有如下幾種： (1) 按交換機(jī)端口定義。在實(shí)際的交換機(jī)產(chǎn)品中，可以將多種交換模塊集成一體。 第 8章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信 圖 86 集線器結(jié)構(gòu) (a) 單網(wǎng)段集線器； (b) 多網(wǎng)段集線器 集線器 集線器( a ) ( b )第 8章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信 交換機(jī)是交換式網(wǎng)絡(luò)的連接設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇樾切徒Y(jié)構(gòu)，如圖 87所示。 第 8章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信 目前 ， Ether、 Token Ring、 100BASET、 100VG和 FDDI等都推出了交換式網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品 。在任一時(shí)刻只能有一個(gè)結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，而其他結(jié)點(diǎn)只能處于接收狀態(tài)，并根據(jù)地址匹配規(guī)則確定是否接收數(shù)據(jù)。開發(fā)快速的以太網(wǎng) (Fast Ether)技術(shù)的一種方法是沿用常規(guī)以太網(wǎng)普遍使用的 CSMA/CD技術(shù) ， 創(chuàng)導(dǎo)100BASET 規(guī)范；另一種辦法則拋棄了傳統(tǒng)的CSMA/CD技術(shù) ， 采用被稱為需求優(yōu)先級(jí)輪詢 (Demand Priority Polling)的媒體訪問方法 ， 名為 100BASEVG(原100VGAny LAN)。 (2) 令牌按邏輯順序傳遞。 IEEE 線網(wǎng)的媒體訪問控制方法和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，它規(guī)定了令牌總線網(wǎng)的 MAC子層和物理層的服務(wù)規(guī)范、幀結(jié)構(gòu)格式、媒體訪問控制方式等。 第 8章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信 此外 ， 采用發(fā)送站從環(huán)上收回幀的策略 ， 具有廣播特性 ， 即多個(gè)站可以接收同一個(gè)數(shù)據(jù)幀 ， 同時(shí)還具有對(duì)發(fā)送站自動(dòng)應(yīng)答的功能 。 Token Ring適用于環(huán)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的分布式介質(zhì)訪問控制方法 ， 采取令牌控制技術(shù) (令牌作為一種特殊的控制幀沿著環(huán)網(wǎng)循環(huán) )。 第 8章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信 IEEE 令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò) 令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò) (Token Ring)網(wǎng)采用環(huán)行網(wǎng)絡(luò)分布式介質(zhì)訪問控制方法 。 UTP雙絞線的特性阻抗為 100 Ω， 常用點(diǎn)到點(diǎn)的連接方式 。 第 8章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信 圖 83 局域網(wǎng)協(xié)議層次與 OSI參考模型的關(guān)系 應(yīng)用層表示層會(huì)話層運(yùn)輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層邏輯鏈路控制媒體訪問控制物理層( ) ( ) ( )服務(wù)訪問點(diǎn)第 8章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信 IEEE 總線局域網(wǎng) (以太網(wǎng) Ether) IEEE Ether標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上制定的 ，根據(jù)不同的物理介質(zhì)又發(fā)展了多種子標(biāo)準(zhǔn) ， 形成了一個(gè)IEEE ， 如圖 84所示 。 3) 媒體訪問控制方法 在局域網(wǎng)中 ， 由于多個(gè)站點(diǎn)往往共享一條傳輸媒體 ， 因此必須要確定哪個(gè)站點(diǎn)能訪問這一共享媒體 ， 即允許它往哪個(gè)信道上交換報(bào)文信息 。 1) 局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 如前所述 ， 網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)及其連線的幾何布局 ， 描述了各結(jié)點(diǎn)的邏輯位置 。 局域網(wǎng)有以下幾個(gè)主要特點(diǎn)： (1) 傳輸速率高且誤碼率低 。 軟件包括以下幾種： (1) 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)：它是建立在各主機(jī)操作系統(tǒng)之上的一種操作系統(tǒng) ， 用于實(shí)現(xiàn)不同主機(jī)系統(tǒng)之間的用戶通信 、 資源共享 ， 提供統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)用戶接口 。 具體的實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)的功能 、 性能有關(guān) 。 通信子網(wǎng)的任務(wù)是在端結(jié)點(diǎn)之間傳送由信息組成的報(bào)文 ， 它主要由轉(zhuǎn)接結(jié)點(diǎn)和通信線路組成 。 這種物理連接可以是單工或雙工的 ，也可以是串行的或并行的按位傳輸 。 ˙流量控制：對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)的速率進(jìn)行控制 ， 以免發(fā)送過快 ， 接收端來不及處理而丟失數(shù)據(jù) 。 傳輸層協(xié)議是真正的源端到目的端的協(xié)議 ， 它由傳輸連接兩端的實(shí)體處理 。 傳輸層的功能是在兩個(gè)端系統(tǒng)之間可靠 、 透明地傳送報(bào)文 。 第 8章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信 (2) 表示層。 這一層的協(xié)議直接為端用戶服務(wù) ， 是開放系統(tǒng)與應(yīng)用進(jìn)程的接口 ， 提供分布式信息處理環(huán)境 。 體系結(jié)構(gòu)是系統(tǒng)功能層次的劃分 ，是系統(tǒng)功能的抽象 。 而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)之間的互連是相當(dāng)有限的 ， 它們是通過各種交換技術(shù)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的連接的 。 第 8章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信 計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)是與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)類似的概念 。 同步是網(wǎng)絡(luò)保證服務(wù)質(zhì)量所必須的 。 在分布式多媒體應(yīng)用中可以進(jìn)行多播通信和廣播通信 。 它主要由網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)速率和中間結(jié)點(diǎn)處理延遲所造成的 。 但是 ， 這又增加了網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲 ，因此 ， 在快速分組交換網(wǎng) (如幀中繼 、 寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng) )中 ， 又要簡(jiǎn)化傳輸協(xié)議 ， 以減少端端延遲時(shí)間 。 影響網(wǎng)絡(luò)吞吐量的因素主要有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 、 網(wǎng)絡(luò)擁塞 、緩沖區(qū)容量及網(wǎng)絡(luò)故障等 。 多媒體網(wǎng)絡(luò)通信的性能要求 多媒體通信對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境提出了影響網(wǎng)絡(luò)的一些關(guān)鍵性能的新的要求 。 第 8章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信 2. 突發(fā)性要求 連續(xù)媒體的傳輸必須是實(shí)時(shí)的 ， 網(wǎng)絡(luò)端到端的等待時(shí)間必須控制在盡可能短的時(shí)間內(nèi) 。能同時(shí)適應(yīng)這兩種傳輸需求的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)，就是綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISND)。 而在對(duì)等式視頻會(huì)議系統(tǒng)中 ， 各會(huì)場(chǎng)之間的信道通信量大體上應(yīng)當(dāng)是對(duì)稱的 。 而在網(wǎng)絡(luò)的帶寬一定的情況下 ， 總是采用高效協(xié)議來提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量 。 第 8章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信 為了保證網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目煽啃?， 必須采用可靠的傳輸協(xié)議 ， 以及可靠的差錯(cuò)控制技術(shù)和流量控制技術(shù) ， 例如 ，制 ， 將不太可靠的物理網(wǎng)絡(luò) (例如電話傳輸網(wǎng)絡(luò) )提升為可靠的端端傳輸網(wǎng)絡(luò) 。 2) 發(fā)送 (接收 )延遲 發(fā)送延遲是發(fā)送 (接收 )一個(gè)分組所需的時(shí)間 。 第 8章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信 4. 多點(diǎn)通信 多媒體通信涉及多媒體信息流 ， 包括音頻信息和視頻信息 。 當(dāng)音頻和視頻以及其他數(shù)據(jù)流經(jīng)不同傳輸路徑或從不同的信源傳送過來時(shí) ，為了達(dá)到媒體表現(xiàn)的同步 ， 需要在目的端對(duì)這些媒體流進(jìn)行同步 。 (3) 網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī) ， 由于遵循統(tǒng)一的體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)而成為開放系統(tǒng) ， 從而實(shí)現(xiàn)資源共享 。 并行處理系統(tǒng)通過互連網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的連接 ， 以適應(yīng)高速并行計(jì)算的需要 。 第 8章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信 劃分的層 、 同層進(jìn)程通信的協(xié)議以及相鄰層接口統(tǒng)稱為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 。 這是 OSI體系結(jié)構(gòu)的最高層 。 還有許多其他應(yīng)用服務(wù)協(xié)議正處于制定和標(biāo)準(zhǔn)化的過程中。 第 8章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信 (4) 傳輸層 。 傳輸連接在其兩端進(jìn)行流量控制 ， 以免高速主機(jī)發(fā)送的信息流淹沒低速主機(jī) 。 相鄰結(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)鏈路控制的主要功能有如下： ˙組織數(shù)據(jù)幀：以幀為單位進(jìn)行傳輸 ， 校驗(yàn)和應(yīng)答 。 在 OSI參考模型中 ， 物理層的功能規(guī)定為“ 在數(shù)據(jù)鏈路實(shí)體之間提供激活 、 維持和釋放用于傳輸比特的物理連接的方法 ， 這些方法有機(jī)械的 、 電氣的 、 功能的和過程的特性 ” 。 擁有資源的用戶主機(jī)具有信息處理的功能 。 第 8章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信 3. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)的物理實(shí)現(xiàn) ， 包括硬件和軟件的物理集成 。 硬件即主機(jī) (HOST)/外設(shè) (終端 )。 第 8章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信 1. 局域網(wǎng)特點(diǎn) 很難給出局域網(wǎng)的嚴(yán)格定義 ， 一般的敘述是：在較小的地域范圍內(nèi) ， 利用通信線路將眾多微機(jī)等設(shè)備連接起來 ， 實(shí)現(xiàn)相互數(shù)據(jù)傳輸和資源共享的系統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)局域網(wǎng) 。 2. 局域網(wǎng)基本技術(shù)