【正文】 Inter的所有互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)都使用無連接分組傳送系統(tǒng)，傳送的基本單元是 IP數(shù)據(jù)報(bào)。 無連接互連網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì) ? 糾錯(cuò) 如果路由器丟掉了一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)，若可能，它應(yīng)該向源點(diǎn)返還一個(gè)信息，使源互連網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)體能利用這個(gè)信息來修改其傳輸策略或者通知它的高層此數(shù)據(jù)報(bào)已被扔掉。 由于 IP不保證所有的分段都能傳送到，因而需要一種機(jī)制來決定何時(shí)放棄重組工作以釋放緩沖器空間： （ 1）一種方法是對到來的第一段設(shè)置一個(gè)重組生命周期，如果在生命周期內(nèi)沒有完成重組工作，那么就撤消已到達(dá)的分段。 無連接互連網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì) （ 3）把第一個(gè)新數(shù)據(jù)報(bào)的長度設(shè)置為所插入的數(shù)據(jù)，把 more flag設(shè)置為 1， offset不變。 數(shù)據(jù)報(bào)生命周期 在動(dòng)態(tài)的或可選路由技術(shù)下，數(shù)據(jù)報(bào)可能在互連網(wǎng)絡(luò)中無限循環(huán)，這時(shí)就需要為每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)指定一個(gè)生命周期，如果超過這個(gè)周期，就把數(shù)據(jù)報(bào)放棄。 另一種路由技術(shù)稱為源路由，源站點(diǎn)在其數(shù)據(jù)報(bào)中指定了包含一系列路由器的路由。 圖 無連接互連網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì) ? 路由 路由功能是由路由表來完成路由功能。 IP把包含有 B的全局互連網(wǎng)絡(luò)地址的頭部加上去，此地址包含網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)和端系統(tǒng)標(biāo)識(shí)，從而組成互連網(wǎng)絡(luò)協(xié)議數(shù)據(jù)單元或稱為數(shù)據(jù)報(bào)。路由器對每個(gè)數(shù)據(jù)單元要分別決定其下一步的路由，因而不同的數(shù)據(jù)單元可以經(jīng)過不同的路由到達(dá)目的 DTE。 （ 2） 路由：當(dāng)建立由一連串邏輯連接組成的端到端邏輯連接時(shí)，每個(gè)涉及的路由器必須決定下一步的路由。 （ 3） IS把各個(gè)子網(wǎng)的邏輯連接拼接在一起。 面向連接運(yùn)行模式 （如圖） 面向連接運(yùn)行模式對應(yīng)于虛電路機(jī)制： （ 1） 中間系統(tǒng) IS用來連接兩個(gè)或多個(gè)子網(wǎng)； IS可看作與其相連子網(wǎng)上的 DTE。 路由器互連圖 互連方式對比 網(wǎng)絡(luò)互連原理 ? 網(wǎng)絡(luò)互連要求 （ 1）網(wǎng)絡(luò)之間至少需要一條物理和鏈路控制的鏈路 （ 2）在不同網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)程間提供路徑選擇和傳遞數(shù)據(jù) （ 3）提供各用戶使用網(wǎng)絡(luò)的記錄和保持狀態(tài)信息 （ 4）需要網(wǎng)絡(luò)互連功能協(xié)調(diào)各個(gè)網(wǎng)絡(luò)的不同特性：不同的編址方案、不同的最大分組尺寸、不同的網(wǎng)絡(luò)訪問機(jī)制、不同的超時(shí)、差錯(cuò)恢復(fù)、狀態(tài)報(bào)告、路徑選擇技術(shù)、用戶訪問控制、連接和無連接服務(wù)。 （ 4） 路由器適合于互連不同種類的網(wǎng)絡(luò) （ 5） 路由器對網(wǎng)絡(luò)的控制管理功能更強(qiáng)，但也反映出它處理復(fù)雜，在簡單局域網(wǎng)環(huán)境下作數(shù)據(jù)交換的效率比橋接方式低。路由器和第二層交換設(shè)備所不同的是網(wǎng)橋和交換機(jī)是根據(jù)數(shù)據(jù)幀的 MAC地址來決定將一個(gè)數(shù)據(jù)幀如何轉(zhuǎn)發(fā)，而路由器是根據(jù)數(shù)據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)地址即第三層地址來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。根據(jù)路由表，當(dāng)路由器接收到一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)，從網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議頭讀取目的網(wǎng)絡(luò)層地址，判斷其網(wǎng)絡(luò)號(hào)之后，查找路由表，決定將該數(shù)據(jù)包從哪個(gè)端口轉(zhuǎn)發(fā)出去，這就是路由功能。通過解析分組中的網(wǎng)絡(luò)地址信息，并對照路由表，確定分組轉(zhuǎn)發(fā)的路由。路由器不但是局域網(wǎng)互連的重要設(shè)備，而且也是局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)互連時(shí)必不可少的設(shè)備。 互連不同型局域網(wǎng)時(shí)，橋接方式可分為封裝橋接方式，轉(zhuǎn)換橋接方式和源地址路徑選擇透明橋 SRT方式。源站選路網(wǎng)橋需要由網(wǎng)絡(luò)管理人員確定網(wǎng)橋相連的網(wǎng)絡(luò)的編號(hào) ,并對網(wǎng)橋進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置。擴(kuò)展樹協(xié)議是為了克服由于網(wǎng)橋不具網(wǎng)絡(luò)層功能，在有冗余路徑的網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)信息回路造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓的問題。 網(wǎng)橋互連方式 ? 透明網(wǎng)橋（簡稱 TB橋）：透明網(wǎng)橋的基本功能有學(xué)習(xí)及過濾、幀轉(zhuǎn)發(fā)和分枝樹算法功能。 網(wǎng)橋互連方式 ? 網(wǎng)橋從應(yīng)用上分為： 本地網(wǎng)橋：互連兩個(gè)或兩個(gè)以上局域網(wǎng) 遠(yuǎn)程網(wǎng)橋：互連遠(yuǎn)距離的局域網(wǎng)，要求遠(yuǎn)程兩端都有遠(yuǎn)程網(wǎng)橋 主干網(wǎng)橋：以高速度主干通信線路和網(wǎng)橋構(gòu)成主干網(wǎng)絡(luò)，用以互連低速的局域網(wǎng)。每個(gè)網(wǎng)橋端口接一個(gè)網(wǎng)段，每一個(gè)網(wǎng)段擁有的用戶節(jié)點(diǎn)樹有限，當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，由于是在同一個(gè)網(wǎng)段，該數(shù)據(jù)能夠到達(dá)所接的網(wǎng)橋端口，網(wǎng)橋收到該數(shù)據(jù)幀時(shí)，讀取數(shù)據(jù)幀目的地址（ MAC），對照自己的橋接表，決定將數(shù)據(jù)幀向某個(gè)端口發(fā)送。 （ 2）可疊加組合型集線器：為可組合、擴(kuò)充的結(jié)構(gòu) （ 3）智能型集線器：可靈活配置不同數(shù)目、不同類模塊的設(shè)備 網(wǎng)橋互連方式 ? 數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)絡(luò)互連通過網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)。在以太網(wǎng)協(xié)議規(guī)范中，對中繼器的使用作了明確規(guī)定，在網(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)站點(diǎn)之間經(jīng)過的中繼器數(shù)目不能超過兩個(gè)。以粗纜以太網(wǎng)為例，獨(dú)立電纜的最大作用距離為 500米，當(dāng)需要擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)作用距離時(shí)，可以在兩根電纜之間使用中繼器。由于存在損耗，在線路上傳輸?shù)男盘?hào)功率會(huì)逐漸衰減，衰減到一定程度時(shí)將造成信號(hào)失真。 局域網(wǎng)互連 ? 局域網(wǎng)互連方式 局域網(wǎng)互連所解決的問題的本質(zhì)是突破局域網(wǎng)所固有的限制，如最遠(yuǎn)覆蓋范圍、最多可能連接的通信站點(diǎn)數(shù)等等。 第 7章 網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù) ? 網(wǎng)絡(luò)互連是將多個(gè)網(wǎng)絡(luò)互相連接，通過一種或多種通信處理設(shè)備相互連接，按一定的互連協(xié)議使不同網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)可以相互通信并實(shí)現(xiàn)資源共享。 衛(wèi)星通信系統(tǒng) ? 低軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng) 低軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)（ LEOS）是指通信衛(wèi)星的軌道定位高度為 500km～ 1500km左右的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。 VSAT的關(guān)鍵技術(shù)主要包括： （ 1）地球站技術(shù)：目標(biāo)是 VSAT小型化，降低 VSAT的成本 （ 2）空間技術(shù)：目標(biāo)是降低衛(wèi)星的成本，在不增加衛(wèi)星重量的基礎(chǔ)上增加衛(wèi)星的容量、利用率，從而加強(qiáng)衛(wèi)星的競爭力。 衛(wèi)星通信系統(tǒng) ? 甚小口徑天線地球站 甚小口徑天線地球站（ VSAT）是指一類具有甚小口徑天線的、非常廉價(jià)的智能化小型或微型地球站，可以方便地安裝在用戶處。 衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)按照其使用的空間軌道位置，可分為對地靜止軌道（ CEO）系統(tǒng)和非對地靜止軌道系統(tǒng)；按照其業(yè)務(wù)提供的范圍可分為全球衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)和區(qū)域衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)。提供 PCS的任何網(wǎng)絡(luò)稱為個(gè)人通信網(wǎng)（ PCN）。 WAP采用客戶機(jī) /服務(wù)器結(jié)構(gòu)，提供靈活而強(qiáng)大的編程模式。 （ 3）移動(dòng)臺(tái)是用戶使用的終端設(shè)備。 GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要由網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（ NSS）、基站子系統(tǒng)（ BBS）和移動(dòng)臺(tái)（ MS）三部分組成： （ 1） NSS由移動(dòng)交換機(jī)、歸屬位置寄存器、訪問位置寄存器、鑒定中心、設(shè)備識(shí)別寄存器、操作維護(hù)中心和短消息業(yè)務(wù)中心組成。 移動(dòng)通信的基本技術(shù)主要包括：調(diào)制技術(shù)；移動(dòng)通信中電波傳播的模式及抗衰落措施；抗干擾措施；組網(wǎng)技術(shù)；移動(dòng)臺(tái)的小型化。 DDN業(yè)務(wù)區(qū)別是于傳統(tǒng)模擬電話專線的顯著特點(diǎn)是數(shù)字電路傳輸質(zhì)量高，時(shí)延小，通信速率可根據(jù)需要選擇；電路可以自動(dòng)迂回，可靠性高；一線可以多用，即可以通話、傳真、傳送數(shù)據(jù)，還可以組建會(huì)議電視系統(tǒng)，開放幀中續(xù)業(yè)務(wù)，做多媒體服務(wù)，或組建自己的虛擬專網(wǎng)，設(shè)立網(wǎng)管中心，自己管理自己的網(wǎng)絡(luò)。 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng) ? 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)是利用數(shù)字傳輸通道（光纖、微波、衛(wèi)星）和數(shù)字交叉復(fù)用節(jié)點(diǎn)組成的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸網(wǎng)，可以為客戶提供各種速率的高質(zhì)量數(shù)字專用電路和其他新業(yè)務(wù)。 在傳遞數(shù)據(jù)前 , 其連接不會(huì)建立。該業(yè)務(wù)為面向連接的業(yè)務(wù) ,適用于文件傳遞和數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù) ,其連接是在數(shù)據(jù)被傳送以前建立的。該業(yè)務(wù)具有傳遞介面延遲物性 , 其原因是接收器需要重新組裝原來的非壓縮語音和視頻信息。支持面向連接的業(yè)務(wù) , 其比特率是可變的。 ATM適配層 ? ATM采用了 AAL AAL AAL3/ AAL5多種適配層，適應(yīng) A級、 B級、 C級、 D級四種不同的用戶業(yè)務(wù) ,業(yè)務(wù)描述如下 : A 級 固定比特率 (CBR)業(yè)務(wù) :ATM適配層１ (AAL1),支持面向連接的業(yè)務(wù) ,其比特率固定 ,常見業(yè)務(wù)為64Kbit/s話音業(yè)務(wù) ,固定碼率非壓縮的視頻通信及專用數(shù)據(jù)網(wǎng)的租用電路。 （ 5）與傳輸系統(tǒng)的匹配：這是構(gòu)成信元流必須完成的動(dòng)作，發(fā)送時(shí)按照傳輸幀的負(fù)載結(jié)構(gòu)，接收時(shí)從傳輸幀中抽出信元流。信息域中的位被一個(gè)使用多項(xiàng)式 Xe43+1的自同步混雜器隨機(jī)處理，信元頭并沒有被混雜。搜索的功能是逐個(gè)的檢查各位，看看 HEC編碼規(guī)則是否被遵守；預(yù)同步狀態(tài)表示已經(jīng)找到一個(gè)正確的信元定界；同步狀態(tài)表示確認(rèn)信元定界的到達(dá)。信元頭差錯(cuò)控制 HEC域是一個(gè) 8位序列，所用的生成多項(xiàng)式是Xe8+Xe2+X+1。話音，數(shù)據(jù)，圖象等所有的數(shù)字信息都要經(jīng)過切割，封裝成統(tǒng)一格式的信元在網(wǎng)中傳遞，并在接收端恢復(fù)成所需格式。 信元 ? 在 ATM中信息流組織成固定長度的分組叫做 信元 （ CELL），信元是固定長度的分組，共有５３個(gè)字節(jié)，分為２個(gè)部分。 （ 4）指定的信元（ ATM層）：使用 ATM層服務(wù)為應(yīng)用提供服務(wù)的信元。 （ 2）有效信元：沒有頭差錯(cuò)的信元或已由頭差錯(cuò)控制進(jìn)程修正過的信元。 ATM適配層（ AAL） 由分段和重組子層和匯聚子層組成。它除了可為用戶提供高帶寬外，每個(gè)用戶還可享用專用帶寬，還可根據(jù)用戶的需求變化來調(diào)節(jié)用戶的帶寬，以達(dá)到最佳的使用效率， ATM可在局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)中傳輸多媒體信息，還可用在局域網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)量的實(shí)時(shí)分布處理等。傳輸速率已達(dá) 155Mbps和 622M bps，并將發(fā)展到 2Gbps以上，能夠滿足大數(shù)據(jù)量和大文件及多媒體信息的傳輸要求。它是國際電報(bào)電話委員會(huì) CCITT 和服務(wù)廠商共同提出，并在 1990年提出的一組建議中確認(rèn)為寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng) (BISDN)的傳輸方法。當(dāng)用戶數(shù)據(jù)信息被封裝在幀中進(jìn)入節(jié)點(diǎn)機(jī)后 ,首先識(shí)別幀頭中的 DLCI，然后再 PVC路由表中找出對應(yīng)的下段 PVC的號(hào)碼 DLCI，從而將幀準(zhǔn)確地送往下一節(jié)點(diǎn)機(jī)。 DLCI只具有本地意義，它并非指終點(diǎn)的地址，而只是識(shí)別用戶與網(wǎng)絡(luò)間以及網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)間的邏輯連接 (虛電路段 )。在每一幀的幀頭中都包含虛電路號(hào) 數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識(shí)符 (DLCI)，這是每一幀的地址信息。與 DLCORE協(xié)議操作有關(guān)的信息均通過第三層管理 DLCORE子層管理之間進(jìn)行協(xié)調(diào)來管理的。 在永久幀中繼承載連接的情況下，與 DL CORE協(xié)議操作有關(guān)的信息均由 DLCORE層管理實(shí)體負(fù)責(zé)維護(hù)。數(shù)據(jù)傳送業(yè)務(wù)不證實(shí)服務(wù)，因此只有兩種原語可供使用： DLCOREDATA請求和 DLCORE DATA指示。 圖 幀中繼實(shí)現(xiàn)基本原理 ? (3) 數(shù)據(jù)鏈路層核心業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳送功能 數(shù)據(jù)鏈路層核心業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳送功能是通過原語的形式來描述的。 幀中繼實(shí)現(xiàn)基本原理 ? (2) 數(shù)據(jù)鏈路層核心協(xié)議在 ISDN協(xié)議結(jié)構(gòu)中的位置 （下圖） 在 ISDN環(huán)境中，數(shù)據(jù)鏈路層核心協(xié)議 (DLCORE)的位置如下圖。信息字段 I包含的是用戶數(shù)據(jù)，可以是任意的比特序列，它的長度必須是整數(shù)個(gè)字節(jié)，幀中繼信息字節(jié)最大默契長度為 262個(gè)字節(jié)，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)能支持協(xié)商的信息字段的最大字節(jié)數(shù)至少為 1600，用來支持例如 LAN互聯(lián)之類的應(yīng)用，以盡量減少用戶設(shè)備分段和重裝用戶數(shù)據(jù)的需要。 (1) 幀中繼的幀結(jié)構(gòu) （圖 2） 在幀中繼接口 ，數(shù)據(jù)鏈路層傳輸?shù)膸?4種字段組成：標(biāo)志字段 F，地址字段 A，信息字段 I和幀校驗(yàn)序列字段 FCS。在途中的任何還未被確認(rèn)的 I幀均會(huì)被丟失，由較高層負(fù)責(zé)恢復(fù)。 LAPF實(shí)體通過發(fā)送一個(gè) DISC幀給對等的實(shí)體來切斷連接。 幀中繼實(shí)現(xiàn)基本原理 ? b. 數(shù)據(jù)傳遞 當(dāng)連接請求已被接受和證實(shí)，就建立起該連接，雙方就可以在 I幀中發(fā)送用戶數(shù)據(jù)，并以序號(hào) 0開始， I幀中的 N(S)及 N(R)兩個(gè)字段用于流量控制和差錯(cuò)控制，一個(gè)發(fā)送 I幀序列的 LAPF將對這些幀編制序號(hào) (模 128)，并將順序號(hào)放進(jìn)N(S)中， N(R)是已接收的 I幀的捎帶確認(rèn)，它使 LAPF實(shí)體能夠指示它期望接收的下一個(gè) I幀的序號(hào)。當(dāng)對方的 LAPF實(shí)體收到表示接受的 UA幀時(shí)，就向上送一個(gè)證實(shí)信息給提出申請的用戶。 SABME幀含有數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識(shí)符 (DLCI)。 采用確認(rèn)信息傳送方式時(shí) ， LAPF的幀交換分為 3個(gè)階段：連接建立、數(shù)據(jù)傳送和連接釋放。 幀中繼實(shí)現(xiàn)基本原理 ? 采用非確認(rèn)信息傳送方式時(shí)， LAPF的工作方程十分簡單，用到的幀只有一種，即無編號(hào)信號(hào)幀 UI。它具有很強(qiáng)的檢錯(cuò)能力 ，它能檢測出在任何位置上的 3個(gè)以內(nèi)的錯(cuò)誤、所有的奇數(shù)個(gè)錯(cuò)誤、 16個(gè)比特之內(nèi)的連續(xù)錯(cuò)誤以及大部分的大量突發(fā)錯(cuò)誤。 幀中繼實(shí)現(xiàn)基本原理 ? 信息字段 I包含的是用戶數(shù)據(jù)，可以是任意的比特序列，它的長度必須是整數(shù)個(gè)自己， LAPF信息字節(jié)的最大默認(rèn)長度為 260個(gè)字節(jié)，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)能支持協(xié)商的信息