计算机网络原理第5章

第五章广域网与网络互联教学目的：1、了解X.25分组交换、帧中继、ADSL和ATM等技术；2、了解网络互联概念，掌握各种网络互联设备的使用；3、掌握对等网的组建与使用。计算机网络原理第5章广域网与网络互联第二章习题解答1、如果每次采样产生16bits数据，那么一个每毫秒采样一次的4kHz无噪声信道的最大数据传输率是多少?解：该题求的是信道实际传输信号的最大速率，不是求信道容量。由数据传输速率公式：S=B×log2N在此波特率B=1/10-3=1000Hzlog2N=16所以S=1000*16=16kbps.计算机网络原理第5章广域网与网络互联第二章习题解答2、设要发送的数据多项式为X7+X5+1,生成多项式为X3+1,求发送该数据的码字?解：发送数据的比特串为10100001,生成函数G的比特串为1001(1)B(x)=10100001000(2)R(x)取B(x)/G(x)余数：111(3)T(x)=B(x)-R(x)=1010000111110100001111就是要发送的码字计算机网络原理第5章广域网与网络互联补充题：1、比较使用如下方案的无噪声4kHz信道的最大数据传输能力:(a)每次采样2比特的模拟编码;(b)T1PCM系统;T1PCM系统是指用T1标准传输一路PCM编码的话音传输系统,即将模拟数据（话音）用数字信号（编码）发送，T1标准是将话音用8kHz频率采样，每个采样值在幅度上量化为7bit的PCM编码。(a)由信道容量公式:C=2F*log2N=2*4k*2=16kpbs(b)由信道容量公式:C=2F*log2N=2*4k*7=56kpbs计算机网络原理第5章广域网与网络互联补充题：2、一个1Km，10Mbps的CSMA/CDLAN（非802.3）,传输速率是200m/us,数据帧长度是256位,包括32位的头部、校验和及其它开销。一次成功传输后的第一个时糟用于接收者获得信道发送一个32位的确认帧。假定没有冲突，求有效比特率(S)，扣除开销。有效数据位：256-32=224；发送时间：256/10M=25.6us;传输时延：1000/200=5us；确认时间：32/10M+5=8.2us;总的周期：38.8ms;从而有效比特率S=224/38.8=5.77Mbps.计算机网络原理第5章广域网与网络互联5.1广域网广域网概述广域网(WideAreaNetwork,WAN)是指覆盖范围广、传输速率相对较低、利用公共远程通信设施，以数据通信为主要目的的数据通信网。广域网的拓扑结构有：对等型、环型、星型、全网状、局部网状等。广域网技术包括：公用电话网，综合业务数字网，公共分组交换数据网，数字数据网，帧中继，xDSL,ATM计算机网络原理第5章广域网与网络互联一、公用电话网-PSTN利用电话网传输计算机网络通信数据。设备：调制解调器连接图：工作过程：拨号上网通信速率：9.6kb/s—56kb/s计算机网络原理第5章广域网与网络互联二、综合业务数字网—ISDN以电话综合数字网为基础的通信网，用来承载包括话音、非话音在内的多种电信业务—一线通.设备：专用设备连接图：工作过程：由两个B通道和一个D通道组成，每个B通道可提供64kb/s的语音或数据传输。通信速率：N-ISDN：160kb/sB-ISDN:155.52Mb/s计算机网络原理第5章广域网与网络互联三、X.25分组交换技术1、X.25标准1970年提出，是一个以数据通信为目标的公共数据网。最快速度64kb/s～2Mb/s。2、X.25工作原理面向连接的公用网.(1)物理层X.21(2)数据链路层平衡链路访问LAPB(3)报文分组层计算机网络原理第5章广域网与网络互联3、X.25分组交换网构成(1)分组交换机(2)用户接入设备(3)传输线路4、特点管理：国际电信联盟(CCITT,ITU-T)信道：模拟信道传输数字信号,数字信道PCM通信速率：模拟信道9.6kb/s,48kb/s,64kb/s数字信道64kb/s,128kb/s,2Mb/s适用范围：远程终端、计算机访问、传输通信量不高的情况实例：中国公用分组交换网(CHINAPAC)计算机网络原理第5章广域网与网络互联四、数字数据网—DDN利用数字信道提供永久或半永久性电路，以传输数据信号为主的数字传输网络。特点：专线速率高，64kb/s～2.048Mb/s；传输质量高，网络时延小；协议简单，采用交叉连接技术和时分复用技术；灵活的连接方式；电路可靠性高；网络运行管理简便。计算机网络原理第5章广域网与网络互联五、帧中继网帧中继:(FrameRelay)在数据链路层上用简化的方法传送和交换数据单元的一种技术，它实际上是网络与数据终端设备（DTE）的接口标准。适用范围：数据业务量为突发性,通信距离较长,数据通信带宽较高而参与通信的各方多于两个.协议：ITU-I标准11个,ANSI标准5个,FRE帧中继论坛8个.计算机网络原理第5章广域网与网络互联六、xDSL技术DSL(DigitalSubscriberLine)数字用户线路，包括HDSL,SDSL,VDSL,ADSL,RADSL,是以电话线为传输介质的点对点传输技术。xDSL系统由局端设备（DSLAM）和用户端设备组成。用户端设备由DSLModem和语音分离器组成。1、对称DSL技术(1)HDSL-高比特率DSL：利用两对双绞线传输，支持N*64kb/s(2)SDSL-单线DSL2、非对称DSL技术(1)ADSL:利用一对双绞线传输，上行速率64kb/s～1.5Mb/s,下行速率640kb/s～6Mb/s(2)RADSL:速率自适应DSL(3)VDSL:甚高速DSL计算机网络原理第5章广域网与网络互联七、ATM技术ATM中文叫“异步传输模式”。1、特点:利用固定长度的信元在网上传送信息2、信元:53字节，5个字节为信元头，48字节数据3、协议结构（1）用户层（2）物理层（3）ATM层4、支持速率155Mbps～24Gbps计算机网络原理第5章广域网与网络互联5.2互联网技术概述将多个独立的计算机网络用通信处理设备连接起来,构成物理上范围更大的网络，以便访问远程资源和进行分布式控制。目的：(1)实现网络之间的通信(2)实现高级的用户服务(3)提高网络系统性能和系统可靠性计算机网络原理第5章广域网与网络互联计算机网络原理第5章广域网与网络互联1、互连与互联计算机网络原理第5章广域网与网络互联计算机网络原理第5章广域网与网络互联２、网络互联设备(1)中继器在物理层实现网络互联,在不同电缆段之间复制位信号。双口中继器多口中继器无源集线器，有源集线器，智能集线器计算机网络原理第5章广域网与网络互联(2)网桥在数据链路层上的互联设备，在两个LAN之间存储转发帧。可用于两个同类型网络之间的互联，网络使用相同的网络操作系统（如以太网与令牌网）本地网桥：传输介质允许长度范围内网络互联的网桥，可分为内桥和外桥。远程网桥：联接的距离超过常规范围使用的网桥。计算机网络原理第5章广域网与网络互联计算机网络原理第5章广域网与网络互联计算机网络原理第5章广域网与网络互联(3)路由器(Router)在网络层上的互联设备，在多个LAN之间存储转发报文分组。功能：路径选择、存储转发、过滤、流量管理、介质转换等。软路由：在一台连接多个网络的计算机上运行路由软件，以实现网络间的路由。硬路由：专门的路由设备。计算机网络原理第5章广域网与网络互联计算机网络原理第5章广域网与网络互联计算机网络原理第5章广域网与网络互联计算机网络原理第5章广域网与网络互联计算机网络原理第5章广域网与网络互联计算机网络原理第5章广域网与网络互联计算机网络原理第5章广域网与网络互联计算机网络原理第5章广域网与网络互联计算机网络原理第5章广域网与网络互联(4)交换机(Switch)第二层交换机：相当于一个高速网桥。第三层交换机：相当于一个高速路由器。计算机网络原理第5章广域网与网络互联计算机网络原理第5章广域网与网络互联(5)网关(Gateway)在传输层以上(4-7层)的互联设备，用于高层协议的转换，可以连接不同类型(协议不同)的网络。网关可以是一台专门的设备，也可以由专门的接口部件和网关软件组成。适用范围：不同协议的网络间连接；不同体系结构的网络间连接；大型与小型机之间的连接；不同网络操作系统的网络间连接。计算机网络原理第5章广域网与网络互联3、网络互联测试(1)Ping操作功能：用于检查网络连接及主机是否可达。支持IP和IPX网络协议。命令格式：Ping[ip][-Rdnqrv][-ccount][-ppattern][-spacketsize][-ttimeout]hostname-R记录路由，缺省为不记录路由；-d设置Socket为Debug模式，缺省为非；-n将hostname直接作为IP地址，而不需作域名解析，缺省为智能方式；计算机网络原理第5章广域网与网络互联-q除统计数字外，不显示其他信息；-r不经路由选择而将ECHO_REQUEST报文送往直接相连的网络，缺省为经过路由选择；-v显示接收到的非ECHO_RESPONSE其他ICMP报文，缺省为不显示；-ccount发送ICMPECHO_REQUEST报文次数，缺省为5次；-ppattern设置对ECHO_REQUEST报文填充字节，pattern为填充内容；计算机网络原理第5章广域网与网络互联-spacksize设置ECHO_REQUEST报文长度（不包括IP和ICMP报文头），缺省为56-ttimeout在发送完ECHO_REQUEST后，等待ECHO_RESPONSE的超时时间，以ms为单位，缺省为2000ms。hostname:目标主机域名或IP地址。例：ping202.116.44.67ping章广域网与网络互联(2)tracert操作功能：用于检查网络连接及主机是否可达。所经过的路由器地址。命令格式：tracerthostname例:tracert218.19.174.8计算机网络原理第5章广域网与网络互联计算机网络原理第5章广域网与网络互联5.3对等网所谓对等网，就是网络中各计算机之间可自由访问，关系平等，共享双方的各种资源。对等网不适用于大型网络环境,特别适合小型办公室网络。对两台计算机而言，可直接用网线连成一个对等网，对多台计算机则需要用集线器进行连接。计算机网络原理第5章广域网与网络互联1、对等网的定义与特点定义：各计算机间可自由访问，关系平等，共享双方的各种资源，对等网不适用于大型网络环境。特点：·不需要专用服务器和工作站。·网络连接简单，对已有网络，扩充方便·资源共享很容易，对办公室小型网络来说，共享打印机、CD-ROM使网络成本降低。·对等LAN网络的软硬件投资少于服务器/工作站LAN网络,也不需要高水平的安装和管理人员。·安全性较差，网络的统一管理困难。计算机网络原理第5章广域网与网络互联2、对等网的安装对二台计算机而言，可直接用网线连成一个对等网，对多台计算机则需要用集线器相连。(1)网络的硬件安装·安装网卡。·按一定的拓朴关系连接各计算机。集线器（a）（b）计算机网络原理第5章广域网与网络互联（2）网络的软件安装·安装网卡驱动程序·安装网络协议:TCP/IP或NetBEUI·“网络”对话框的“配置”标签中，“Microsoft网络用户”的属性设置为不“登录到WindowsNT域”，·在“网络”对话框的“标识”标签中，填入“计算机名”、“工作组”名称及“计算机说明”计算机网络原理第5章广域网与网络互联3、建立与使用共享资源共享驱动器或文件夹：(1)双击【我的电脑】→单击（即选定）某个逻辑驱动器（包括光驱），例如D：盘。(2)单击【文件】菜单→单击【共享】菜单；(3)选定[共享为]，可以使用默认的共享名，备注栏可以填写说明性文字。(4)对于文件夹的共享设置与磁盘类似，选定某个文件夹后操作与（2）、（3）步骤相同。(5)在Windows95中，不能对文件