
本书详细和系统地介绍了广域网络的概念、结构及主要技术。全书共11章,主要内容包括广域网络的通信基础、点对点选择、X.25网、综合业务数字网、帧中继、光纤通道、异步传输模式、数字数据网、广域网路由和广域网设计等。
本书介绍的内容系统全面、图文并茂、通俗易懂、实用性强,可作为大学计算机网络教材,也可作为计算机网络工程技术人员的参考书。
ARPA网络的出现,标志着以资源共享为目的的广域网络诞生。广域网(Wide Area Network,WAN)是一种跨越大地域的网络,通常覆盖一个国家。网络上的计算机称为主机(Host),又名端点系统(End System)。主机通过通信子网连接,通信子网的功能是把消息从一台主机传送到另一台主机。因此把网络的结构分成两部分: 通信子网和资源子网。通信子网负责整个网络的通信,资源子网是各种网络资源(如主机、主机上的软件资源、打印机等)的集合。
在广域网络中,通信子网由两个不同的部件组成,即传输线和交换单元。构建局域网和广域网的方法不同,构建局域网时,必须由构建局域网的单位完成传输网络的建设,传输网络的传输速率可以很高,如吉位以太网。但是因为各种条件的限制,构建广域网时,必须借助于公共传输网络。用户并不关心公共传输网络的内部结构和工作机制,所关心的仅仅是公共传输网络提供的接口,以及实现和公共传输网络之间的连接,并通过公共传输网络实现远程站点之间的报文交换的方法。因此,广域网的设计前提在于掌握各种公共传输网络的特性,以及公共传输网络和用户之间的互连技术。
目前,主要由电信部门提供公共传输网络服务,基本上可以将公共传输网络分为两类: 一类是电路交换网络,主要包括公共交换电话网(PSTN)和综合业务数字网(ISDN);另一类是分组交换网络,主要有X.25分组交换网、帧中继和交换式多兆位数据服务。电路交换网络的特点是: 远程端点之间通过呼叫建立连接,在保持连接期间,电路由呼叫方和被呼叫方专用。经呼叫建立的连接属于物理层链路,只提供物理层承载服务,在两个端点之间传输二进制位流。分组交换网络提供虚电路和数据报服务。虚电路又分为永久虚电路和交换式虚电路两种。永久虚电路由公共传输网络提供者设置,一旦设置完成,这种虚电路即长期存在。交换式虚电路需要由两个远程端点通过呼叫控制协议建立,在完成当前数据传输后拆除。虚电路和交换电路的最大区别就是: 虚电路只给出了两个远程端点之间的传输通路,并没有把通路上的带宽固定分配给通路两端的用户,因此其他用户的信息流可以共享传输通路上物理链路的带宽。数据报服务不需要经过虚电路建立过程就可实现报文传送,由于没有在报文的发送端和接收端之间建立传输通路,因此报文中必须携带源端点和目的端点的地址。而且,公共传输网络的中间节点,必须能够根据报文的目的端点地址选择合适的路径转发报文。当然,呼叫控制协议在建立虚电路时,也必须根据用户设备地址来确定传输通路的两个端点。由于分组交换网络提供的不是物理层的承载服务,因此必须把要传输的数据信息封装在分组交换网络要求的帧或报文格式的数据字段中才能传送。
除公共传输网络服务外,另一种属于专用线路连接的传输网是数字数据网(DDN)。DDN可以在两个端点之间建立一条永久的、专用的数字通道,通道的带宽可以是64Kbps的倍数,一般情况下,是它的1~30倍。如果是它的30倍,该数字通道就是完整的E1线路。DDN的特点是: 在租用该专用线路期间,用户独占该线路的带宽。
本书较详细地介绍了广域网络的有关内容,主要包括广域网通信基础、点对点选择、X.25网、综合业务数字网、帧中继、光纤通道、异步传输模式(ATM)、数字数据网、广域网路由和广域网设计方案等。
由于作者水平有限,书中不足之处在所难免,敬请读者批评指正。
陈明
2008年4月
第1章概述
1.1网络分类
1.2广域网络的发展
1.3广域网构建基础
1.4公共网络和专用网络
1.5远程通信的解决方案
1.6广域网拓扑结构
1.7网络连接
1.7.1点对点网络
1.7.2广播信道
1.8电信网络
1.8.1电信网络的发展
1.8.2长途电信公司
1.8.3分组电信公司
1.9语音网络
1.9.1模拟语音网络
1.9.2语音网络中的数字信号
1.9.3模/数转换
1.9.4频分多路复用和时分多路复用
1.9.5双工通信
1.9.6分组语音
1.10专用线路
1.11远程通信网络接口
1.11.1数据通信设备(DCE)
1.11.2DTE到DCE的协议
1.12电路和虚电路
1.12.1电路类型
1.12.2永久虚电路( PVC)和交换虚电路(SVC)
1.12.3交换虚电路(SVC)信息传输
总结
习题
第2章广域网通信基础
2.1连接到数字网络
2.1.1DTE/CSU接口
2.1.2亚速率(Subrate)设备
2.2多路复用器
2.3调制解调器
2.3.1基本概念
2.3.2调制解调器的类型
2.3.3URAT接口
2.3.4RS232标准
2.3.5调制解调器信号和协议
2.3.6调制解调器组件
2.3.7调制
2.3.8带宽和传输速率
2.3.9调制解调器的同步
2.4微波通信
2.4.1微波通信概述
2.4.2微波设备
2.5卫星通信
2.5.1卫星设备
2.5.2卫星频率范围
2.5.3卫星特征
2.5.4甚小口径终端(VSAT)
2.6数字用户线路
2.6.1DSL工作原理
2.6.2DSL的不同服务类型
2.6.3DSL技术三大主流趋势
2.6.4DSL上的IP多播
2.6.5利用DSL传输语音
2.6.6使用DSL集中器扩展带宽
2.6.7非对称数字用户线路(ADSL)工作原理
2.6.8ADSL在宽带接入网中的应用
2.7专用分组交换机
2.8路由器
2.8.1路由器的作用
2.8.2路由器的优缺点
2.8.3路由器的功能
总结
习题
第3章点对点选择
3.1各种数据速率及相关应用
3.2点对点选择
3.3拨号线路和租用线路
3.3.1拨号连接
3.3.2租用线路
3.3.3数字数据服务(DDS)
3.4Switched56技术
3.5TCarrier和ECarrier技术
3.5.1TCarrier技术
3.5.2T1fp技术
3.5.3E1技术
3.6线缆调制解调器
3.6.1线缆调制解调器概述
3.6.2线缆调制解调器与ADSL的比较
3.7同步光纤网
3.7.1同步光纤网的优势
3.7.2同步光纤网协议体系结构
3.7.3SONET多路复用
3.7.4SONET帧格式
3.7.5SONET网络组件
3.8数据链路层协议
3.8.1HDLC协议
3.8.2串行线路Internet协议(SLIP)
3.8.3压缩后的SLIP
3.8.4点到点协议(PPP)
总结
习题
第4章X.25网
4.1X.25网的服务
4.2X.25网的协议
4.2.1物理层协议
4.2.2数据链路层协议
4.2.3分组层协议
4.3分组(包)装/拆器
4.4开销与性能
4.5X.25分组层
4.5.1分组格式
4.5.2虚电路服务
4.5.3永久虚电路服务
4.5.4多路复用
4.6流量控制
4.7X.25网络设备
总结
习题
第5章综合业务数字网
5.1ISDN概念
5.2ISDN服务
5.3ISDN协议
5.3.1ISDN协议概述
5.3.2ISDN设备
5.3.3ISDN参考点
5.4ISDN的实现
5.4.1基本网络连接
5.4.2远程网络连接
5.4.3随时拨号远程联网
5.4.4网络冗余与溢出
5.5ISDN业务
5.5.1ISDN的业务能力及分类
5.5.2承载业务
5.5.3用户终端业务
5.5.4补充业务
5.6宽带ISDN
5.6.1BISDN网
5.6.2实现BISDN的关键技术
5.6.3BISDN网络协议参考模型
5.6.4BISDN用户/网络接口
总结
习题
第6章帧中继
6.1帧中继概念
6.2帧中继原理
6.3帧中继体系结构
6.4帧中继协议
6.4.1永久线路和虚拟线路
6.4.2帧中继帧
6.4.3帧中继寻址
6.4.4通过帧中继连接局域网
6.5帧中继载荷控制
6.6帧中继拓扑
6.7帧中继的实现
6.7.1帧中继实现方案
6.7.2终端用户对帧中继网络的访问
6.7.3帧中继和专线网的比较
6.7.4公用帧中继服务
6.7.5随时带宽
6.7.6条件突发
6.7.7运营商的选择
6.7.8帧中继网络需求
6.8帧中继用户接入规程和设备
总结
习题
第7章光纤通道
7.1光纤通道概述
7.2光纤通道术语
7.3光纤通道元素
7.4光纤通道协议
7.5光纤通道帧格式
7.6帧控制
总结
习题
第8章异步传输模式
8.1异步传输模式的发展背景
8.2ATM概念
8.3传输模式
8.4ATM信元
8.5BISDN协议参考模型
8.5.1物理层
8.5.2ATM层
8.5.3ATM适配层
8.6ATM的实现
8.6.1虚通路和虚通道
8.6.2运行中的ATM
8.6.3基于同步光纤网(SONET)的ATM
8.6.4帧中继上的ATM
8.7ATM设备
8.7.1路由器
8.7.2数据服务单元
8.7.3集线器
8.7.4工作站网络接口卡
8.7.5交换机
8.8虚拟局域网和ATM
8.9局域网仿真
8.9.1协议结构
8.9.2仿真LAN
8.9.3局域网仿真客户机和服务器
8.9.4LAN仿真的实现
8.9.5LAN仿真帧格式
8.10MPOA协议
8.10.1MPOA的技术成分
8.10.2MPOA的逻辑部件
8.10.3MPOA的操作过程
总结
习题
第9章数字数据网
9.1DDN概述
9.2DDN特点
9.3DDN网络基本组成
9.4DDN网络结构
9.4.1DDN三级网络结构
9.4.2DDN网络层次
9.5DDN网络管理和控制
9.6DDN业务
9.7虚拟专用网(VPN)
9.7.1VPN概念
9.7.2VPN特点
9.7.3VPN中的协议
9.7.4VPN实现技术的原理
9.7.5VPN类型
9.7.6通过高速DSL建立虚拟专用网
9.8入网方式
9.8.1DDN接入方式
9.8.2用户入网方式
9.9DDN网络的同步
9.10DDN网络的应用
9.11各级网络之间的接口
9.12网络互连
9.13DDN网络的发展方向
总结
习题
第10章广域网路由
10.1路由选择机制
10.1.1广域网的物理地址
10.1.2层次地址与路由的关系
10.2广域网中的路由
10.3路由算法
10.3.1最优化原则
10.3.2最短路径路由算法
10.3.3扩散法
10.3.4距离矢量路由算法
10.3.5链路状态路由算法
10.3.6分级路由算法
10.3.7广播路由算法
10.4Internet上的路由选择协议
10.4.1自治系统
10.4.2路由信息协议
10.4.3开放最短路径优先(OSPF)协议
10.4.4边界网关协议
总结
习题
第11章广域网方案设计
11.1分组语音
11.1.1概述
11.1.2分组语音模型
11.1.3实现分组语音技术的网络结构
11.1.4分组语音的关键技术
11.1.5分组语音的传输方案
11.1.6分组语音技术的应用
11.2防火墙技术
11.2.1防火墙概念
11.2.2防火墙基本实现技术
11.2.3代理服务器
11.3网络地址转换
11.3.1NAT工作原理
11.3.2NAT的类型
11.3.3基于NAT的负载平衡
11.3.4应用NAT技术的安全策略
11.3.5NAT技术在防火墙中的应用
11.3.6在使用NAT时需要考虑到的问题
11.4广域网服务的选择
11.4.1T1租用线路
11.4.2专用网与公用网的比较
11.4.3帧中继设计
11.5广域网总述
总结
习题
附录
实验一通过路由器连接两个局域网
实验二中小企业应用ADSL组网实例
参考文献