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4. X.25 分组交换网( PDN ). 公共分组交换数据网是一个以数据通信为目标的公共数据网 PDN ( Public Data Network )。在 PDN 内各节点是由交换机( PSE , Packet Swi t ching Equipment )组成的。交换机间交换的数据单元是分组(数据包),交换机具有存储转发分组的能力。

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Presentation Transcript
4 x 25 pdn
4. X.25分组交换网(PDN)

公共分组交换数据网是一个以数据通信为目标的公共数据网PDN(Public Data Network)。在PDN内各节点是由交换机(PSE,PacketSwitching Equipment )组成的。交换机间交换的数据单元是分组(数据包),交换机具有存储转发分组的能力。

为了使用户设备经PDN的连接实现标准化,ITU-T于1976年推出了X.25建议书。X.25建议书使PDN向用户提供了统一的接口规格标准,所以习惯上称PDN为X.25网或X.25 PDN。 X.25协议主要定义了主机与公共分组交换网之间的协议。它提供了点对点的面向连接的通信。


X 25 pdn
X.25分组交换网(PDN)

  • 特征:

  • 工作在OSI/RM的第3层

  • 采用分组交换,面向连接(虚电路),可靠性高

  • 多路复用。一条物理链路支持多条虚电路

  • 点对点传输,不支持广播

  • 支持多种高层协议,它们均作为普通数据被封装在X.25的分组中在网络中传送

  • 工作速率≤64Kbps


X.25的体系结构

虽然X.25协议出现在OSI模型之前,但是ITU-T规范定义了在DTE和DCE之间的分层的通信,与OSI模型的前三层呼应(见图5-2):X.25物理协议层(第1层)、X.25链接访问层(第2层)、X.25包协议层(第3层)。

图5-2 X.25 通信层与OSI模型的比较


X.25模型

物理协议层:物理协议层由I T U - T的X . 2 1标准定义,该层控制着到通信适配器和通信电缆的物理和电子连接。物理层使用同步通信来传输帧,在物理层中包含着电压级别、数据位表示和定时及控制信号。X . 2 5物理接口与P C串行通信端口的E I A - 2 3 2 C / D标准很相似。

链接访问层:X . 2 5的第2层等价于O S I模型的数据链路层的M A C子层。X . 2 5第2层处理数据传输、编址、错误检测和校正、流控制和X . 2 5帧组成等。其中包含均衡式链路访问过程(Link Access Procedure-Balanced,L A P B )协议,是用来建立或断开WA N上的虚拟连接的。虚拟连接是通信介质中两点之间的逻辑连接。在一个物理连接或通信电缆中可以有多个虚拟的X . 2 5连接。L A P B还可以确保帧是按发送的顺序来接收的,接收时未受任何损害。


X.25模型

包协议层:第3层类似于O S I的网络层。该层处理信息顺序的交换,并确保虚拟连接的可靠性。它可在一个虚连接上同时转接多达4 0 9 5个虚拟连接。第3层提供了以下基本服务:

(1)在主机等D T E和X . 2 5适配器等D C E之间创建两个逻辑信道。一个信道用于发送端,一个用于接收端。

(2)在逻辑信道机器相连的网络设备接口之外创建虚拟电路。

(3)当有多个X . 2 5用户时可以进行多路转接器(交换机)通信会话。


X.25网络的组成

X.25网实际上包括相关的一组协议,如CCITT X.3,X.28,X.29,X.75等。X.25协议主要定义了主机与公共分组交换网之间的协议。它提供了点对点的面向连接的通信,而不是点到多点的无连接通信,后者应用在许多其他WAN协议中。

当X.25网服务刚刚引入时,其传输速率被限制在64 kb/s内。1992年,ITU-T更新了X.25标准,传输速率可高达2.048 Mb/s。


X.25网络由许多称之为分组交换机(PSE)的节点组成。

为了保证通信可靠性,每个PSE至少与另两个PSE相连接,使得一个PSE故障时,能通过其他路由继续传输信息。

PSE之间交换的是分组(包),所以又称X.25网为分组交换网或包交换网。PSE采用存储转发的方法交换分组。


X.25网络的设备

  • 数据终端设备(DTE):X.25网络的末端设备(如路由器、主机、终端、PC机等),一般位于用户端(故称为用户设备)

  • 数据电路端接设备 (DCE):专用的通信设备,DTE通过DCE接入X.25网络

  • PSE:X.25网络分组交换机,用于数据的存储转发

  • PAD设备:用于将非分组设备接入X.25网。位于DTE与DCE之间,实现三个功能:缓冲、打包、拆包。(见下页图)


PAD

非分组终端

DCE

打包拆包

缓冲区

X.25网络

PAD的工作原理


X.25提供的服务

X.25网络为用户提供的是虚电路服务。多个虚电路可复用到单条物理电路上。

DTE之间端到端的通信是通过双向虚电路来完成的(一般申请16个双向虚电路)。

X.25即支持永久虚电路PVC,也支持交换虚电路SVC。


X.25网络的接入

  • 分组终端:直接接入

  • 非分组终端:通过PAD接入

  • 字符终端:用拨号(PSTN)方式间接接入(X.28/X.32)

  • 利用X.25组网:

  • 1.通过X.25将PC接入局域网

  • PC端——X.25网卡,同步MODEM

  • LAN端——路由器,同步MODEM

  • 2.通过X.25实现LAN的远程互连

  • 双方均需路由器,同步MODEM


X.25的连接特性

D T E向PA D发送数据,PA D按X. 25格式将数据格式化并编址,然后通过D C E管理的包交换电路将其发送出去。D C E连接在包交换机( P a c k e t -Switching Ex c h a n g e,P S E )上,P S E是X. 25 WA N网络中位于厂商站点的一种交换机。

X. 25网络有四个特别重要的协议,如下所示:

X . 3协议:规定了PA D是如何转换要发送的X. 25格式的包,以及当包到达其目标网络时,是如何将X. 25信息删除掉的。

X. 20协议:定义了D T E和D C E之间的起始和终止传输。

X. 28协议:说明了D T E (或称终端)和PA D之间的接口。

X. 29协议:说明了控制信息是如何在D T E • 和PA D之间发送的,以及控制信息发送的格式是怎样的。


X. 25网络图


X.25的连接特性

这种形式的包交换包含着用存储转发技术来传送消息。D T E将数据消息整理为包的形式发送给PA D。PA D可以在一条电缆介质上从多个D T E向包交换结点( D C E )发送数据。D C E就是一个交换机,它在物理上与几个其他D C E连接,在X. 25网络上,D C E交换机可以通过X. 25协议设计创建的几个逻辑信道发送数据。交换机接受传输来的包并将它们存储在缓冲区中,直到预期的传输信道可用。然后,包被转发到目标地址, D C E再将包发送为PA D,由PA D将包重新组合为原来的顺序。因为X. 25支持多个信道,所以几个D T E可以同时传输。交换机顺序地从信道到信道转换,从每个D T E上传送数据。


X.25的帧结构

X. 25帧包含着以下域:

•标志:说明帧的起始。

•帧的级别和控制地址:包含着第2层L A P B域。

•数据:包含着第3层域。

•帧检测序列( F C S ):用于C R C错误检测。

•标志:说明帧结束。

L A P B域位于带L A P B的帧的第3层周围,含有帧的起始标志、帧控制地址信息,以及由F C S和帧结束标志组成的L A P B注脚域。L A P B地址部分标识了帧的目标,控制部分说明了消息是命令还是响应,而且还包含着帧的顺序号。


X.25的帧结构

X. 25帧的数据部分内包含的第3层域(上图所示)是由头和从发送网络处过来的封装的包组成。头由以下域组成;

通用格式标识符( G F I ):说明包的头是如何格式化的。

逻辑信道标识符( L C I ):包含着一个数字,指示用来传输帧的虚拟电路。

包类型标识符( P T I ):说明传输的X. 25 包的类型。

一旦建立了虚拟电路, X. 25 就在每个帧中放置一个顺序号。这个顺序号存储在帧的L A P B部分的控制域中。而当连接建立完毕后,就可以确定无须接收端D T E进一步请求就可以发送的帧的最大数目。通常,帧受的限制是根据分配的预定时间而决定的。


X.25网的特点

统一的用户设备接口

X.25网内各节点是具有运算、存储转发等功能的专用计算机,向用户设备提供了统一的接口,从而能够实现不同速率、码型和传输控制规程的用户设备接入X.25网进行相互通信。

高可靠性

为保证数据的可靠传输,采用大量的差错控制协议;

第三层协议提供了可靠的面向连接的虚电路服务;

每个交换机至少与另两个交换机相连接来增加网络的抗毁性和可靠性。

多路复用技术

在单一的物理链路上可同时复用多条逻辑信道(虚电路),使一个用户设备能同时与多个用户设备进行通信;


X.25网的特点

  • 流量控制与管理

    • X.25网内通过流量控制协议来实现对流量的控制,并且具有拥塞控制机制来防止拥塞现象的产生。

  • 点对点协议

    • X.25是一个点对点协议,不支持广播,可以采用每个节点两两相连的全网状拓扑;

  • 与其它网络互连

    • 可以与公用电话网、ISDN等公用网互连;