第 7 章数据网

数据通信网是由数据终端、传输、交换和处理等设备组成的体系，用于数据信息的传输、交换与处理，并尽可能提高网内各种设备的利用率，以获得网内资源（包括通信线路、硬件、软件数据库等）的共享。数据通信网是由数据终端、传输、交换和处理等设备组成的体系，用于数据信息的传输、交换与处理，并尽可能提高网内各种设备的利用率，以获得网内资源（包括通信线路、硬件、软件数据库等）的共享。第7章数据网

7.1 概述 7.2 分组交换网 7.3 DDN网 7.4 帧中继网 7.5 ATM网 7.6 计算机通信网第7章数据网

7.1.1数据网概念及构成 7.1.2 数据网的分类 7.1 概述

数据通信系统 数据站数据站接口接口数据终端设备计算机系统接口输入输出设备传输控制器数据电路终接设备传输控制器接口输入输出设备数据电路终接设备传输信道 DTE DCE DCE DTE 数据电路数据链路图7.1 数据通信系统的构成 7.1.1数据网概念及构成

DTE（Data Terminal Equipment）是数据终端设备。可以是连接到数据网络上的任意一个计算机设备 DCE（Data Circuit Equipment）是数据电路终接设备.其作用是把DTE送来的数据信号变换成模拟信号再送往信道；或者反过来把信道来的模拟信号变换成数据信号再送往DTE。 7.1.1数据网概念及构成

计算机 交换节点一般数据终端图7.2 数据网示意图 7.1.1数据网概念及构成 • 数据网的构成 • 数据网的硬件构成包括数据终端设备、数据交换设备和数据传输设备。 • 数据网的骨干网一般采用网状结构或格形网结构，而数据网的本地网一般采用星型结构或其他结构。

7.1.1数据网概念及构成 7.1.2 数据网的分类 7.1 概述

数据网的分类 可以从不同的角度来分类 (1)按照传输技术分类交换网：由节点和通信链路组成广播网：每个数据站的收发信机共享同一个传输媒质 (2)按照传输距离分类局域网：传输距离一般在几公里以内，速率在10Mb/s以上。城域网：传输距离一般在50~100公里之内，以光纤为通信媒体广域网：一种跨地区的数据通信网络，通常包含一个国家或地区。 7.1.2 数据网的分类

7.2.1 分组交换网络结构 7.2.2 分组交换网的业务功能 7.2.3 分组网的应用 7.2 分组交换网

从设备来看，分组交换网由分组交换机、连接这些交换设备的链路、远程集中器（含分组装拆设备）、网络管理中心（NMC：Network Management Center）等组成。分组交换机可分为转接交换机和本地交换机两种转接交换机容量大、线路端口数多、具有路由选择功能，主要与其他交换机互连本地交换机容量小，只有局部交换功能，不具备路由选择功能 7.2.1 分组交换网络结构

其他分组网 NMC RCU NT 一级骨干网不完全网状连接 PT RCU NT PT RCU：远程集中器 PT：分组型终端 NT：非分组型终端 NMC：网管中心高速线路高速或中速线路本地交换机转接交换机 7.2.1 分组交换网络结构分组交换网的基本结构如图

分组交换网的业务分为基本业务和用户任选业务分组交换网的业务分为基本业务和用户任选业务基本业务功能：分组网向所有网上的用户提供的基本服务功能。也就是要求网络能在用户之间“透明地”传送信息用户任选业务功能：用户可以根据需要选择任选业务。 7.2.2 分组交换网的业务功能

分组网的应用可以总结如下： 利用分组网组建本系统的管理信息网利用分组网进行数据库查询，开展信息服务利用分组网进行本系统的实时业务处理利用分组网接入CHINANET 7.2.3 分组网的应用

7.3.1 DDN网的结构及组成 7.3.2 DDN网的业务及应用 7.3 DDN网

DDN（Digital Data Network）是采用数字信道来传输信号的数据传输网。可以为用户提供全数字、全透明、高质量的网络来连接、传递各种数据业务可以为用户提供专用的数字数据传输通道为用户建立自己的专用数据网提供条件 DDN的基础是数字传输网，必须以光缆、数字微波、数字卫星电路为基础。 7.3.1 DDN网的结构及组成

1．DDN网的结构 7.3.1 DDN网的结构及组成核心层节点接入层节点核心层接入层用户接口层图7.5 DDN网的分层结构 DDN网可分为核心层、接入层、用户接口层

(1)核心层以2Mb/s电路构成骨干节点核心，执行网络业务的转接功能，包括帧中继业务的转接。(1)核心层以2Mb/s电路构成骨干节点核心，执行网络业务的转接功能，包括帧中继业务的转接。 (2)接入层为DDN各类业务提供子速率复用和交叉连接，主要有帧中继业务、用户接入业务和本地帧中继业务，以及压缩语音/G3传真用户入网。 (3)用户接口层为用户入网提供适配和转接功能，如小容量时分复用设备等。 7.3.1 DDN网的结构及组成

2．DDN网的组成 一个DDN主要由本地传输系统、交叉连接和复用系统、局间传输及同步时钟系统和网络管理系统组成 (1)本地传输系统：指从终端用户至DDN的本地局之间的传输系统，即用户线路，一般采用普通的市话用户线，也可使用电话线上复用的数据设备。 7.3.1 DDN网的结构及组成

(2)交叉连接和复用系统：交叉连接是将符合一定格式的用户数据信号与零次群复用器的输入或者将一个复用器的输出与另一复用器的输入交叉连接起来，实现半永久性的固定连接。(2)交叉连接和复用系统：交叉连接是将符合一定格式的用户数据信号与零次群复用器的输入或者将一个复用器的输出与另一复用器的输入交叉连接起来，实现半永久性的固定连接。 (3)局间传输及同步时钟系统：通常采用数字通信网的全网同步时钟系统。 (4)网络管理系统：对网上的传输通道、用户参数的修改、监测、维护与调度实行集中管理。 7.3.1 DDN网的结构及组成

7.3.1 DDN网的结构及组成 DDN节点 DDN节点 DDN节点 DSU DSU NMC DTE DDN节点图7.6 DDN网结构一个典型的DDN网结构

3．DDN的特点 传输速率高。协议简单。全透明传输。灵活的连接方式。电路可靠性高。传输质量高、网络时延小。网络运行管理简便。 7.3.1 DDN网的结构及组成

7.3.1 DDN网的结构及组成 7.3.2 DDN网的业务及应用 7.3 DDN网

1．DDN网提供的业务 为分组交换网、公用计算机互联网等提供中继电路。租用专线业务，可提供点对点、点对多点的业务。提供帧中继业务，扩大了DDN的业务范围。提供语音、G3传真、图像、智能用户电报等通信。提供虚拟专用网业务。 7.3.2 DDN网的业务及应用

2．DDN的应用 数据传输、图像传输、语音传输；民航、火车站售票联网；银行联网；股市行情广播及交易；信息数据库查询系统；智能小区；任何电脑连网通信。 7.3.2 DDN网的业务及应用

7.4.1 帧中继的定义及特点 7.4.2 帧中继的业务 7.4 帧中继网

帧中继是在传统分组交换技术和光纤传输的基础上发展起来的高速分组交换技术，简化了分组交换中使用的X.25协议，取消了网内逐段的差错控制和流量控制，而将其移到端系统中进行，采用端对端的检错、重发控制机制，从而缩短了交换节点处的处理时间。帧中继的帧信息长度远比X.25分组长度要长，最大帧长度可达1600字节/帧，适合于封装局域网的数据单元，适合传送突发业务(如压缩视频业务、WWW业务等)。帧中继是在传统分组交换技术和光纤传输的基础上发展起来的高速分组交换技术，简化了分组交换中使用的X.25协议，取消了网内逐段的差错控制和流量控制，而将其移到端系统中进行，采用端对端的检错、重发控制机制，从而缩短了交换节点处的处理时间。帧中继的帧信息长度远比X.25分组长度要长，最大帧长度可达1600字节/帧，适合于封装局域网的数据单元，适合传送突发业务(如压缩视频业务、WWW业务等)。 7.4.1 帧中继的定义及特点

路由器或 F R A D 路由器或 F R A D FR网 2．帧中继网结构局域网2 局域网1 2 1 图7.7 帧中继通信示意图 7.4.1 帧中继的定义及特点局域网1和局域网2代表两个要通过帧中继网络互联的局域网，路由器或帧中继拆装设备FRAD的作用是将局域网1的帧(如以太网帧、令牌环帧等)封装打包成FR的帧，送入FR网络进行传送。FR路由器将从FR网络接收到的帧中继帧解包，并转换为以太网帧送给局域网2。

1．帧中继的优点 按需分配带宽，网络资源利用率高，网络费用低廉。采用虚电路技术，适用于突发性业务的使用。不采用存储转发技术，时延小、传输速率高、数据吞吐量大。兼容X.25、SNA、DECNET、TCP/IP等多种网络协议，可为各种网络提供快速、稳定的连接。帧中继业务支持多种数据用户，如局域网互联，可应用于银行、证券等金融及大型

7.4.1 帧中继的定义及特点 7.4.2 帧中继的业务 7.4 帧中继网

适用范围 大企业、银行、政府部门总部和各地分支机构的局域网之间的互连；医疗、金融机构之间图像、图表的传送；大文件的传送；数据库的检索；组建虚拟专用网等 2．典型应用：某公司采用中国电信帧中继数据传送业务组建内部办公系统 7.4.2 帧中继的业务

7.5.1 ATM概念及特点 7.5.2 ATM网络结构 7.5 ATM网

1．ATM概念:异步传送模式(ATM：Asynchronous Transfer Mode) 是一种能高速传递综合业务信息、效率高、控制灵活、新颖的信息传递模式，已被ITU-T确定为传送和交换语音、图像、数据及多媒体信息的手段。 ATM系统使用异步时分复用技术的快速分组交换方式。能采用单一的交换方式，支持从窄带语音、数据传输到高速数字电视等范围极广的各种业务。ATM网络可以适用于任何业务，不论其速率高低、突发性大小、质量和实时性要求如何，网络都按照同样的模式来处理，真正做到了完全的业务综合。 7.5.1 ATM概念及特点

2．ATM特点 （1）对服务质量（QoS）的支持:ATM采用固定长度的信元传送信息,采用面向连接的通信方式（2）ATM的综合能力（3）灵活的动态带宽分配与连接管理能力（4）ATM对已有技术的兼容性 7.5.1 ATM概念及特点

7.5.1 ATM概念及特点 7.5.2 ATM网络结构 7.5 ATM网

ATM网可分为三大部分：公用ATM网、专用ATM网和ATM接入网 公用ATM网是由运营商经营和管理的ATM网，它通过用户网络接口连接各专用ATM网和ATM终端。专用ATM网是指一个单位或部门范围内的ATM网，专用网主要用于局域网互连或直接构成ATM LAN，以在局域网上提供高质量的多媒体业务和高速数据传送。 ATM接入网主要指在各种接入网中使用ATM技术，传送ATM信元，如基于ATM的无源光纤网络(APON)、混合光纤同轴(HFC)、非对称数字环路(ADSL)以及利用ATM的无线接入技术等 7.5.2 ATM网络结构

公用ATM网络 公用 ATM 交换机 NNI 公用ATM交换机 ATM端点公用UNI 公用UNI ATM端点专用 UNI 专用UNI 视频 AAL AAL AAL 专公用ATM交换机专用ATM交换机 AAL AAL AAL 帧中继恒定彼特律用户室内网络用户室内网络 AAL AAL AAL ATM端点 ATM端点 7.5.2 ATM网络结构

ATM网具有多种接口，主要有UNI、NNI、B-ICI、DXI、FUNI五种 1．为ATM网中的用户网络接口，它是用户设备与网络之间的接口，直接面向用户。 2．NNI 一般为两个交换机之间的接口，也定义了物理层、ATM层等各层的规范，以及信令等功能，但由于NNI接口关系到连接在网络中的路由选择问题，所以特别对路由选择方法做了说明。 3．B-ICI:定义为两个公用ATM网之间的接口，为分别属于两个运营者的UNI接口提供了连接。 4．DXI:定义在DTE和DCE之间，DTE通过DXI与DCE相连，再通过ATM UNI接口接入ATM网中，DCE完成了不符合ATM标准的数据终端到ATM的适配过程，相当于终端适配器。 5．FUNI将ATM适配功能完全移入了交换机内部，终端和ATM交换机之间传送FUNI帧，所以与基于信元的DXI接口相比，FUNI在接入线上有更高的效率。 7.5.2 ATM网络结构

7.6.1 局域网 7.6.2 城域网 7.6.3 广域网 7.6 计算机通信网

数据通信网是计算机技术和通信技术相结合的产物，亦称计算机通信网。计算机网的结构图数据通信网是计算机技术和通信技术相结合的产物，亦称计算机通信网。计算机网的结构图通信子网路由器主机主机主机主机路由器路由器路由器路由器服务器服务器服务器路由器路由器路由器路由器路由器图7.9 计算机网络结构图 7.6 计算机通信网

1.局域网的拓扑结构:一般有星形、总线形、环形、树形、网状等五种结构。1.局域网的拓扑结构:一般有星形、总线形、环形、树形、网状等五种结构。 2.局域网的传输媒质 3．局域网的访问控制方式:常用的访问控制方式有三种,分别是带冲突检测的载波侦听多址接入（CSMA/CD）；令牌环(Token Ring)；令牌总线(Token Bus)。 4．局域网协议标准：IEEE为局域网制定了一系列标准。主要为IEEE802 系列 7.6.1 局域网

5．以太网：以太网最初是美国Xerox公司和STANFORD大学合作于1975年推出的一种局域网。IEEE802.3就是以DIX规范为主要来源而制定的以太网标准。以太网具有传输速率高、网络软件丰富、安装连接简单、使用维护方便等优点，已成为国际流行的局域网标准之一。（1）10BASE－T双绞线以太网 7.6.1 局域网

10BASE－T采用的是无屏蔽双绞线。 ①其主要技术特性： (a) 数据传输速率是10Mb/s基带传输； (b) 每段双绞线最大长度为100m(HUB与工作站间及两个HUB之间)； (c) 一条通路允许连接HUB数为4个； (d) 拓扑结构为星形或总线形； (e) 访问控制方式为CSMA/CD； (f) 帧长度是可变的，最大1518个字节； (g) 最大传输距离是500m； (h) 每个HUB可连接的工作站是96个； 7.6.1 局域网

收发器 粗缆 T T 收发器电缆 HUB HUB VIP PC工作站 HUB WS WS WS WS WS WS WS WS WS WS WS WS WS HUB为集线器 WS为工作站图7.10 粗缆与双绞线连接的混合布线结构 7.6.1 局域网

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