第八章计算机广域网课件.ppt

当主机之间的距离较远时,使用局域网就很难完成通信任务,需要另一种网络结构,即广域网。 广域网由一些结点交换机以及连接这些交换机的链路组成。通常一个结点交换机往往与多个结点交换机相连。在广域网中的一个重要问题就是分组的转发机制。 图6-1表示相距较远的局域网通过路由器与广域网相连,组成了一个覆盖范围很广的互联网。 广域网并没有严格的定义。通常是指覆盖范围很广(远远超过一个城市的范围)的长距离网络,一般都是由电信公司所拥有。互连网一般不称它为广域网,因为它主要的特征是“网络互连”。互联网必须使用路由器来连接,广域网是使用节点交换机而不需要用路由器来连接。从互联网的角度来看,广域网与局域网是平等的。 从通信的角度来看,广域网中的最高层是网络层。网络层为接在网络上的主机所提供的服务可以有两大类,即无连接的网络服务和面向连接的网络服务。这两种服务的具体实现就是通常所谓的数据报服务和虚电路服务。图6-2中分别画出了网络提供数据报服务和提供虚电路服务的特点。连接广域网各节点交换机的链路都是高速链路,其距离不限。可以是几千公里的光纤,也可以是几万公里的点到点卫星链路。数据报服务的特点是:网络随时都可接受主机发送的分组(即数据报)。网络为每个分组独立选择路由。网络只是尽最大努力将分组交付给目的主机,对源主机没有任何承诺。当需要把分组按发送顺序给目的主机时,在目的站还必须将收到的分组暂时存储,等待分组到齐后再进行交付。当网络发生出现拥塞时,网络中的节点可以将一些分组丢弃。因此数据报所提供的服务是不可靠的服务,它不能保证服务质量。所以,“尽最大努力交付”的服务就是没有质量的服务。由图中可以看出,如果H1向H5发送 分组,其分组经过的路径有: A-C-E;A-C-B-E看网络提供虚电路服务的情况。先设图6-2(b)中主机H1要和主机H5通信。主机H1首先向主机H5发出一个特定格式的控制信息分组,要求进行通信,同时也寻找一条合适的路由,如果主机H5同意通信就发回响应,然后双方就可以建立虚电路并开始传送数据。这个过程与电话通信非常类似。在图6-2(b)中,我们设寻找到的路由是A→B→E。即虚电路是H1→A→B→E→H6(记为VC1)。虚电路与实际上电话通信方式有很大区别。在电话通信中,线路是物理上占用。而在虚电路方式下,由于采用 存储转发式交换,因此只是断续地占用一段一 段的链路,虽然总体上感觉到好像占用了一条 端到端的物理电路。虚电路建立后,网络向用户提供的服务 就好像在两个主机之间建立了一对穿过网络 的数字管道。由于是全双工通信,所以每一条 管道只沿着一个方向传送分组。分组不会因网络 出现拥塞而丢失数据。因此虚电路可以提供较好 的服务质量。虚电路服务的思路来源于传统的电话网络。电信网络要求用户终端非常简单,而交换机则复杂并且昂贵。数据报服务力求使网络生存性好并使网络的控制功能分散,因此只能要求网络提供尽最大可能的服务。但这种网络要求用户的终端结构复杂。从70年代开始,关于网络层应该采用数据报服务还是采用虚电路服务,在网络界一直进行争论。 OSI一开始就按照电信网络的思路来对待网络,坚持“网络提供的服务必须是非常可靠的”,因此在OSI层采用了虚电路服务。专家们认为,网络不可能完全实现端到端的可靠性服务。它们认为:让网络只提供数据报服务就可大大简化网络层结构。网络传输中出现了问题应该由两端的主机来处理,这虽然会延误一些时间,但是目前的网络出错的概率越来越小。主机在网络上传送的报文长度,在很多情况下越小越好。若采用128字节为分组长度,则往往一次传送一个分组即可。这样,用数据报方式既迅速又以经济。面采用虚电路是网络资源浪费非常严重。但是由于数据报中每个分组需要完整的目的地址,而虚电路方式下则只需要一个简单的电路标记,因此减少了额外开销。另外在差错处理的流量控制方面:数据报服务需要进行差错处理和流量控制。虚电路方式则只需要进行流量控制即可。数据报服务的通信可靠性要高。表6-1归纳了虚电路服务与数据报服务的主要区别。。“转发”与“路由选择”这两处概念的使用在过去有些混乱。转发就是在交换结点收到分组时,检查其目的地址,然后用查找转发表(forwardingtable)的方法,找出应从结点的哪一个接口将该分组发送出去。路由选择则是构造路由表(routingtable)的过程。路由表是用路由选择算法得到的,而转发表则是根据路由表得出的。因此,路由选择协议负责搜索分组从某个节点到目的节