第八章 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)展望

　　網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的演變

　　1 低速—高速。

　　2 專用網(wǎng)—公用網(wǎng)—虛擬專用網(wǎng)。

　　3 面向終端的網(wǎng)—資源共享網(wǎng)。

　　4 電路交換—報(bào)文交換—分組交換—信元交換。

　　人們每次發(fā)送的報(bào)文分為較小的數(shù)據(jù)塊，既報(bào)文分組，每個(gè)報(bào)文分組單獨(dú)傳送，達(dá)到目的地后再重新組裝成報(bào)文，這就是分組交換技術(shù)。

　　信元交換技術(shù)是一種快速分組交換技術(shù)，它結(jié)合了電路交換技術(shù)延遲小和分組交換技術(shù)靈活的優(yōu)點(diǎn)。信元是固定長(zhǎng)度的分組，ATM采用信元交換技術(shù)，其信元長(zhǎng)度為53字節(jié)。

　　5 各種通信控制規(guī)程—國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

　　6 單一的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)—綜合業(yè)務(wù)數(shù)字通信網(wǎng)。

　　7 微機(jī)到主機(jī)—對(duì)等通信—客戶/服務(wù)器—網(wǎng)站/瀏覽器。

　　目前主要的運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)有電信網(wǎng)，有線電視網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)。

　　寬帶ISDN的核心技術(shù)是采用異步傳輸模式ATM。另一個(gè)核心技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)是滿足各種各樣的服務(wù)質(zhì)量QoS要求。

　　寬帶ISDN的業(yè)務(wù)分為兩類：交互型業(yè)務(wù)和發(fā)布型業(yè)務(wù)。

　　交互型業(yè)務(wù)是指在用戶間或用戶與主機(jī)之間提供雙方信息交換的業(yè)務(wù)。

　　發(fā)布式業(yè)務(wù)是由網(wǎng)絡(luò)中某點(diǎn)向其他多個(gè)位置傳送單向信息流的業(yè)務(wù)。

　　寬帶ISDN的協(xié)議分為3面和3層，3個(gè)面分別稱為用戶面，控制面和管理面。每個(gè)面又分為3層：物理層，ATM層和ATM適配層。

　　所謂社區(qū)寬帶網(wǎng)是接到用戶的快速網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)通常需求的速率至少是2Mbps。

　　RRB提供多種綜合集成業(yè)務(wù)，有多種網(wǎng)絡(luò)構(gòu)筑方式，其中基于有線電視HFC網(wǎng)的方式速率最高。

　　RRB由業(yè)務(wù)提供者，傳送者，接入網(wǎng)和家庭網(wǎng)共同組成。

　　從目前來(lái)看，有3種主要的技術(shù)，一種是基于電信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字用戶線路XDSL方式，它是建立在原有的電信線路上面?zhèn)魉蛯拵��?shù)據(jù)。還有一種在有線電視網(wǎng)CATV上傳送寬帶數(shù)據(jù);另一種就是純粹計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，也就是我們常說(shuō)的局域網(wǎng)，它可能以基于IP的方式傳輸寬帶數(shù)據(jù)。

　　有線電視網(wǎng)CATV是采用單向傳輸方式。RRB極有可能的發(fā)展趨勢(shì)是，采用ATM技術(shù)把所有的家用電器連接起來(lái)。

　　寬帶網(wǎng)絡(luò)是具備較高通信速率和吞吐量的通信網(wǎng)絡(luò)。

　　整個(gè)寬帶網(wǎng)絡(luò)可以分為傳輸網(wǎng)，交換網(wǎng)和接入網(wǎng)3大部分，所以寬帶網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)也分為3類：傳輸技術(shù)，交換技術(shù)和接入技術(shù)。寬帶傳輸網(wǎng)主要是以SDH為基礎(chǔ)的大容量光纖網(wǎng)絡(luò)，寬帶交換網(wǎng)是采用ATM技術(shù)的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)，寬帶接入網(wǎng)主要有光纖接入，銅線接入，混合光纖/銅線接入，無(wú)線接入等。

　　光纖通信系統(tǒng)由電發(fā)射端機(jī)，光發(fā)射端機(jī)，光纖，中繼放大器，光接收端機(jī)和電接收端機(jī)組成。

　　波分復(fù)用可使用多路不同波長(zhǎng)的光信號(hào)在同一光纖上傳輸，這樣既增加了光纖的傳輸容量，又打破了光纖點(diǎn)到點(diǎn)連接的限制，從而可以用光纖構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)連接。

　　波分復(fù)用和光孤子技術(shù)：光纖的傳送容量為100Gbps以上。光孤子采用很窄的光脈沖，傳播以后能達(dá)到很小的失真，從而到達(dá)很高的傳輸容量。

　　寬帶網(wǎng)絡(luò)中的交換技術(shù)要求提供高速大容量交換，能支持各種業(yè)務(wù)，目前最有前途的交換網(wǎng)絡(luò)是ATM網(wǎng)。

　　ATM采用面向連接的信號(hào)交換形式，達(dá)到大容量，多速率交換;通過(guò)虛連接和流量控制機(jī)制實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)復(fù)用，以較高的網(wǎng)絡(luò)資源利用率實(shí)現(xiàn)各種業(yè)務(wù)的交換。

　　ATM且有電路交換和分組交換的優(yōu)點(diǎn)。

　　寬帶網(wǎng)絡(luò)對(duì)接入技術(shù)的要求包括兩個(gè)方面：網(wǎng)絡(luò)的寬帶化和業(yè)務(wù)的綜合化。

　　在傳輸網(wǎng)中，目前采用的是同步數(shù)字體系SDH。

　　SDH主要有以下特點(diǎn)：

　　1 具有全世界統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)接口，簡(jiǎn)化了消息互通。

　　2 具有一套標(biāo)準(zhǔn)化的信息結(jié)構(gòu)等級(jí)，這些信息結(jié)構(gòu)叫做同步傳輸模式。

　　3 在幀結(jié)構(gòu)中具有豐富的用于維護(hù)管理的比特，因而具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理功能。

　　4 所有網(wǎng)絡(luò)單元都有標(biāo)準(zhǔn)的光接口，包括同步光纜線路系統(tǒng)，同步復(fù)用器，分插復(fù)用器和同步數(shù)字交叉連接設(shè)備等等，因此可以在光路上實(shí)現(xiàn)互通。

　　5 具有一套特殊的復(fù)用結(jié)構(gòu)，允許現(xiàn)有的準(zhǔn)同步數(shù)字體系PDH，同步數(shù)字體系SDH和寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)B-ISDN的消息都能進(jìn)入其幀結(jié)構(gòu)，因而具有廣泛的適應(yīng)性。

　　6 大量采用軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置和控制，使得新功能和新特性的增加比較方便，適合未來(lái)的發(fā)展。

　　SDH信號(hào)最基本也是最重要的模塊信號(hào)是STM-1，其速率為155。520Mbps。更高等級(jí)的STM-N是將STM-1同步復(fù)用而成。

　　STM-1每秒鐘的傳輸速率為9*270*8*8000=155。52Mbps。

　　每個(gè)幀分為3個(gè)主要區(qū)域：

　　1 段開(kāi)銷SOH區(qū)域。

　　2 信息凈負(fù)荷區(qū)域。

　　3 管理單元指針區(qū)域。

　　這是指示符，用來(lái)指示凈負(fù)荷的第一個(gè)字節(jié)在STM-N幀內(nèi)的準(zhǔn)確位置。

　　SDH的網(wǎng)絡(luò)單元有終端復(fù)用器，分插復(fù)用器ADM和數(shù)字交叉設(shè)備DXC等。

　　終端復(fù)用器的主要任務(wù)是將低速支路和155Mbps的電信號(hào)納入STM-N幀結(jié)構(gòu)中，并經(jīng)過(guò)電/光轉(zhuǎn)換為STM-N的光路信號(hào)，或相反。

　　分插復(fù)用器的主要任務(wù)是綜合同步復(fù)用和數(shù)字交叉連接功能，分插任何信號(hào)。

　　數(shù)字交叉連接設(shè)備是SDH網(wǎng)的重要網(wǎng)絡(luò)單元。

　　純光DXC是唯一能與高速光纖傳輸速率相匹配的交叉連接技術(shù)。

　　自愈網(wǎng)是無(wú)需人為干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)就能在很短的時(shí)間內(nèi)從失效故障中自動(dòng)恢復(fù)所承載的業(yè)務(wù)，使用戶不會(huì)感到網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)出了故障。

　　異步傳輸模式ATM是一種分組交換和復(fù)用技術(shù)。

　　ATM用固定長(zhǎng)度的分組發(fā)送信息，每個(gè)信元在其頭部包含一個(gè)VCI，VCI提供一種方法，以創(chuàng)建多條邏輯信道，并在需要時(shí)候多路復(fù)用。因?yàn)樾旁�長(zhǎng)度固定，信元可能包含無(wú)用的比特。

　　ATM承載業(yè)務(wù)的重要特征：

　　1 它提供的服務(wù)是面向連接，通過(guò)虛電路傳送數(shù)據(jù)。

　　2 數(shù)據(jù)被封裝在53字節(jié)的信元中傳輸。

　　3 同一信道或鏈路中的信元可能來(lái)自不同的虛電路，它們采用統(tǒng)一多路復(fù)用技術(shù)。

　　4 為了滿足不同的服務(wù)質(zhì)量，ATM交換機(jī)能夠以非平等的方式處理同一信道內(nèi)不同的VC連接中的信元流。

　　ATM實(shí)際上是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的協(xié)議，它僅僅把數(shù)據(jù)從一個(gè)端點(diǎn)傳送到另一個(gè)端點(diǎn)，它本身并不提供差錯(cuò)恢復(fù)。

　　高層協(xié)議包括應(yīng)用層，表示層，傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層。

　　適配層分為2個(gè)子層：會(huì)聚子層(CS)和坼裝子層(SAS)。CS本身包括2個(gè)子層：特定業(yè)務(wù)會(huì)聚子層(SSCS)和公共部分會(huì)聚子層(CPCS)。

　　ATM信元由53字節(jié)組成：前5個(gè)字節(jié)是信頭，其余48字節(jié)是信息字段。

　　ATM網(wǎng)絡(luò)優(yōu)點(diǎn)：

　　1 非常適合標(biāo)記交換。

　　2 響應(yīng)時(shí)間短。ATM協(xié)議的一個(gè)重點(diǎn)特點(diǎn)是響應(yīng)時(shí)間短，以及具有LAN和WAN的無(wú)縫聯(lián)網(wǎng)能力。

　　3 高速和高帶寬。

　　4 綜合網(wǎng)絡(luò)。

　　6 從用戶端綜合接入。

　　7 現(xiàn)有協(xié)議和傳統(tǒng)LAN的互連。

　　ATM應(yīng)用例子:

　　1 高帶寬ATM主干

　　2 中心局的ATM交換機(jī)

　　3 移動(dòng)通信系統(tǒng)中的ATM

　　4 ATM之上的視頻會(huì)議

　　5 實(shí)時(shí)多媒體信息的大規(guī)模發(fā)布