数据通信快速入门 目录 目录 前言 1、明白数据通信 1.1数据通信的特点 12网络的分层模型和网络协议 1.3数据网络类型 1.3.1局域网 1.3.2广域网 46689 1.3.3ATM 1.34数据网络的产品分类 1.3.5将来的网络 2、华为数据产品情况 2.1产品编号 22产品主要参数 22.1ATM产品 222接入服务器 223路由器 224以太交换机 3、通常的数据通信解决方案 o12233456777 3.1小型局域网 3.2中型局域网 3.3广域网 18 34接入服务器组网 3.5ATM案例
目 录 3.5 ATM案例 .............................................. ......... 21 3.4 接入服务器组网 ......................................... ......... 20 3.3 广域网 ................................................ ......... 18 3.2 中型局域网 ............................................. ......... 17 3.1 小型局域网 ............................................. ......... 17 3 通常的数据通信解决方案 ..................................... ......... 17 2.2.4 以太交换机 ........................................ ......... 16 2.2.3 路由器 ........................................... ......... 15 2.2.2 接入服务器 ........................................ ......... 14 2.2.1 ATM产品 ......................................... ......... 13 2.2 产品主要参数 ........................................... ......... 13 2.1 产品编号 .............................................. ......... 12 2 华为数据产品情况 ........................................... ......... 12 1.3.5 将来的网络 ........................................ ......... 11 1.3.4 数据网络的产品分类 ................................. ......... 10 1.3.3 ATM ............................................ .......... 9 1.3.2 广域网 ........................................... .......... 8 1.3.1 局域网 ........................................... .......... 6 1.3 数据网络类型 ........................................... .......... 6 1.2 网络的分层模型和网络协议 ................................ .......... 4 1.1 数据通信的特点 ......................................... .......... 3 1 明白数据通信 .............................................. .......... 2 前 言 ...................................................... .......... 1 数据通信快速入门 目 录 i
数据通信快速入门 前言 前言 本书是数据通信基础知识和华为数据通信产品的概括介绍,撰写的目的是帮助大家了解数 据通信、熟悉华为公司的数据通信产品,明确华为数据通信产品在网络中的位置。本书并不深 入地讨论有关的技术问题,读者若需要比较详细的产品资料,可以通过网站 Datacomm huawei. com.cn或华为公司出版的光盘获取
前 言 本书是数据通信基础知识和华为数据通信产品的概括介绍 撰写的目的是帮助大家了解数 据通信 熟悉华为公司的数据通信产品 明确华为数据通信产品在网络中的位置 本书并不深 入地讨论有关的技术问题 读者若需要比较详细的产品资料 可以通过网站 Datacomm.huawei.com.cn或华为公司出版的光盘获取 数据通信快速入门 前言 1
数据通信快速入门 1、明白数据通信 明白数据通信 随着技术的发展,各种技术正在相互融合,相互渗透,新的技术和应用对传 统的通讯方式提出了挑战。未来怎样发展,各位评论者都见仁见智 从传统的应用范围划分,与人们密切相关的电子通讯有三种: ·语音通信,对应公共交换电话网(PSTN) 数据通信,对应的是数据网络 ·视频通信,对应无线和有线电视网(CATV) 语音通信的特点是:双向通讯,绝大部分通讯在两个用户之间进行,通讯过 程要求平稳性和实时性良好;由于语音具有一定的频率范围,所以设计为固 定带宽。从最早期人工接线的机械式交换机到现在功能强大的数字程控交换 机无不为满足这一基本的需求而设计。 建立语音通信需要先拨电话号码,建立起两个人之间的连接线路,然后通话、 挂断,这种通讯方式称为面向连接的交换;又因为通讯的双方有一条实际电 路连接,所以又称为电路交换。电话交换机的主要功能就是控制和实现电话 机之间的连接。后面我们讲到的数据网络设备,种类尽管繁多,基本功能 是完成通讯者之间的连接 数据通信就是按照通信协议,利用传输技术在功能单元之间传递数据信息, 从而实现计算机与计算机之间、计算机与其他终端之间以及其他数据终端设 备之间的信息交互。这种通信对实时性要求不高,但对数据的正确性要求严 格。数据通信的发展在语音通信基本成熟之后,根据实际建设情况,在分布 广泛的电话网络上实现数据通信是一种很自然的想法。 通过 Modem拨号上网就是一种实现数据通信的方式我们就以此为例来介绍 相关的数据通信产品。在拨号上网时,电话网上有相应的设备处理数据信号, 并将信号连接到数据网络上,这种设备叫做接入服务器,也称为访问服务器, 是数据网络领域中一个分支,主要由数据网络厂商提供。随着近几年拨号上 网人数的迅速增加,接入服务器的需求量和处理能力大幅增加,许多电信设 备公司也加入到这一领域中来。在数据网络公司看来,是将数据网络设备 接入”到PSTN(公用电话网)上,电信公司则认为是将程控交换机“改 造”成可以提供数据网络服务的设备 华为公司开展数据业务就是从接入服务器入手的。目前华为 Quidway"A8010 接入服务器是支持端口数最多的接入服务器,并具有许多独到的技术优势 是华为公司销售的重要产品 通过公共电话网提供的基本接入形式,有基于传统模拟电话(PSTN)的方 2
1 明白数据通信 随着技术的发展 各种技术正在相互融合 相互渗透 新的技术和应用对传 统的通讯方式提出了挑战 未来怎样发展 各位评论者都见仁见智 从传统的应用范围划分 与人们密切相关的电子通讯有三种 ü 语音通信 对应公共交换电话网 PSTN ü 数据通信 对应的是数据网络 ü 视频通信 对应无线和有线电视网 CATV 语音通信的特点是 双向通讯 绝大部分通讯在两个用户之间进行 通讯过 程要求平稳性和实时性良好 由于语音具有一定的频率范围 所以设计为固 定带宽 从最早期人工接线的机械式交换机到现在功能强大的数字程控交换 机无不为满足这一基本的需求而设计 建立语音通信需要先拨电话号码 建立起两个人之间的连接线路 然后通话 挂断 这种通讯方式称为面向连接的交换 又因为通讯的双方有一条实际电 路连接 所以又称为电路交换 电话交换机的主要功能就是控制和实现电话 机之间的连接 后面我们讲到的数据网络设备 种类尽管繁多 基本功能也 是完成通讯者之间的连接 数据通信就是按照通信协议 利用传输技术在功能单元之间传递数据信息 从而实现计算机与计算机之间 计算机与其他终端之间以及其他数据终端设 备之间的信息交互 这种通信对实时性要求不高 但对数据的正确性要求严 格 数据通信的发展在语音通信基本成熟之后 根据实际建设情况 在分布 广泛的电话网络上实现数据通信是一种很自然的想法 通过Modem拨号上网就是一种实现数据通信的方式 我们就以此为例来介绍 相关的数据通信产品 在拨号上网时 电话网上有相应的设备处理数据信号 并将信号连接到数据网络上 这种设备叫做接入服务器 也称为访问服务器 是数据网络领域中一个分支 主要由数据网络厂商提供 随着近几年拨号上 网人数的迅速增加 接入服务器的需求量和处理能力大幅增加 许多电信设 备公司也加入到这一领域中来 在数据网络公司看来 是将数据网络设备 接入 到PSTN 公用电话网 上 电信公司则认为是将程控交换机 改 造 成可以提供数据网络服务的设备 华为公司开展数据业务就是从接入服务器入手的 目前华为QuidwayÒ A8010 接入服务器是支持端口数最多的接入服务器 并具有许多独到的技术优势 是华为公司销售的重要产品 通过公共电话网提供的基本接入形式 有基于传统模拟电话 PSTN 的方 数据通信快速入门 1 明白数据通信 2
数据通信快速入门 I、明白数据通信 式和基于综合业务数字网(ISDN)的方式。PSTN覆盖面比较广,占有比较 大的市场份额;与PSTN相比,ISDN的主要优势是提供综合业务的能力比模 拟话路有保障、上网速度快,近年来也得到长足的发展。中国的ISDN业务开 展时间短,市场占有率比较低,但是由于其技术上优越,投资比较小等特点 在未来的几年会有比较大的发展 华为公司在SDN领域具有相当丰富的产品和比较强的竞争力:提供ISDN和 模拟拨号混群接入的 Quidway°A8010接入服务器,丰富的ISDN终端, ISDN路由器,电话交换机上的ISDN模块等。普通个人用户比较熟悉的是 ISDN终端,ISDN终端为用户提供2B+D线路,能够以较快的速度上网,而同 时还可以接听电话,充分满足用户多层次的通信需求。 需要一提的是:利用电话网络进行数据传输的方式有多种方式,上面介绍的 采用 Modem的方式是主流,占有绝大多数的市场份额,另外一种常用的技术 是xDSL技术。x代表多种,D为数字,S为用户,L是线路。这种技术可以利 用电话线进行高速传输,通常是1.5~2M其速率最高可以达到6M~8M这 种技术虽然能够提供高速率,但是由于在电信局之间不能用64k时隙传输, 而组建大覆盖面的网络又相当困难,另外成本较高,网络应用需求不充足等 多种原因,近期得不到大面积推广 视频通信的特点是:采用模拟信号,通过广播方式发送(即一个发射点对应 若干终端电视机),不能进行交互式的传输,终端共享频道。通讯要求具有 比较妤的实时性和平稳性,带宽约6M。目前视频通信终端具有NTSC和 PAL两种制式,称为“N制”、“P制”。N制每秒传送25帧画面,P制每秒 传送30帧;我国采用P制通信 在视频通信的新领域,给CATV系统加上适当的终端适配器,也可以进行交 互式的数据传输,这种系统叫做HFC。终端适配器就是我们通常说的 Cable Modem,但是这种通讯方式已经从过去的两年的高潮中滑落。CATV传输数 据的优点在于同轴电缆具有比较高的带宽开发潜力。 所以在三种网络相互渗透融合的过程中,由于CATV系统是基于广播、单向 共享的网络(有线电视网又具有区域性),与电话网有比较大的差别,所以 电话网和数据网融合的较快,而CATV则发展较慢。但预计数字电视的发展 将对CATV系统有新的需求,会对三种网络带来一些革命性的变化。我们将 热切关注这些变革。 在三中通信方式中,数据网络相对于其他两种,由于出现比较晚,在技术实 现上比较零乱,实现设备的种类也更多。数据网络是一项在技术上更新换代 非常快的技术这是掌握数据技术的难点之所在,但也是机会和发展的重点, 接下来,我们从几个侧面介绍一下数据网络技术 1.1数据通信的特点 数据通信通常具有多对一,多对多,一对一等各种通讯方式。对于各种不同
式和基于综合业务数字网 ISDN 的方式 PSTN覆盖面比较广 占有比较 大的市场份额 与PSTN相比 ISDN的主要优势是提供综合业务的能力比模 拟话路有保障 上网速度快 近年来也得到长足的发展 中国的ISDN业务开 展时间短 市场占有率比较低 但是由于其技术上优越 投资比较小等特点 在未来的几年会有比较大的发展 华为公司在ISDN领域具有相当丰富的产品和比较强的竞争力 提供ISDN和 模拟拨号混群接入的QuidwayÒ A8010接入服务器 丰富的ISDN终 端 ISDN路由器 电话交换机上的ISDN模块等 普通个人用户比较熟悉的是 ISDN终端 ISDN终端为用户提供2B+D线路 能够以较快的速度上网 而同 时还可以接听电话 充分满足用户多层次的通信需求 需要一提的是 利用电话网络进行数据传输的方式有多种方式 上面介绍的 采用Modem 的方式是主流 占有绝大多数的市场份额 另外一种常用的技术 是xDSL技术 x代表多种 D为数字 S为用户 L是线路 这种技术可以利 用电话线进行高速传输 通常是1.5 2M 其速率最高可以达到6M 8M 这 种技术虽然能够提供高速率 但是由于在电信局之间不能用64k时隙传输 而组建大覆盖面的网络又相当困难 另外成本较高 网络应用需求不充足等 多种原因 近期得不到大面积推广 视频通信的特点是 采用模拟信号 通过广播方式发送 即一个发射点对应 若干终端电视机 不能进行交互式的传输 终端共享频道 通讯要求具有 比较好的实时性和平稳性 带宽约6M 目前视频通信终端具有NTSC和 PAL两种制式 称为 N制 P 制 N制每秒传送25帧画面 P制每秒 传送30帧 我国采用P 制通信 在视频通信的新领域 给CATV系统加上适当的终端适配器 也可以进行交 互式的数据传输 这种系统叫做HFC 终端适配器就是我们通常说的Cable Modem 但是这种通讯方式已经从过去的两年的高潮中滑落 CATV传输数 据的优点在于同轴电缆具有比较高的带宽开发潜力 所以在三种网络相互渗透融合的过程中 由于CATV系统是基于广播 单向 共享的网络 有线电视网又具有区域性 与电话网有比较大的差别 所以 电话网和数据网融合的较快 而CATV则发展较慢 但预计数字电视的发展 将对CATV系统有新的需求 会对三种网络带来一些革命性的变化 我们将 热切关注这些变革 在三中通信方式中 数据网络相对于其他两种 由于出现比较晚 在技术实 现上比较零乱 实现设备的种类也更多 数据网络是一项在技术上更新换代 非常快的技术 这是掌握数据技术的难点之所在 但也是机会和发展的重点 接下来 我们从几个侧面介绍一下数据网络技术 1.1 数据通信的特点 数据通信通常具有多对一 多对多 一对一等各种通讯方式 对于各种不同 数据通信快速入门 1 明白数据通信 3
数据通信快速入门 I、明白数据通信 的应用,对速度和延时的要求也不同,传统的应用几乎没有任何要求,带宽 可高可低,也可以不平稳,它追求的是通讯中不能发生错误。显而易见,打 电话时声音有些失真,有线电视图象质量有点差都是可以使用的,而如果使 用数据网络传输的文件,发生了错误将绝对不可用。为了能够纠正传输中可 能发生的错误,实现“准确传输”始终是设计数据通信网络的重要要求。 由于数据应用的这些特征,传统数据网络被设计成无连接的网络。无连接是 指通讯的两者之间,不具备唯一独立的链路。它采用的主要技术是包交换技 术,将欲传输的数据打成包,每个包有目的地址、源地址、错误控制信息等 等,具有自己寻找目的地的能力。这种数据包形式将数据划分成为一个个的 单元,便于错误的恢复和重传,这种结构增加了实现数据网络的复杂性,但 却适合数据的应用特点 数据通信的链路可以为多个使用者所共享,而基于电路交换的PSTN在语默 期仍占有64K的时隙,相比之下,带宽利用率高就成了数据网络的优势所在 例如整个高校校园网只有2M国际出口,却可以有非常多的人同时上网浏览。 由于数据网络具有效率高,传输灵活等重要特性,人们试图利用数据网承载 新型的应用, IP Phone的发展就是一个非常具体的体现。 IP Phone两个鲜明 的特点和优势是:语默期不占用通讯资源,数据压缩节约通讯带宽。 华为公司的 P Phone解决方案是建立在 Quidway°A8010综合接入平台的。这 是一种先进的解决方案,支持大容量,单一管理,简化了用户端设备的复杂 性,提供用户热衷的接入数据服务和 P Phone一体化的方案。 由于数字化浪潮的兴起,许多传统的应用,也考虑用数据网络传输,对数据 网络提出了新的要求。其中建立宽带、平稳传输、具有质量保证的数据通信 网络是发展的主流,构筑这样的网络可能的方案有两种:一种是采用ATM技 术,另外一种是对传统IP网络进行改进,提高带宽和质量。 1.2网络的分层模型和网络协议 分层和模块化的概念已经深入人心,这是研究复杂事物的方式,在计算机网 络中通过分层的方式实现各种功能和不同种网络的通讯,ISO定义了网络通 讯的模型称为开放系统接口(OSⅠ)所以这个模型叫做 TISO/OSI模型。下图是 个基本模型图
的应用 对速度和延时的要求也不同 传统的应用几乎没有任何要求 带宽 可高可低 也可以不平稳 它追求的是通讯中不能发生错误 显而易见 打 电话时声音有些失真 有线电视图象质量有点差都是可以使用的 而如果使 用数据网络传输的文件 发生了错误将绝对不可用 为了能够纠正传输中可 能发生的错误 实现 准确传输 始终是设计数据通信网络的重要要求 由于数据应用的这些特征 传统数据网络被设计成无连接的网络 无连接是 指通讯的两者之间 不具备唯一独立的链路 它采用的主要技术是包交换技 术 将欲传输的数据打成包 每个包有目的地址 源地址 错误控制信息等 等 具有自己寻找目的地的能力 这种数据包形式将数据划分成为一个个的 单元 便于错误的恢复和重传 这种结构增加了实现数据网络的复杂性 但 却适合数据的应用特点 数据通信的链路可以为多个使用者所共享 而基于电路交换的PSTN在语默 期仍占有64K的时隙 相比之下 带宽利用率高就成了数据网络的优势所在 例如整个高校校园网只有2M国际出口 却可以有非常多的人同时上网浏览 由于数据网络具有效率高 传输灵活等重要特性 人们试图利用数据网承载 新型的应用 IP Phone 的发展就是一个非常具体的体现 IP Phone 两个鲜明 的特点和优势是 语默期不占用通讯资源 数据压缩节约通讯带宽 华为公司的IP Phone解决方案是建立在QuidwayÒ A8010综合接入平台的 这 是一种先进的解决方案 支持大容量 单一管理 简化了用户端设备的复杂 性 提供用户热衷的接入数据服务和IP Phone 一体化的方案 由于数字化浪潮的兴起 许多传统的应用 也考虑用数据网络传输 对数据 网络提出了新的要求 其中建立宽带 平稳传输 具有质量保证的数据通信 网络是发展的主流 构筑这样的网络可能的方案有两种 一种是采用ATM技 术 另外一种是对传统IP网络进行改进 提高带宽和质量 1.2 网络的分层模型和网络协议 分层和模块化的概念已经深入人心 这是研究复杂事物的方式 在计算机网 络中通过分层的方式实现各种功能和不同种网络的通讯 ISO定义了网络通 讯的模型称为开放系统接口 OSI 所以这个模型叫做ISO/OSI模型 下图是 一个基本模型图 数据通信快速入门 1 明白数据通信 4
数据通信快速入门 I、明白数据通信 用层 应用层 表示层 表示层 会话层了协会话层 层 控制层 网络层 数据链路层 数据链路凨 物理层 匚物理层 ISO/OSI网络分层模型 计算机与计算机之间要相互通信,必须“听”懂对方的“语言”,这种语言 就是网络协议,计算机必须运行相同的协议,才能相互通信。由于网络的种 类繁多,网络协议自然也各式各样,但是大多数网络协议的设计都有一个共 同的特点一协议分层。 协议分层大大简化了网络协议的复杂性,这是各种技术互通性的基础,这实 际也是自顶向下,逐步细化的程序设计方法的很好的应用。网络协议按功能 组织成一系列“层”,每一层建筑在它的下层之上。分成的层数,每一层的 名字、功能、都可以不一样但是每一层的目的都是为上层提供一定的服务, 屏蔽低层的细节。 在七十年代末,国际标准化组织ISO提出了开放系统互连参考模型 ( OSURM),将协议的分层从上到下划分为应用层、表示层、会话层、传输 层、网络层、链路层物理层七层。不过,当今世界上最流行的TCP/P协议 的层次却不是按OSI参考模型来划分的,只跟它有一种大致的对应关系。现 在OSI模型让位于TCPP分层模型,TCP/P分层模型成为事实上的标准 概念层次 层次传递的对象 应用层 报文流 传输层 传输协议分组 网间网层 数据报 网络接 件 TCP/P协议分层模型 在分层模型中,对等是一个很重要的概念,因为只有对等层才能相互通讯, 方在某层上的协议是什么,对方在同一层次上也必须是什么协议。理解了 对等的含义,则很容易把网络互连起来:
应用层 应用层 表示层 表示层 会话层 协 会话层 控制层 控制层 网络层 议 网络层 数据链路层 数据链路层 物理层 物理层 ISO/OSI 网络分层模型 计算机与计算机之间要相互通信 必须 听 懂对方的 语言 这种语言 就是网络协议 计算机必须运行相同的协议 才能相互通信 由于网络的种 类繁多 网络协议自然也各式各样 但是大多数网络协议的设计都有一个共 同的特点——协议分层 协议分层大大简化了网络协议的复杂性 这是各种技术互通性的基础 这实 际也是自顶向下 逐步细化的程序设计方法的很好的应用 网络协议按功能 组织成一系列 层 每一层建筑在它的下层之上 分成的层数 每一层的 名字 功能 都可以不一样 但是每一层的目的都是为上层提供一定的服务 屏蔽低层的细节 在七十年代末 国际标准化组织ISO提出了开放系统互连参考模型 OSI/RM 将协议的分层从上到下划分为应用层 表示层 会话层 传输 层 网络层 链路层 物理层七层 不过 当今世界上最流行的TCP/IP协议 的层次却不是按OSI参考模型来划分的 只跟它有一种大致的对应关系 现 在OSI模型让位于TCP/IP分层模型 TCP/IP分层模型成为事实上的标准 网 络 帧 IP 数 据 报 传输协议分组 报 文 流 硬 件 网 络 接 口 网 间 网 层 传 输 层 应 用 层 概 念 层 次 层次传递的对象 TCP/IP协议分层模型 在分层模型中 对等是一个很重要的概念 因为只有对等层才能相互通讯 一方在某层上的协议是什么 对方在同一层次上也必须是什么协议 理解了 对等的含义 则很容易把网络互连起来 数据通信快速入门 1 明白数据通信 5
数据通信快速入门 I、明白数据通信 ·如果两个网络在物理层就相同,使用中继器可以连起来 如果两个网络物理层不同,链路层相同,使用桥接器可以连起来 ·如果两个网络物理层、链路层都不同,而网络层相同,使用路由器可以 ·如果两个网络协议完全不同,使用协议转换器(网关)也可以互连 现实中的网络没有一种完全符合 ISO/OSI模型的网络,讲 ISO/OSI模型是为了 明晰数据网络设计的思想方法,搞明白了网络分层的概念就知道是在那个层 次谈网络的问题 通常所说的以太网络、令牌环网、FDDI等是从第二层的标准说的,TCP UDP是第四层,IP、IPX是第三层,X,25包含一到三层,DDN是第一层 FR是一到二层,PPP、SLIP则是第二层,搞明白了层次,对数据网络的认识 就入门了。计算机网络的协议非常多,以上列举的是主要的协议,有些协议 要知道是干什么用的即可以,并不在于强调其层次。 下图是TCPP协议簇中最常见的协议,处于最上面的是应用层,通过 SOCKET接口和低层打交道,TCP和UDP位于第四层,用于传输控制,IP是 网络层,它通过ARP(地址解析协议)和RARP(反向地址解析协议)和链 路层的硬件地址建立映射关系 SNMP TELNET FTP S夏TP SOCKET TCP UDP ICMP ARP 网络访问层 TCP/P协议族 分层和协议是数据网络中最重要的概念,分层是一种研究和设计方法,协议 满足了网络互通性的要求,协议的发展也是网络满足新型业务的基础。 13数据网络类型 从传统意义上,数据网络可以划分为局域网(LAN)和广域网(wAN)两个 大的部分,这两个部分的根本区别在于采用了不同的技术,覆盖地域的范围
ü 如果两个网络在物理层就相同 使用中继器可以连起来 ü 如果两个网络物理层不同 链路层相同 使用桥接器可以连起来 ü 如果两个网络物理层 链路层都不同 而网络层相同 使用路由器可以 互连 ü 如果两个网络协议完全不同 使用协议转换器 网关 也可以互连 现实中的网络没有一种完全符合ISO/OSI模型的网络 讲ISO/OSI模型是为了 明晰数据网络设计的思想方法 搞明白了网络分层的概念就知道是在那个层 次谈网络的问题 通常所说的以太网络 令牌环网 FDDI等是从第二层的标准说的 TCP UDP是第四层 IP IPX是第三层 X.25包含一到三层 DDN是第一层 FR是一到二层 PPP SLIP则是第二层 搞明白了层次 对数据网络的认识 就入门了 计算机网络的协议非常多 以上列举的是主要的协议 有些协议 要知道是干什么用的即可以 并不在于强调其层次 下图是TCP/IP协议簇中最常见的协议 处于最上面的是应用层 通过 SOCKET接口和低层打交道 TCP和UDP 位于第四层 用于传输控制 IP是 网络层 它通过ARP 地址解析协议 和RARP 反向地址解析协议 和链 路层的硬件地址建立映射关系 TCP/IP协议族 分层和协议是数据网络中最重要的概念 分层是一种研究和设计方法 协议 满足了网络互通性的要求 协议的发展也是网络满足新型业务的基础 1.3 数据网络类型 从传统意义上 数据网络可以划分为局域网 LAN 和广域网 WAN 两个 大的部分 这两个部分的根本区别在于采用了不同的技术 覆盖地域的范围 数据通信快速入门 1 明白数据通信 6
数据通信快速入门 I、明白数据通信 也不同,局域网可以在一个办公室,一个园区;而广域网则用于远程连接, 华为公司的办事处和总部之间的连网就是一个广域网 目前的情况是局域网具有比较高的速度,通常都是10M、100M甚至1000M等 等;广域网速度相对较低,通常都是64K,128K,384K,最高速率一般都 是2M,这其中有许多历史和技术的原因。早期的局域网是一种共享公共信道 的通讯方式,广域网则被设计成包交换的结构 1.31局域网 在局域网中有多种类型,以太网、交换以太网、令牌环网、FDDI网等等,现 在以太网成为局域网的主流,其它的局域网正在逐渐消失。按速度的不同 以太网有10M,100M,1000M等 在以上的几种网络中,传统的网络采用的都是共享公共传输信道的设计思想, 在一个网络中每个时刻只有一对机器通讯。以太网采用的技术叫做载波侦听 冲突检测( CSMA/CD),每台机器在进行通讯时要发出广播,如果通讯介质 被占用,则延时重发。令牌环网是在网络上具有一个令牌,得到令牌者通讯 通讯完了释放令牌,不管那种方式,都具有共享媒体的特征。 为了规划网络通讯的基本标准,80年2月份IEE召开会议,制定了一系列的 标准,被称为802X标准,其中以太网的标准称为8023后来出现的网络, 包括交换以太网络,快速以太网,以及网络上的特有的技术都称为802X协 议,802X协议簇规定的是网络访问的方式,属于如何建立裢路和进行传输 方面的问题 89年, Kalpana公司公司发明了交换以太网,给局域网带来了革命性的变化, 在这种被称为 Switch的设备上,多个端口可以同时通讯,就象电话交换机 样。随后出现了交换令牌环、交换FDD等,由于交换以太网的迅速发展,其 它的技术还没有来得及向人们展示其面目,就被淹没了,目前,清华大学的 校园网骨干采用的是交换FDDl,这可能是鲜为人知的。 局域网另外一次革命来源于 Grand Junction公司对以太网速度的提高。在 Grand junction公司92年发明100M以太网络之前,10M共享的速率已经应用 了12年,对于迅速发展的IT界来说,这是相当漫长的。对 Cisco产品有所了 解的人都知道 Catalyst品牌,它是 Cisco从 Grand Junction收购来的; Kalpana公 司也被 Cisco收购。 Cisco公司通过这样的收购,从传统的路由器厂商迅速发 展了全系列产品,并迅速扩张。 在这里我们明确一下“交换”的内涵,数据网络中经常用到这个词,交换由 英文“ Switch”翻译过来。 Switch具有交换和开关的意思,并且和开关的意 思比较接近,译成交换似乎和汉语字面意思差别比较大。它在通讯点之间通 过开关接通的一种方式,在一个网络中可以有多对通讯同时进行。 局域网常用的设备有HUB、 Switch双绞线、光纤、网卡、路由器等 7
也不同 局域网可以在一个办公室 一个园区 而广域网则用于远程连接 华为公司的办事处和总部之间的连网就是一个广域网 目前的情况是局域网具有比较高的速度 通常都是10M 100M甚至1000M等 等 广域网速度相对较低 通常都是64K 128K 384K 最高速率一般都 是2M 这其中有许多历史和技术的原因 早期的局域网是一种共享公共信道 的通讯方式 广域网则被设计成包交换的结构 1.3.1 局域网 在局域网中有多种类型 以太网 交换以太网 令牌环网 FDDI网等等 现 在以太网成为局域网的主流 其它的局域网正在逐渐消失 按速度的不同 以太网有10M 100M 1000M等 在以上的几种网络中 传统的网络采用的都是共享公共传输信道的设计思想 在一个网络中每个时刻只有一对机器通讯 以太网采用的技术叫做载波侦听 冲突检测 CSMA/CD 每台机器在进行通讯时要发出广播 如果通讯介质 被占用 则延时重发 令牌环网是在网络上具有一个令牌 得到令牌者通讯 通讯完了释放令牌 不管那种方式 都具有共享媒体的特征 为了规划网络通讯的基本标准 80年2月份IEEE召开会议 制定了一系列的 标准 被称为802.X 标准 其中以太网的标准称为802.3 后来出现的网络 包括交换以太网络 快速以太网 以及网络上的特有的技术都称为802.X协 议 802.X 协议簇规定的是网络访问的方式 属于如何建立裢路和进行传输 方面的问题 89年 Kalpana 公司公司发明了交换以太网 给局域网带来了革命性的变化 在这种被称为Switch 的设备上 多个端口可以同时通讯 就象电话交换机一 样 随后出现了交换令牌环 交换FDDI等 由于交换以太网的迅速发展 其 它的技术还没有来得及向人们展示其面目 就被淹没了 目前 清华大学的 校园网骨干采用的是交换FDDI 这可能是鲜为人知的 局域网另外一次革命来源于Grand Junction 公司对以太网速度的提高 在 Grand Junction 公司92年发明100M 以太网络之前 10M共享的速率已经应用 了12年 对于迅速发展的IT界来说 这是相当漫长的 对Cisco 产品有所了 解的人都知道Catalyst 品牌 它是Cisco从Grand Junction收购来的 Kalpana 公 司也被Cisco 收购 Cisco 公司通过这样的收购 从传统的路由器厂商迅速发 展了全系列产品 并迅速扩张 在这里我们明确一下 交换 的内涵 数据网络中经常用到这个词 交换由 英文 Switch 翻译过来 Switch 具有交换和开关的意思 并且和开关的意 思比较接近 译成交换似乎和汉语字面意思差别比较大 它在通讯点之间通 过开关接通的一种方式 在一个网络中可以有多对通讯同时进行 局域网常用的设备有HUB Switch 双绞线 光纤 网卡 路由器等 数据通信快速入门 1 明白数据通信 7
数据通信快速入门 I、明白数据通信 HUB是局域网连网的基本设备,这种被称为集线器的设备作用就象其名字 样,它是将连接到各个机器的网络连线集中在一起的设备。HUB是一种共享 的网络设备,即每个时刻只能在两个端口间通讯,办公室中随地可见的网络 设备通常都是HUB这是一种最廉价的局域网设备,华为公司不生产HUBa Switch的外表和接口和HUB基本相同,通常比HUB的深度大一些,如前文所 说,它每两个端口间可以同时通讯。 SWITCHE作用有两个:可以通过网络线 将许多HUB连接在一起,组成一个比较大的网络;也可以连接计算机终端 组成局域网,这种局域网比用HUB组成的局域网性能要高。随着 Switch价格 的下跌,采用 Switch连网已经成为主流,HUB是一种在网络中逐渐淘汰的设 备。华为公司的 Switch系列产品可以组建100台机器左右的局域网,当然也 可以组成规模更大的网络。一般情况下,组成规模更大的网络,用户会采用 更高档的 Switch 路由器在网络中的作用不仅仅是连接广域网。当局域网的规模比较大时,为 了管理和网络技术本身的需要,需要将物理上连接在一起的网络隔离开来, 这些隔离开来的网络又可以进行有规则的通讯,这种网间通讯的设备就是路 由器。在 Switch出现之前,路由器是局域网的核心例如,可以通过路由器 将分布在校园各个教研室的网络连接在一起,组成校园网。现在有的 Switch 被称为第三层交换机,可以理解为在交换机中集成了路由器的功能。这种网 络理论上不再需要路由器,但性能不能得到很好的保障。华为公司不做第三 层交换机 网络传输介质主要有双绞线和光纤。 双绞线就是平常见到的网络线,按规格的不同具有不同的传输能力双绞线 分成3类、5类、超五类、六类等。3类已经淘汰,5类也即将淘汰,超五类和 六类目前是双绞线的主流,通常说的100Base-T,T即为双绞线接口 100Base-FX,100Base-LX为光纤接口 光纤在局域网中的作用是连接网络设备组成网络骨干,例如在校园网中连接 各个楼宇的线缆通常是光纤。光纤有单模和多模之分,它们的传输原理不同 多模光纤采用折射方式传输光信号,单模采用衍射的方式传输:多模传输支 持的距离短,单模传输距离长。SDH传输网中采用单模光纤,局域网中通常 采用多模光纤 1.32广域网 广域网也具有多种类型,常见的有:分组交换网(也称为X25),数字数据 网络(DDN),帧中继( Frame Relay) X25是最早期的网络,在我国铺设的范围最广泛。X25是一项比较复杂的技 术,包括物理层的编码,数据裢路层的连接传输和网络层等等,这是一种涵 盖三层的技术。与其他的技术相比她现在具有一些技术上的缺点:速度低 效率低,最高速率是64K,通常的速度是9600bs 8
HUB是局域网连网的基本设备 这种被称为集线器的设备作用就象其名字一 样 它是将连接到各个机器的网络连线集中在一起的设备 HUB是一种共享 的网络设备 即每个时刻只能在两个端口间通讯 办公室中随地可见的网络 设备通常都是HUB 这是一种最廉价的局域网设备 华为公司不生产HUB Switch 的外表和接口和HUB基本相同 通常比HUB的深度大一些 如前文所 说 它每两个端口间可以同时通讯 SWITCH的作用有两个 可以通过网络线 将许多HUB连接在一起 组成一个比较大的网络 也可以连接计算机终端 组成局域网 这种局域网比用HUB组成的局域网性能要高 随着Switch 价格 的下跌 采用Switch 连网已经成为主流 HUB是一种在网络中逐渐淘汰的设 备 华为公司的Switch 系列产品可以组建100台机器左右的局域网 当然也 可以组成规模更大的网络 一般情况下 组成规模更大的网络 用户会采用 更高档的Switch 路由器在网络中的作用不仅仅是连接广域网 当局域网的规模比较大时 为 了管理和网络技术本身的需要 需要将物理上连接在一起的网络隔离开来 这些隔离开来的网络又可以进行有规则的通讯 这种网间通讯的设备就是路 由器 在Switch 出现之前 路由器是局域网的核心 例如 可以通过路由器 将分布在校园各个教研室的网络连接在一起 组成校园网 现在有的Switch 被称为第三层交换机 可以理解为在交换机中集成了路由器的功能 这种网 络理论上不再需要路由器 但性能不能得到很好的保障 华为公司不做第三 层交换机 网络传输介质主要有双绞线和光纤 双绞线就是平常见到的网络线 按规格的不同具有不同的传输能力 双绞线 分成3类 5类 超五类 六类等 3类已经淘汰 5类也即将淘汰 超五类和 六类目前是双绞线的主流 通常说的100Base-T T即为双绞线接口 100Base-FX 100Base-LX 为光纤接口 光纤在局域网中的作用是连接网络设备组成网络骨干 例如在校园网中连接 各个楼宇的线缆通常是光纤 光纤有单模和多模之分 它们的传输原理不同 多模光纤采用折射方式传输光信号 单模采用衍射的方式传输 多模传输支 持的距离短 单模传输距离长 SDH 传输网中采用单模光纤 局域网中通常 采用多模光纤 1.3.2 广域网 广域网也具有多种类型 常见的有 分组交换网 也称为X.25 数字数据 网络 DDN 帧中继 Frame Relay X.25是最早期的网络 在我国铺设的范围最广泛 X.25 是一项比较复杂的技 术 包括物理层的编码 数据裢路层的连接传输和网络层等等 这是一种涵 盖三层的技术 与其他的技术相比她现在具有一些技术上的缺点 速度低 效率低 最高速率是64K 通常的速度是9600 bps 数据通信快速入门 1 明白数据通信 8
数据通信快速入门 I、明白数据通信 DDN是点到点连接的网络,通讯的两点之间具有一条唯一的物理线路。这是 物理层的网络,它只管编码和物理接口同步等,其余的部分由其它设备或终 端完成。DDN具有比较高的效率的网络,通常是64K,最高速度是2M。由于 DDN连接的两个点唯一占用设备端口和线路,所以租用线路采用固定收费的 方式,与使用情况无关,目前这是我国广域网采用的主要形式 FR网络是第二层的网络,结合了分组交换和DDN的优点:具有和DDN相同 的速度,线路不唯一被占用,利用率高。DDN是一种迅速发展的网络。许多 地区目前还没有FR网,有的单位租用DDN线路在上面构建帧中继网。 以上三种网络公网由邮电部建设,用户租用,购买路由器由用户解决。路由 器也是华为公司的一种主要数据产品,正在逐渐形成全系列的解决方案, 以满足以上三种网络的需要 其余的广域网连网方式还包括基于电话拨号或ISDN拨号的网络,连网设备也 采用路由器。华为公司的ISDN路由器产品类型比较丰富,有 Quidway° R1003/1004, Quidway R1603/1604, Quidway R4001, Quidway R3640/3690等,可以组成中等规模的WAN。例如政府广域网方案,企业和办 事处之间的连网等可以采用这种方案,这是华为公司路由器解决方案的一个 优势。 1.3.3ATM ATM是一种非常复杂的技术。先从ATM的设计目标来看ATM到底想解决什 么样的问题,这样也许能迅速建立起有关ATM的总体概念。 传统数据网络的主要特点是基于包交换的无连接传输,因为每个数据包需要 自己去找目的地,实现技术比较复杂,速度缓慢,实时性和平稳性也得不到 保障。因此人们盼望有一种全能网络能够适合各种应用的需求,例如视频、 语音传输等。ATM的概念是90年提出的,当初的设计目标就是设计成为一种 全能网络94年许多公司生产出ATM设备,到现在已经近十年,但是并没有 取得人们预料的发展。 ATM通过提供多种业务类型满足各种不同的应用。ATM提供的重要业务类 型有CBR、ⅤBR、UBR、ABR等,分别是恒定比特流、可变比特流,未定比 特流和可用比特流,其目的是适合各种带宽,不同质量要求的应用 ATM的模型不同于ISO/OSI的七层模型,也不同于TCP/P模型,从低层到上 层分成物理层、ATM层、ATM适配层和高层,前三层提供基本的网络功能。 ATM是一种基于信元的面向连接的网络技术,信元可以理解为数据包,具有 53个字节的固定长度。面向连接即在通讯之前先建立通道,象打电话拨号 样,信元在已经创建的通道中传输,不象数据包自己去找目的地,在信元中 只有简单的路径标识 基于包交换的数据网络有一个数据帧的概念。例如,在办公室的局域网中 不同的机器有不同的网卡,区别这些网卡的是硬件地址,被称为媒体访问地
DDN是点到点连接的网络 通讯的两点之间具有一条唯一的物理线路 这是 物理层的网络 它只管编码和物理接口同步等 其余的部分由其它设备或终 端完成 DDN具有比较高的效率的网络 通常是64K 最高速度是2M 由于 DDN连接的两个点唯一占用设备端口和线路 所以租用线路采用固定收费的 方式 与使用情况无关 目前这是我国广域网采用的主要形式 FR网络是第二层的网络 结合了分组交换和DDN的优点 具有和DDN相同 的速度 线路不唯一被占用 利用率高 DDN是一种迅速发展的网络 许多 地区目前还没有FR网 有的单位租用DDN线路在上面构建帧中继网 以上三种网络公网由邮电部建设 用户租用 购买路由器由用户解决 路由 器也是华为公司的一种主要数据产品 正在逐渐形成全系列的解决方案 可 以满足以上三种网络的需要 其余的广域网连网方式还包括基于电话拨号或ISDN拨号的网络 连网设备也 采用路由器 华为公司的 ISDN路由器产品类型比较丰富 有QuidwayÒ R1003/1004 QuidwayÒ R1603/1604 QuidwayÒ R4001 QuidwayÒ R3640/3690等 可以组成中等规模的WAN 例如政府广域网方案 企业和办 事处之间的连网等可以采用这种方案 这是华为公司路由器解决方案的一个 优势 1.3.3 ATM ATM是一种非常复杂的技术 先从ATM的设计目标来看ATM到底想解决什 么样的问题 这样也许能迅速建立起有关ATM的总体概念 传统数据网络的主要特点是基于包交换的无连接传输 因为每个数据包需要 自己去找目的地 实现技术比较复杂 速度缓慢 实时性和平稳性也得不到 保障 因此人们盼望有一种全能网络能够适合各种应用的需求 例如视频 语音传输等 ATM的概念是90年提出的 当初的设计目标就是设计成为一种 全能网络 94年许多公司生产出ATM设备 到现在已经近十年 但是并没有 取得人们预料的发展 ATM 通过提供多种业务类型满足各种不同的应用 ATM提供的重要业务类 型有CBR VBR UBR ABR等 分别是恒定比特流 可变比特流 未定比 特流和可用比特流 其目的是适合各种带宽 不同质量要求的应用 ATM 的模型不同于ISO/OSI的七层模型 也不同于TCP/IP模型 从低层到上 层分成物理层 ATM层 ATM适配层和高层 前三层提供基本的网络功能 ATM是一种基于信元的面向连接的网络技术 信元可以理解为数据包 具有 53个字节的固定长度 面向连接即在通讯之前先建立通道 象打电话拨号一 样 信元在已经创建的通道中传输 不象数据包自己去找目的地 在信元中 只有简单的路径标识 基于包交换的数据网络有一个数据帧的概念 例如 在办公室的局域网中 不同的机器有不同的网卡 区别这些网卡的是硬件地址 被称为媒体访问地 数据通信快速入门 1 明白数据通信 9
