如何模擬網路擁塞

❶ 通信基礎知識

通信技術基礎知識
電信網(telecommunication network)是構成多個用戶相互通信的多個電信系統互連的通信體系，是人類實現遠距離通信的重要基礎設施，利用電纜、無線、光纖或者其它電磁系統，傳送、發射和接收標識、文字、圖像、聲音或其它信號。電信網由終端設備、傳輸鏈路和交換設備三要素構成，運行時還應輔之以信令系統、通信協議以及相應的運行支撐系統。現在世界各國的通信體系正向數字化的電信網發展，將逐漸代替模擬通信的傳輸和交換，並且向智能化、綜合化的方向發展，但是由於電信網具有全程全網互通的性質，已有的電信網不能同時更新，因此，電信網的發展是一個逐步的過程。
電信網按不同的分類體系可以劃分如下:
按電信業務的種類分為:電話網、電報網、用戶電報網、數據通信網，傳真通信網、圖像通信網、有線電視網等。
按服務區域范圍分為:本地電信網、農村電信網、長途電信網、移動通信網、國際電信網等。
按傳輸媒介種類分為:架空明線網、電纜通信網、光纜通信網、衛星通信網、用戶光纖網、低軌道衛星移動通信網等。
按交換方式分為:電路交換網、報文交換網、分組交換網、寬頻交換網等。按結構形式分為:網狀網、星形網、環形網、柵格網、匯流排網等。
按信息信號形式分為:模擬通信網、數字通信網、數字模擬混合網等。
按信息傳遞方式分為:同步轉移模式(STM)的綜合業務數字網(ISDN)和異地轉移模式(ATM)的寬頻綜合業務數字網(B-ISDN)等。
什麼是智能網?
智能網(Intelligentized Network)的思想起源於美國。20世紀80年代初，AT&T公司就採用集中資料庫方式提供800號(被叫付費)業務和電話記帳卡業務，這是智能網的雛形。後來國際電聯ITU-T (International Telecommunications Union)在1992年正式命名了智能網一詞。智能網是在現有交換與傳輸的基礎網路結構上，為快速、方便、經濟地提供電信新業務(或稱增值業務)而設置的一種附加網路結構。智能網提供新業務的突出優點是可以做到快速、經濟和方便。由於智能網技術有標准模型約束，系統的實現可以獨立於將要生成的新業務，且有標准通信協議支持產品的互聯，從而為快速提供新業務創造了基礎條件。
智能網是以計算機和資料庫為核心的，從理論上說，智能網能提供的新業務是無限的。但是開辦新業務要考慮實際需要和經濟效益等因素。現在世界上已經提供的智能新業務有幾十種。但各地提供的種類不同，例如我國目前分國際、全國、省內三大類，所提供的業務也不盡相同。在世界上已經提供的常用的智能新業務如下：
被叫集中付費業務：美國人把這種電話叫做「免費電話」，實際上只是打電話的人不付費，而由被叫用戶付費。使用這種業務時，用戶需先撥「800」，因此也叫「800業務」。
大眾服務業務：用戶撥通特定號碼字頭的電話號碼，就能獲得某種信息或可以進行咨詢的服務。在美國，使用這種業務時用戶先撥「900」，所以又叫「900號業務」。
可選記帳業務：簡稱「ABS業務」。它可以提供多種記費方式，如主叫付費、被叫付費、主叫被叫分攤付費、第三方付費或信用卡付費等多種形式的記帳方式。
專用虛擬網業務：用戶可以按照自己的意願，靈活地組建非永久性的專用網，稱為「虛擬網」。
廣域集中小交換機業務(WAC業務)：用戶可以享受市內專用小交換機的一切功能，而不用設置專用小交換機。
通用號碼業務：給有多個分號的企業分配一個通用的電話號碼來受理業務。
智能網的主要組成部分有：業務交換點(SSP)，用來識別用戶對智能網的呼叫；業務控制點(SCP)，完成對業務的控制，通常由大、中型計算機和大型資料庫組成；業務管理系統(SMS)，是智能網中的操作、維護、管理及監視系統。
總之，整個電信網路正逐步向著智能化、寬頻化、個人化的方向發展。隨著智能網的發展，可以實現智能網的網間互通，智能網與互聯網Internet的結合，智能網與寬頻綜合業務數字網B-ISDN的結合，明天的智能網將更加智能化。
什麼是「一線通」?
ISDN (Intergrated Service Digital Network)的中文名稱是綜合業務數字網,中國電信將「窄帶綜合業務數字網」(N-ISDN)俗稱為「一線通」。「一線通」採用數字傳輸和數字交換技術,將電話、傳真、數據、圖像等多種業務綜合在一個統一的數字網路進行傳輸和處理,向用戶提供基本速率(2B D,144kbit/s)和一次群速率(30B D,2Mkbit/s)兩種介面。基本速率介麵包括兩個能獨立工作的B信道(64Kkbit/s)和一個D信道(16Kkbit/s)。其中B信道一般用來傳輸話音、數據和圖像,D信道用來傳輸信令或分組信息。「一線通」是以電話綜合數字網為基礎發展而成的通信網,能提供端到端的數字連接,可承載話音和非話音業務,用戶能夠通過多用途用戶網路介面接入網路。「一線通」不僅能提供電路交換業務,還能提供分組交換和非交換的專用線業務,客戶可根據需要靈活選用,並且能與現有電話網、分組網實現互通。
「一線通」能夠向用戶提供三大類業務：①、承載業務(與用戶終端類型無關,如電路交換的承載業務和分組交換的承載業務等);②、用戶終端業務(如數字電話、四類傳真、數據通信、視頻通信等);③、豐富的補充業務(如主/被叫用戶號碼識別顯示/限制、呼叫等待、呼叫轉移、多用戶號碼、子地址、三方通信等)。
ISDN有以下一些特點。①通信業務的綜合化:利用一條用戶線,在上網的同時,可打電話或收發傳真,如同擁有二條電話線一樣,通過配置適當的終端設備,也可以實現會議電視功能。②實現高可靠性、高質量的通信:使用「一線通」,由於終端之間的信息完全數字化,噪音、串音及信號衰落失真非常小,數據傳輸的比特誤碼特性比電話線路至少改善了10倍,因此通信質量很高。③通過「一線通」可以以64kb/s或128kb/s的速率使用Internet網。④「一線通」還可以提供豐富的附加功能：主叫號碼顯示,呼叫等待,呼叫保持,呼叫轉移,多用戶號碼,子地址,終端可以移動性等。⑤價格適宜:由於使用單一的網路來提供多種業務,ISDN大大地提高了網路資源的利用率,以低廉的費用向用戶提供業務,ISDN大大地提高了網路資源的利用率,以低廉的費用向用戶提供業務,用戶不必購買和安裝不同的設備和線路接入不同的網路,只需要一個介面就能夠得到各種業務,大大節省了投資。⑥使用靈活方便:只需一個入網介面,使用一個統一的號碼,就能從網路得到所需要使用的各種業務,用戶在這個介面上可以連接多個不同種類的終端,而且有多個終端可以同時通信。統一的接入使通信設備像家用電器一樣可以方便地在不同的地點之間搬動。⑦運用前景廣闊:可用於貿易型企業(公司)、金融保險機構、股票證券交易所、醫院和學校,特別是個人電腦用戶。在語音通信方面,ISDN比傳統模擬電話網提供更多的業務。由於ISDN提供綜合業務能力,能應用於更多的領域。個人用戶在使用ISDN上網時,比MODEM具有更多的優勢,如降低費用以及提供真正的128K速率連接。
什麼是xDSL?
xDSL是Digital Subscriber Line (DSL)的縮寫，意即數字用戶線路，是以銅電話線為傳輸介質的點對點傳輸技術。xDSL中，「x」代表著不同種類的數字用戶線路技術。DSL技術在傳統的電話網路(POTS)的用戶環路上支持對稱和非對稱傳輸模式，解決了經常發生在網路服務供應商和最終用戶間的「最後一公里」的傳輸瓶頸問題。由於電話用戶環路已經被大量鋪設，如何充分利用現有的銅纜資源，通過銅質雙絞線實現高速接入就成為業界的研究重點，因此DSL技術很快就得到重視，並在一些國家和地區得到大量應用。
各種數字用戶線路技術的不同之處，主要表現在信號的傳輸速率和距離。xDSL技術主要分為對稱和非對稱兩大類。對稱DSL技術主要用於替代傳統的T1/E1接入技術。與傳統的T1/E1接入相比，DSL技術具有對線路質量要求低、安裝調試簡單等特點，廣泛地應用於通信、校園網互連等領域，通過復用技術，可以同時傳送多路語音、視頻和數據。非對稱DSL技術非常適用於對雙向帶寬要求不一樣的應用，如Web瀏覽、多媒體點播、信息發布等，因此適用於Internet接入、VOD系統等。
對稱DSL技術主要有：HDSL (High-bit-rate DSL)、SDSL(Single一line DSL)、IDSL（ISDN數字用戶線）等。
其中，HDSL是xDSL技術中最成熟的一種，已經得到了較為廣泛的應用。這種技術可以通過現有的銅雙絞線以全雙工T1或E1方式傳輸(一個將要出現的稱之為HDSL2的版本將可以使用單根雙絞線完成同樣的任務)。其特點是：利用兩對雙絞線傳輸，支持N×64kbps各種速率，最高可達E1速率。HDSL是TI/E1的一種替代技術，主要用於數字交換機的連接、高帶寬視頻會議、遠程教學、蜂窩電話基站連接、專用網路建立等。具有價格便宜、容易安裝等特點。
SDSL (Single一line DSL)是HDSL的單線版本，它可以提供雙向高速可變比特率連接，速率范圍從160kbps到2.084Mbps。其特點是：利用單對雙絞線；支持多種速率到T1/E1；用戶可根據數據流量，選擇最經濟合適的速率，最高可達E1速率，比用HDSL節省一對銅線；在0.4mm雙絞線上的最大傳輸距離為3公里以上等。
IDSL (ISDN數字用戶線)通過在用戶端使用ISDN終端適配器和在雙絞線的另一端使用與ISDN兼容的介面卡，這種技術可以提供128Kbps的服務。
非對稱DSL技術主要有ADSL (Asymmetric DSL，非對稱DSL)、RADSL (Rate Adaptive DSL，速率自適應DSL)、VDSL(Very High Data Rate DSL，甚高速數字用戶線)等幾種：
ADSL：ADSL為網路提供速率從32Kbps到8.192Mbps的上行流量和從32kbps到1.088Mbps的下行流量，同時在同一根線上可以模擬提供語音電話服務。其特點是：利用一對雙絞線傳輸；上/下行速率從1.5Mbps/64Kbps到6Mbps/640Kbps 支持同時傳輸數據和語音。
RADSL：這種技術允許服務提供者調整xDSL連接的帶寬以適應實際需要並且解決線長和質量問題。其特點是：利用一對雙絞線傳輸；支持同步和非同步傳輸方式；速率自適應，下行速率從640kbps到12Mbps，上行速率從128kbps到1Mbps 支持同時傳輸數據和語音。
VDSL：在用戶迴路長度小於1054米(5000英尺)的情況下，可以提供的速率高達13Mbps甚至還可能更高，這種技術可作為光纖到路邊網路結構的一部分。此技術可在較短的距離上提供極高的傳輸速率，但應用還不是很多。
什麼是ADSL?
在各種數字用戶線中，非對稱數字用戶線(ADSL)技術具有上行、下行速率不對稱的特點，適用於多種寬頻業務。這類業務的特點是下行需要傳送電視圖像，要求有很高的傳輸速率；上行主要是傳送控制信令和低速的信號等，可以用較窄的頻帶。ADSL對於網際網路接入也比較適用。由於它是利用現有銅線用戶線資源，因而投資少、見效快，特別適用於中、小企業用戶。
ADSL的技術特點如下：
(1)高速傳輸。提供上、下行不對稱的傳輸帶寬，下行速度最高達到8Mbps，上行速度最高達到1Mbps。
(2)上網、打電話互不幹擾。ADSL數據信號和電話音頻信號以頻分復用原理調制於各自頻段，互不幹擾。在上網的同時可以撥打或接聽電話，避免了撥號上網時不能使用電話的煩惱。
(3)獨享帶寬、安全可靠。ADSL利用深入千家萬戶的電話網路，先天形成星型結構的網路拓撲構造，骨幹網路採用中國電信遍布全國的光纖傳輸，各結點採用ATM寬頻交換機處理交換信息，信息傳遞快速可靠安全。
(4)安裝快捷方便。在現有電話線上安裝ADSL，只需在用戶側安裝一台ADSL modem。最重要的是，你無須為寬頻上網而重新布設或變動線路。
(5)價格實惠。ADSL業務上網資費構成為：基本月租費 信息費，無需支付上網通信費(即電話費)。
ADSL是比較理想的銅線寬頻接入技術。採用這種非對稱數字線設備不僅能在充分利用現有電話用戶線的基礎上緩解電話網路的擁塞問題，同時還能將網際網路等數據業務從公眾交換電話網轉移到數據通信網去，從而減輕電話交換機的壓力，減少造成電話網擁塞的可能。
據來自美國電信市場的調查報告，非對稱數字用戶線設備(ADSL)1998年比1997年增長了153%，遠遠超過了綜合業務數字網(ISDN)18%的年增長率。
什麼是分組交換?
分組交換也稱為包交換。分組交換方式不是以電路連接為目的，而是以信息分發為目的。分組交換機將用戶要傳送的數據按一定長度分割成若干個數據段，這些數據段叫做「分組」(或稱包)。傳輸過程中，需在每個分組前加上控制信息和地址標識(即分組頭)，然後在網路中以「存儲——轉發」的方式進行傳送。到了目的地，交換機將分組頭去掉，將分割的數據段按順序裝好，還原成發端的文件交給收端用戶，這一過程稱為分組交換。進行分組交換的通信網稱為分組交換網。這一過程類似於我們平常的郵寄信件，人們把寫好的信用信封包裝起來，然後在信封上寫上接收人的地址和姓名，就相當於分組頭中的路由控制信息；信封好後投入郵筒，由郵局進行分揀，發往不同的地點，最後送到接收人的手中；接收人打開信件閱讀，如同分組中的拆包。這整個過程如同分組交換過程，只不過分組交換為了把信息准確地、可靠地、高速地傳到對方，技術上要復雜得多。此外，還要加上地址域和控制域，用以表示這段信息的類型和送往何方，再加上錯誤校驗位以檢驗傳送過程中發生的錯誤。分組交換的任務是，從各個入端讀入數據分組，根據它們上面的地址域和控制域，來把它們分發到各個出端上。
形象地說，電路是一種「粗放」和「宏觀」的交換方式，只管電路而不管電路上傳送的信息。相形之下，分組交換比較「精微」和「細致」，它對傳送的信息進行管理。
分組交換的特點有：①分組交換方式具有很強的差錯控制功能，信息傳輸質量高。②網路可靠性強。在分組交換網中，「分組」在網路中傳送時的路由選擇是採取動態路由演算法，即每個分組可以自由選擇傳送途徑，由交換機計算出一個最佳路徑。因此，當網內某一交換機或中繼線發生故障時，分組能自動避開故障地點，選擇另一條迂迴路由傳輸，不會造成通信中斷。③分組交換網對傳送的數據能夠進行存儲轉發，使不同速率、不同類型終端之間可以相互通信。④由於以分組為單位在網路中進行存儲轉發，比以報文為單位進行存儲轉發的報文交換時延要小得多，因此能滿足會話型通信對實時性的要求。⑤在分組交換中，由於採用了「虛電路」技術，使得在一條物理線路上可同時提供多條信息通路，即實現了線路的統計時分復用，線路利用率高。⑥分組交換的傳輸費用與距離無關，不論用戶是在同城使用，還是跨省使用，均按同一個單價來計算。因此，分組網為用戶提供了經濟實惠的信息傳輸手段。
什麼是ATM?
ATM (Asynchronous Transfer Mode)是非同步傳輸模式，是國際電信聯盟ITU-T制定的標准。實際上在20世紀80年代中期，人們就已經開始進行快速分組交換的實驗，建立了多種命名不相同的模型，歐洲重在圖像通信，把相應的技術稱為非同步時分復用(ATD)；美國重在高速數據通信，把相應的技術稱為快速分組交換(FPS)；國際電聯經過協調研究，於1988年正式命名為Asynchronous Transfer Mode (ATM)技術，推薦其為寬頻綜合業務數據網B-ISDN的信息傳輸模式。
ATM是一種傳輸模式，在這一模式中，信息被組織成信元，因包含來自某用戶信息的各個信元不需要周期性出現，這種傳輸模式是非同步的。
ATM信元是固定長度的分組，共有53個位元組，分為2個部分。前面5個位元組為信頭，主要完成定址的功能。後面的48個位元組為信息段，用來裝載來自不同用戶、不同業務的信息。話音、數據、圖像等所有的數字信息都要經過切割，封裝成統一格式的信元在網中傳遞，並在接收端恢復成所需格式。由於ATM技術簡化了交換過程，去除了不必要的數據校驗，採用易於處理的固定信元格式，所以ATM交換速率大大高於傳統的數據網，如x.25、DDN、幀中繼等。另外，對於如此高速的數據網，ATM網路採用了一些有效的業務流量監控機制，對網上用戶數據進行實時監控，把網路擁塞發生的可能性降到最小。對不同業務賦予不同的「特權」，如語音的實時性特權最高，一般數據文件傳輸的正確性特權最高，網路對不同業務分配不同的網路資源，這樣不同的業務在網路中才能做到「和平共處」。
ATM網的特點：靈活性、高速、多業務、可靠性以及安全性。ATM在商業領域的應用有兩大類，即多媒體和高速數據。多媒體應用主要包括有會議電視、職業教育和技術培訓、電子信箱、桌面合作工作組、居家辦公、遠程醫療、遠程勘探等；高速數據應用主要涉及區域網(LAN)互連和數據網合成。
什麼是IP?
IP是當前熱門技術。IP是英文Internet Protocol的縮寫，意思是「網路之間互連協議」，也就是為計算機網路相互連接進行通信而設計的協議。在網際網路中，它是能使連接到網上的所有計算機網路實現相互通信的一套規則，規定了計算機在網際網路上進行通信是應當遵守的規則。任何廠家生產的計算機系統，只要遵守IP協議就可以與網際網路互聯互通。正是因為有了IP協議，網際網路才得以迅速發展成為世界上最大的、開放的計算機通信網路。因此，IP協議也可以叫做「網際網路協議」。
IP是怎樣實現網路互聯的?研究IP技術，離不開具體的網路環境。INTERNET是一種最典型的IP網路，它也是IP技術的一種最成功的應用。經過幾十年的發展，INTERNET規模增長之快已經大大超過了人們的預想。它已經由最初位於美國的4個節點擴展到今天分布在175個國家、連接數百萬台主機的計算機網路。
基於INTERNET的新應用也不斷涌現，如IP電話、IP傳真、視頻會議、電子商務等。這些客觀事實引起了人們，特別是眾多的電信專家和從業人員極大的興趣。從目前的情況來看，IP技術也是綜合業務的最好方案。因此，有人預言，一場融合了通信與計算機技術的信息革命正在悄然興起，當今的INTERNET就是這場革命的先兆。
什麼是INTERNET?有人說，INTERNET是「網路的網路」。它採用TCP/IP協議簇，使世界各地成千上萬個用戶進行通信和資源共享。總的說來，INTERNET具有以下特點：由眾多的計算機網路互聯組成；是一個世界性的網路；主要採用TCP/IP協議；採用分組交換技術；由眾多的路由器連接而成；是一個信息資源網。
中國於1994年正式接入INTERNET。我國互聯網事業發展十分迅速，先後建成了中國科學技術網(CSTNET)、中國公用計算機互聯網(CHINANET)、中國教育和科研計算機網(CETNET)、中國金橋信息網(CHINAGBN)、中國聯能互聯網（UNINET）等幾個主要的互聯網路。
對用戶來講，互聯網就是一個統一的網路。這就是TCP/IP的基本思路，也是它的靈活性和通用性實質所在。IP層協議在TCP/IP確立的網路層次結構中起著核心作用：其一，採用無連接方式傳遞數據報，這樣上層應用不用關心低層數據傳輸的細節，可以提高數據傳輸的效率；其二，通過IP數據報和IP地址將各種物理網路技術統一起來，達到屏蔽低層技術細節，向上提供一致性的目的。這樣可以使物理網路的多樣性對上層透明。因此，INTERNET可以充分利用各種通信媒介，從而將全球范圍內的計算機網路通過統一的IP協議連在一起。

希望對你有幫助，謝謝給我加分。

❷ 計算機網路與通信的分組交換

20世紀60年代，美蘇冷戰期間，美國國防部領導的遠景研究規劃局ARPA提出要研製一種嶄新的網路對付來自前蘇聯的核攻擊威脅。因為當時，傳統的電路交換的電信網雖已經四通八達，但戰爭期間，一旦正在通信的電路有一個交換機或鏈路被炸，則整個通信電路就要中斷，如要立即改用其他迂迴電路，還必須重新撥號建立連接，這將要延誤一些時間。這個新型網路必須滿足一些基本要求：
1：不是為了打電話，而是用於計算機之間的數據傳送。
2：能連接不同類型的計算機。
3：所有的網路節點都同等重要，這就大大提高了網路的生存性。
4：計算機在通信時，必須有迂迴路由。當鏈路或結點被破壞時，迂迴路由能使正在進行的通信自動地找到合適的路由。
5：網路結構要盡可能地簡單，但要非常可靠地傳送數據。
根據這些要求，一批專家設計出了使用分組交換的新型計算機網路。而且，用電路交換來傳送計算機數據，其線路的傳輸速率往往很低。因為計算機數據是突發式地出現在傳輸線路上的，比如，當用戶閱讀終端屏幕上的信息或用鍵盤輸入和編輯一份文件時或計算機正在進行處理而結果尚未返回時，寶貴的通信線路資源就被浪費了。
分組交換是採用存儲轉發技術。把欲發送的報文分成一個個的「分組」，在網路中傳送。分組的首部是重要的控制信息，因此分組交換的特徵是基於標記的。分組交換網由若干個結點交換機和連接這些交換機的鏈路組成。從概念上講，一個結點交換機就是一個小型的計算機，但主機是為用戶進行信息處理的，結點交換機是進行分組交換的。每個結點交換機都有兩組埠，一組是與計算機相連，鏈路的速率較低。一組是與高速鏈路和網路中的其他結點交換機相連。注意，既然結點交換機是計算機，那輸入和輸出埠之間是沒有直接連線的，它的處理過程是：將收到的分組先放入緩存，結點交換機暫存的是短分組，而不是整個長報文，短分組暫存在交換機的存儲器（即內存）中而不是存儲在磁碟中，這就保證了較高的交換速率。再查找轉發表，找出到某個目的地址應從那個埠轉發，然後由交換機構將該分組遞給適當的埠轉發出去。各結點交換機之間也要經常交換路由信息，但這是為了進行路由選擇，當某段鏈路的通信量太大或中斷時，結點交換機中運行的路由選擇協議能自動找到其他路徑轉發分組。通訊線路資源利用率提高：當分組在某鏈路時，其他段的通信鏈路並不被當前通信的雙方所佔用，即使是這段鏈路，只有當分組在此鏈路傳送時才被佔用，在各分組傳送之間的空閑時間，該鏈路仍可為其他主機發送分組。可見採用存儲轉發的分組交換的實質上是採用了在數據通信的過程中動態分配傳輸帶寬的策略。
1.3計算機網路的分類4
計算機網路的分類與的一般的事物分類方法一樣，可以按事物的所具有的不同性質特點即事物的屬性分類。計算機網路通俗地講就是由多台計算機（或其它計算機網路設備）通過傳輸介質和軟體物理（或邏輯）連接在一起組成的。總的來說計算機網路的組成基本上包括：計算機、網路操作系統、傳輸介質（可以是有形的，也可以是無形的，如無線網路的傳輸介質就是空氣）以及相應的應用軟體四部分。
要學習網路，首先就要了解當前的主要網路類型，分清哪些是我們初級學者必須掌握的，哪些是現有的主流網路類型。
1.3.1按地理范圍劃分4
1.3.2按拓撲結構劃分7
1.3.3按資源共享方式劃分9
1.3.4區域網的分類10
1.4計算機網路結構12
1.4.1通信子網與資源子網12
1.4.2主機和終端12
1.4.3現代網路的結構特點12
1.5我國建立的計算機數據通信網簡介13
1.5.1電話網上的數據傳輸13
1.5.2中國公用分組交換網13
1.5.3中國公用數字數據網14
1.6計算機網路的標准15
1.6.1世界重要的標准化組織15
1.6.2網際網路的標准化16
小結16
習題16
第2章數據通信基礎18
2.1數據通信基礎知識18
2.1.1數據通信模型18
2.1.2並行傳輸和串列傳輸18
2.1.3同步傳輸和非同步傳輸19
2.1.4傳輸方式20
2.1.5模擬傳輸和數字傳輸20
2.2數據通信中的基本概念21
2.2.1頻率、頻譜和帶寬21
2.2.2數據傳輸速率24
2.2.3基帶傳輸和寬頻傳輸25
2.3傳輸介質25
2.3.1雙絞線25
雙絞線（Twisted Pair）是由兩條相互絕緣的導線按照一定的規格互相纏繞（一般以逆時針纏繞）在一起而製成的一種通用配線，屬於信息通信網路傳輸介質。雙絞線過去主要是用來傳輸模擬信號的，但現同樣適用於數字信號的傳輸。
雙絞線是綜合布線工程中最常用的一種傳輸介質。
雙絞線是由一對相互絕緣的金屬導線絞合而成。採用這種方式，不僅可以抵禦一部分來自外界的電磁波干擾，而且可以降低自身信號的對外干擾。把兩根絕緣的銅導線按一定密度互相絞在一起，一根導線在傳輸中輻射的電波會被另一根線上發出的電波抵消。「雙絞線」的名字也是由此而來。
雙絞線一般由兩根22-26號絕緣銅導線相互纏繞而成，實際使用時，雙絞線是由多對雙絞線一起包在一個絕緣電纜套管里的。典型的雙絞線有四對的，也有更多對雙絞線放在一個電纜套管里的。這些我們稱之為雙絞線電纜。在雙絞線電纜（也稱雙扭線電纜）內，不同線對具有不同的扭絞長度，一般地說，扭絞長度在3.81cm至14cm內，按逆時針方向扭絞。相鄰線對的扭絞長度在1.27cm以上，一般扭線的越密其抗干擾能力就越強，與其他傳輸介質相比，雙絞線在傳輸距離，信道寬度和數據傳輸速率等方面均受到一定限制，但價格較為低廉。
2.3.2同軸電纜27
同軸電纜從用途上分可分為基帶同軸電纜和寬頻同軸電纜（即網路同軸電纜和視頻同軸電纜）。同軸電纜分50Ω基帶電纜和75Ω寬頻電纜兩類。基帶電纜又分細同軸電纜和粗同軸電纜。基帶電纜僅僅用於數字傳輸，數據率可達10Mbps。
同軸電纜由里到外分為四層：中心銅線（單股的實心線或多股絞合線），塑料絕緣體，網狀導電層和電線外皮。中心銅線和網狀導電層形成電流迴路。因為中心銅線和網狀導電層為同軸關系而得名。
同軸電纜傳導交流電而非直流電，也就是說每秒鍾會有好幾次的電流方向發生逆轉。
如果使用一般電線傳輸高頻率電流，這種電線就會相當於一根向外發射無線電的天線，這種效應損耗了信號的功率，使得接收到的信號強度減小。
同軸電纜的設計正是為了解決這個問題。中心電線發射出來的無線電被網狀導電層所隔離，網狀導電層可以通過接地的方式來控制發射出來的無線電。
同軸電纜也存在一個問題，就是如果電纜某一段發生比較大的擠壓或者扭曲變形，那麼中心電線和網狀導電層之間的距離就不是始終如一的，這會造成內部的無線電波會被反射回信號發送源。這種效應減低了可接收的信號功率。為了克服這個問題，中心電線和網狀導電層之間被加入一層塑料絕緣體來保證它們之間的距離始終如一。這也造成了這種電纜比較僵直而不容易彎曲的特性。
2.3.3光纖27
光纖是光導纖維的簡寫，是一種利用光在玻璃或塑料製成的纖維中的全反射原理而達成的光傳導工具。前香港中文大學校長高錕和George A. Hockham首先提出光纖可以用於通訊傳輸的設想，高錕因此獲得2009年諾貝爾物理學獎。
微細的光纖封裝在塑料護套中，使得它能夠彎曲而不至於斷裂。通常，光纖的一端的發射裝置使用發光二極體（light emitting diode,LED）或一束激光將光脈沖傳送至光纖，光纖的另一端的接收裝置使用光敏元件檢測脈沖。
在日常生活中，由於光在光導纖維的傳導損耗比電在電線傳導的損耗低得多，光纖被用作長距離的信息傳遞。
通常光纖與光纜兩個名詞會被混淆。多數光纖在使用前必須由幾層保護結構包覆，包覆後的纜線即被稱為光纜。光纖外層的保護層和絕緣層可防止周圍環境對光纖的傷害，如水、火、電擊等。光纜分為：光纖，緩沖層及披覆。光纖和同軸電纜相似，只是沒有網狀屏蔽層。中心是光傳播的玻璃芯。
在多模光纖中，芯的直徑是15μm~50μm， 大致與人的頭發的粗細相當。而單模光纖芯的直徑為8μm~10μm。芯外麵包圍著一層折射率比芯低的玻璃封套， 以使光線保持在芯內。再外面的是一層薄的塑料外套，用來保護封套。光纖通常被紮成束，外面有外殼保護。 纖芯通常是由石英玻璃製成的橫截面積很小的雙層同心圓柱體，它質地脆，易斷裂，因此需要外加一保護層。
2.4無線通信與衛星通信技術30
2.4.1電磁波譜30
2.4.2無線電波的傳輸32
2.4.3衛星通信32
2.4.4微波傳輸(地面微波)33
2.4.5紅外線及毫米波(室內通信)33
2.5編碼和調制技術33
2.5.1數字數據編碼為數字信號34
2.5.2數字數據調制為模擬信號36
2.5.3模擬數據轉換為數字信號39
2.5.4模擬數據轉換為模擬信號40
2.6數據交換技術41
2.6.1數據交換技術的類別41
2.6.2數據交換技術的比較45
2.7多路復用技術47
2.7.1頻分多路復用47
2.7.2同步時分多路復用48
2.7.3非同步時分多路復用48
2.7.4密集波分多路復用49
2.7.5碼分多址訪問52
2.8光纖通信54
2.8.1光纖通信的特點54
2.8.2光纖通信中的編碼技術55
2.9移動通信及蜂窩無線通信57
2.9.1模擬蜂窩電話57
2.9.2數字蜂窩無線通信58
2.9.3第三代移動通信60
2.10差錯控制的基礎知識62
2.10.1差錯產生的原因與差錯類型62
2.10.2差錯控制的方法62
小結64
習題64
第3章計算機網路體系結構66
3.1計算機網路體系結構66
3.1.1ISO/OSI參考模型的產生66
3.1.2各層功能概述68
3.1.3層間關系69
3.2TCP/IP的體系結構71
3.2.1TCP/IP與OSI參考模型的比較71
3.2.2TCP/IP的分層結構72
小結73
習題73
第4章物理層協議75
4.1物理層協議的基本概念75
4.1.1物理層的功能75
4.1.2物理層的服務76
4.1.3物理層對數據鏈路層提供的服務76
4.1.4常用的物理層標准77
4.2同步數字序列和同步光纖網79
4.2.1SDH/SONET的產生79
4.2.2SONET/SDH的傳輸速率80
4.2.3SONET數字體系第一級STS-1/OC-1的幀格式81
4.2.4SDH中的信元傳輸81
小結85
習題85
第5章數據鏈路層86
5.1數據鏈路層的功能與協議86
5.2流量控制方法88
5.3差錯控制方法90
5.3.1自動請求重發協議91
5.3.2差錯控制方法——循環冗餘校驗碼92
5.4高級數據鏈路控制協議94
5.4.1面向字元和面向位的鏈路控制協議94
5.4.2HDLC協議的基本概念95
5.4.3HDLC協議的幀格式96
5.4.4HDLC協議的主要內容97
5.5網際網路中的點對點協議99
5.5.1PPP的工作原理100
5.5.2PPP的應用102
小結103
習題103
第6章介質訪問控制子層和區域網105
6.1區域網參考模型105
6.2邏輯鏈路控制子層協議106
6.3介質訪問控制子層協議107
6.4CSMA/CD介質訪問控制方法108
6.4.1CSMA/CD協議的工作原理108
6.4.2MAC子層的幀格式112
6.5區域網協議標准114
6.5.1IEEE 802協議標准114
6.5.2IEEE 802.3乙太網標准115
6.6虛擬區域網122
6.6.1VLAN的作用123
6.6.2VLAN的連接和劃分124
6.6.3VLAN的標准802.1Q和802.1P126
6.6.4VLAN之間的通信127
6.7無線區域網129
6.7.1無線區域網的優點130
6.7.2無線區域網的組成結構130
6.7.3CSMA/CA協議的工作原理133
小結134
習題134
第7章網路層協議138
7.1網路層提供的服務138
7.1.1網路層為傳輸層提供的服務138
7.1.2網路層的兩種傳輸方式139
7.2網路層路由演算法139
7.2.1路由演算法的要求和分類139
7.2.2最短路徑演算法140
7.2.3擴散法141
7.2.4距離向量路由演算法142
7.2.5鏈路狀態路由演算法143
7.3擁塞控制145
7.3.1擁塞控制的一般概念145
7.3.2擁塞控制的方法和演算法147
7.4網際網路中的網際協議149
7.4.1IP數據報的格式149
7.4.2IP地址151
7.4.3劃分子網和子網掩碼153
7.4.4專用地址與網際網路地址轉換NAT技術157
7.5地址解析159
7.5.1IP地址與物理地址的映射159
7.5.2地址解析協議161
7.5.3反向地址解析協議163
7.6無分類域間路由選擇163
7.7網際網路控制報文協議165
7.7.1差錯報告報文166
7.7.2ICMP的查詢報文168
7.8IPv6和ICMPv6169
7.8.1IPv6概述169
7.8.2IPv6基本報頭格式171
7.8.3IPv6的地址結構172
7.8.4IPv6的擴展報頭174
7.8.5IPv4向IPv6的過渡簡介177
7.8.6ICMPv6177
7.9網際網路的路由選擇協議180
7.9.1內部網關路由協議180
7.9.2開放式最短路徑優先協議186
7.9.3單區域中OSPF的工作原理189
7.9.4多區域中OSPF的工作原理195
7.9.5邊界網關協議197
7.10虛擬專用網201
7.10.1VPN的基本概念201
7.10.2VPN連接和路由202
7.10.3VPN中的隧道技術204
7.11IP多播和IGMP206
7.11.1IP多播的用途207
7.11.2IGMP207
7.11.3多播地址208
7.11.4分布路由和多播路由協議210
小結211
習題211
第8章傳輸層協議214
8.1傳輸控制協議的基本功能214
8.1.1傳輸層的功能和服務214
8.1.2傳輸層的幾個重要概念215
8.2傳輸控制協議217
8.2.1TCP報文段的報頭217
8.2.2TCP的特性220
8.2.3TCP的流量控制222
8.2.4TCP的差錯控制223
8.2.5TCP的擁塞控制224
8.3用戶數據報協議225
8.3.1UDP概述225
8.3.2UDP通信過程和埠號226
8.3.3UDP用戶數據報的報頭格式227
8.3.4UDP的通信過程228
8.4服務質量保證230
8.4.1QoS的技術要求230
8.4.2QoS保證的相關技術231
8.4.3綜合服務和區分服務235
8.4.4多協議標簽交換協議238
小結242
習題242
第9章應用層協議245
9.1域名系統245
9.2TCP/IP應用層協議247
9.2.1文件傳輸協議247
9.2.2電子郵件248
9.2.3萬維網249
9.2.4遠程終端協議251
9.2.5信息檢索252
9.2.6簡單網路管理協議252
9.3博客和播客253
9.3.1新聞與公告服務253
9.3.2博客服務和播客服務254
9.4即時通信服務與網路電視服務256
9.4.1即時通信軟體256
9.4.2網路電視服務256
9.5對等連接軟體259
9.5.1P2P概述259
9.5.2P2P網路模型259
9.5.3P2P文件共享程序261
9.5.4P2P網路模型存在的問題和展望262
9.6動態主機配置協議262
9.6.1DHCP的用途262
9.6.2DHCP的工作流程263
小結264
習題264
第10章網路安全技術266
10.1網路安全概述266
10.1.1網路安全的概念266
10.1.2網路安全的分層理論267
10.1.3網路安全策略269
10.2信息加密技術270
10.2.1密碼技術基礎270
10.2.2加密演算法271
10.2.3數字簽名274
10.3報文鑒別275
10.4防火牆技術276
10.5入侵檢測278
10.5.1入侵檢測的概念278
10.5.2入侵檢測系統模型278
10.5.3入侵檢測原理279
10.6網路安全協議280
10.6.1網路層安全協議簇280
10.6.2安全套接字層282
10.6.3電子郵件安全283
小結285
習題285
第11章聯網設備287
11.1網路介面卡287
11.1.1網卡的分類287
11.1.2網卡的工作原理290
11.2數據機292
11.2.1Modem的基本工作原理292
11.2.2電纜電視Modem293
11.2.3ADSL技術294
11.3中繼器和集線器296
11.4網橋296
11.4.1網橋的功能296
11.4.2網橋的路徑演算法298
11.5交換機301
11.5.1交換機的功能和應用301
11.5.2交換機的工作原理303
11.5.3交換機的工作方式305
11.5.4交換機的模塊結構305
11.6路由器309
11.6.1路由器的工作原理309
11.6.2路由器的結構310
11.6.3路由器的功能311
11.6.4網關312
11.7三層交換機313
11.7.1三層交換機的產生313
11.7.2Switch Node的總體結構314
小結314
習題315
第12章網路實驗316
12.1網路實驗室介紹316
12.1.1網路實驗室拓撲結構316
12.1.2RACK實驗櫃的組成結構317
12.1.3配線架插座的說明317
12.1.4實驗室的布局318
12.1.5訪問控制伺服器簡介319
12.1.6基於Web的RCMS訪問管理319
12.2雙絞線製作實驗320
12.2.1雙絞線網線的製作標准320
12.2.2雙絞線網線製作實驗321
12.3交換機基礎配置實驗323
12.3.1交換機配置的基礎知識323
12.3.2交換機的基礎配置實驗329
12.3.3VLAN實現交換機埠隔離實驗332
12.3.4生成樹協議的應用實驗334
12.4路由器基礎配置實驗338
12.4.1路由器配置的基本知識339
12.4.2路由器的基本配置實驗342
12.4.3路由器的靜態路由配置實驗347
12.4.4路由器的動態路由——RIP配置實驗350
12.4.5配置PPP的PAP認證實驗354
習題358
參考文獻360

❸ 電信網路中ATM方式指的是什麼

ATM：非同步傳輸模式 Asynchronous Transfer Mode

Asynchronous Transfer Mode（ATM） 非同步傳輸模式 （ATM） ATM是一項數據傳輸技術，有可能革新計算機網路建立的方法。它適用於區域網和廣域網，它具有高速數據傳輸率和支持許多種類型如聲音、數據、傳真、實時視頻、CD質量音頻和圖象的通信。AT＆T和US Sprint等通信公司已經在廣域網上採用ATM，為客戶提供多兆位的數據傳輸服務。從1994年進入1995年時，幾乎所有的硬體供應商將提供如下的ATM產品：

□連到電信ATM服務的ATM路由器與ATM交換器，用於建立企業范圍的綜合網路。

□建立內部專用主幹網的ATM設備，用於互連組織中所有區域網（LAN）。

□ATM適配器和工作組交換器，與用於運行多媒體應用的台式計算機與高速ATM連接。

ATM利用光纜上的高數據吞吐率，在電信系統中，高速ATM（155Mbps～622Mbps）可以在同步光纖網（SONET）上實現。SONET運用光纜並且提供公共綜合遠程通信標准。雖然實現ATM光纖是為公用遠程通信系統建立的，ATM仍被認為是適合專用內部交換網的技術。隨著ATM得到更多用戶的認可和更加具有競爭力，速率為155Mbps的ATM介面板將在九十年代中期普遍運用於台式多媒體計算機。躋身於ATM的供應商日益增多，ATM市場的競爭將是很激烈的。

現在的LAN技術所提供的帶寬不能滿足企業內出現的多媒體和實時視頻圖象等應用的需要。實時視頻圖象要求大的數據傳輸容量，確保有一定量的帶寬，防止漏失產生不穩定的圖象。共享的LAN介質如Ethernet會很快達到通信負載飽和，阻止了時間敏感的實時應用及時獲得傳輸通路。由於ATM具有較高帶寬、為某一應用提供一定專用帶寬的能力以及固定大小的報文分組（稱做信元），所以它能處理實時應用。

ATM有可能成為標准數據傳輸方法，用ATM交換設備取代當前的語音和通信設備。值得一提的是，在標准化初期，許多人認為ATM直到下世紀才會得到廣泛應用，但是電信網路及LAN環境對高帶寬業務的需要促使供應商大大提前了供應ATM產品的計劃。

ATM Technical Aspects ATM 技術概況

ATM是在LAN或WAN上傳送聲音、視頻圖象和數據的寬頻技術。它是一項信元中繼技術，數據分組大小固定。你可將信元想像成一種運輸設備，能夠把數據塊從一個設備經過ATM交換設備傳送到另一個設備。所有信元具有同樣的大小，不象幀中繼及區域網系統數據分組大小不定。使用相同大小的信元可以提供一種方法，預計和保證應用所需要的帶寬。如同轎車在繁忙交叉路口必須等待長卡車轉彎一樣，可變長度的數據分組容易在交換設備處引起通信延遲。

交換設備是ATM的重要組成部分，它能用作組織內的Hub，快速將數據分組從一個節點傳送到另一個節點；或者用作廣域通信設備，在遠程LAN之間快速傳送ATM信元。乙太網、光纖分布式數據介面（FDD1）、令牌環網等傳統LAN採用共享介質，任一時刻只有一個節點能夠進行傳送，而ATM提供任意節點間的連接，節點能夠同時進行傳送。來自不同節點的信息經多路復用成為一條信元流，如圖A－12所示。在該系統中，ATM交換器可以由公共服務的提供者所擁有或者是組織內部網的一部分。

注意：ATM交換器僅僅簡單地中繼信元，它查看信元頭部並立即轉發，不用路由器使用耗時的存儲－轉發方法。

An Analogy 一種模擬

讓我們用大橋上汽車來模擬說明ATM的工作過程和高效的原因。大橋可以想像成兩個遠程區域網之間的ATM連結，假設汽車如同ATM信元，具有相同的大小，在運輸中佔有相同的空間和相等的速度通過大橋，這樣你就可以 精確地 預計汽車到達大橋另一 端的時間。但在實際 生活 中，汽車具有 不同大 小，所以 很難 預計交通流量。在數據通信中，可變大小的數據分組會引起不確定的延遲，不適合於視頻圖象與聲音應用（除非採用優先化辦法）。

好，繼續我們的模擬過程。假設你想將一公共汽車上的人運送過橋，由於不允許公共汽車通過，所以每四人一組使用轎車過橋，再在另一端繼續乘坐另一輛公共汽車。類似地，在ATM中，高級應用中的數據分組也需要分成更小的部分，裝入許多ATM信元中傳送至另一端後再重新組合到一起。

如果幾輛公共汽車同時到達，它們能夠同時分組乘驕車過橋，不需要等一車人全部通過後才再讓另一車人過橋。如同圖A－12所示的ATM信元，裝乘客的轎車允許一輛接一輛地過橋。在通信中，該項技術用於多路復用；在ATM中，它用於從多條鏈路同時傳送。

注意：ATM交換器有許多輸入、輸出埠，因為所有信元大小相同，不會出現可變長信元引起的延遲。

固定信元大小和多路復用為設備提供所需求的寬頻。由於文件傳輸或其它導致高峰的活動，LAN交通往往出現高峰。ATM交換器可以檢查出運輸中的高峰現象，並動態分配更多的信元來流通來自某一特殊發送點的交通高峰。在圖A－12中，HubA的交通高峰可轉化為一條信元流，包含3個A信元，1個B信元，1個C信元，這樣有較多A信元的流可重復通過，直至傳輸完成。 ATM Switches and Networks ATM 交換器和網路

ATM交換器是ATM網路中進行信元交換的多埠設備。當某一信元到達一個埠時，ATM交換器查看其目的站信息並傳送到適當的輸出埠。設計如圖A－13的網狀ATM交換器具有許多埠，常被電信局使用；基於匯流排的交換器埠較少，更適合於LAN。如果多個ATM交換器連接在一起，則需要路由選擇協議使交換器能夠互換查尋連接表。

ATM交換器具有較高互換速度的一個原因在於交換操作由硬體完成，它避開了相當於OSI協議的網路層，僅僅將信息裝入信元並發送出去。ATM是所謂的「快速分組」技術，類似於幀中繼和交換式兆位數據服務（SMDS），它沒有錯誤檢測，也不會因這些問題而癱瘓。接收站負責確認發送的所有內容都已收到，如果發生信元丟失或出錯，接收站必須請求發送站重發。ATM並不負責恢復信元。相對而言，X．25分組在網路傳送時採用擴充的錯誤檢測。每一個結點在轉發前，要求完全接收了報文分組並且進行了錯誤檢測，但這樣的開銷限制了吞吐量。X．25用於容易出錯的老式模擬電話系統，錯誤檢測能夠盡快查出出錯的報文分組。ATM假定使用的是高質量、無差錯的傳輸設備。

ATM是一項傳輸協議，大致位於OS1協議棧中數據鏈路層的介質訪問控制（MAC）子層，所以它能工作於許多物理層拓撲結構之上，並且將各種報文分組裝入其53位元組的信元，並在主幹網或WAN上傳送。

ATM傳輸率根據物理層的性能是可伸縮的，而不具有某個標准固定傳輸率，例如光纖分布式數據介面（FDDI）固定於100Mbps。ATM小信元不需要特殊處理，而FDDI則需要對其信元進行處理。ATM信元容易組成，而FDDI需要（會導致延遲的）協議會話。ATM能利用現有的T1線路、T1子線、T3線路，而FDDI做同樣的事情需要建立對話。

市場上已經出現ATM台式連接，但是用戶購買時須十分小心。在LAN環境中，ATM很難實現工作站間的通信，然而IBM公司和HP公司等正在開發具有12個100Mbps的ATM與工作站連接埠的Hub，科研工作站的用戶及圖象處理、模擬模擬的人員很可能會選擇這種類型的設備。台式系統和區域網的ATM的使用包括：影象、多媒體、圖形和計算機輔助設計／計算機輔助製造（CAD／CAM）。例如ATM可以提供高清晰度電視（HDTV）所需的100～150Mbps的專用帶寬。

ATM Roots and Architectwre ATM的起源與體系結構

ATM最初作為寬頻綜合業務數字網（B－ISDN）的一部分。B－ISDN由國際電報電話咨詢委員會（CCITT）於1988年推出，是對公共數字遠程通信網——窄帶ISDN的擴充，它具有更寬的頻帶和允許更高的數據吞吐量。B－ISDN參考模型如圖A－14所示。

□物理層規定電子或物理介面、線路速度以及其它物理特性。

□ATM層定義信元格式。

□ATM適配層定義將上層信息轉換為ATM信元的過程。

雖然B－ISDN模型擴大了對ATM的支持，但許多細節仍然值得注意。1991年，硬體供應商和遠程通信服務提供者的一個聯合會組成的ATM Forum組織，進一步定義了LAN、WAN中的ATM物理介面標准。ATM Forum並不制定標准，只是負責闡明和建立ATM的開發目標，ATM Forum定義了兩種物理介面方法：

□用戶與網路介面（UNIs）

UNI是終端工作站與ATM網路的連接點。例如ATM訪問交換器能作成為與公共（如電話公司）ATM網的UNI連接。

□網路與網路介面（NNIs）

它是公共ATM網（如地區電話公司提供的）中ATM交換器之間的介面。NNI主要管理ATM交換器的互操作性，NNI也可以是網路與節點間的介面。

在這項方案中，電信服務有自己的ATM交換器用於處理來自不同客戶的廣域通信。每個客戶具有自己內部專用的ATM交換器，處理區域網通信和連接到公共ATM網。

ATM Forum還定義了ATM的其它部分，如管理方法、通信控制、不同媒體類型、測試方法等。Internet工程任務組（IETF）正著手定義ATM如何處理LAN分組向ATM信元轉換。

在ATM環境中，端點工作站之間的邏輯連接稱為虛通道（VC），虛路徑（VP）是許多虛通道的集合，如圖A－15所示。虛路徑可以包括一束導線的電纜，電纜連接兩個端點，其中的導線提供兩端點間的獨立線路。該方法的好處是：網路中共享同一條通路的連接能夠作為一組，便於採用相同的管理。如果建立了一條虛路徑，在虛路徑中添加一條新虛通道就非常容易了，因為已經定義了網路中的路徑。另外，如果為了避免擁塞或避開已經斷開的交換器而改變了虛路徑，那麼其中所有虛通道也要作相應的變化。

ATM信元標頭有虛路徑標識符（VPI）和虛通道標識符（VCI），它們分別標識虛路徑所形成的鏈接和虛路徑中的虛通道。VPI和VCI被說明相對於ATM交換設備的終端節點。如圖A－15所示，虛路徑連接VPI－1與VPI－5，該路徑中有三條虛通道。注意，VPI說明網路中的相應埠，而通道的說明與所在的路徑相關。

物理層

ATM物理層最有趣的是，它沒有定義任何特定的介質類型。LAN設計使用同軸電纜或雙絞線，並有定義帶寬的嚴格規范，該規范是為與設計當時的電子元器件相適應而建立的。ATM能夠支持不同的傳輸介質，包括其它通信系統現在所用的介質。

工業專家正努力將同步光纖網（SONET）作為適合LAN與WAN應用的ATM物理傳輸介質。SONET是Bellcore規程，現在廣泛使用於世界范圍公共數據網上。ATM Forum推薦FDDI（100Mbps）、Fibre Channel（155Mbps）、OC3 SONET（155Mbps）、T3（45Mbps）作為ATM的物理介面。現在，大部分電信局提供了T3鏈路，連接到他們的ATM網。

ATM層

ATM層定義了圖A－16所示的ATM信元結構，以及通道和虛路徑的路由選擇、錯誤控制。ATM信元是信息的報文分組，包括載體（數據）和標頭信息。標頭信息中有通道和路徑信息，用來指引信元到達目的站。

信元長53個位元組，其中48個位元組用於載體，5個位元組用於標頭信息。注意標頭信息幾乎佔了信元的1／10，正如ATM的反對者所指出的，這種做法增加了長距離傳輸的額外開銷，因此他們提議採用幀中繼那樣的變長分組技術。信元標頭各欄位所包含的信息描述如下：

□屬性流控制（GFC）

它現在正在被定義，但ATM Forum已經把它定義作為多工作站使用同一用戶網路介面（UNI）的方法。另外還可能用它定義服務類型。

□虛路徑標識符（VPI）

標識用戶之間或用戶與網路之間的虛路徑。

□虛通道的標識符（VCI）

標識用戶之間或用戶與網路之間的虛通道。

□載體類型指示符（PTI）

指出載體區的信息類型，如用戶信息、網路信息或管理信息。

□信元摘取優先值（CLP）

定義網路出現擁塞時如何摘取信元，該欄位保持優先值，0表示該信元不能被摘取。

□標頭錯誤控制（HEC）

提供有關一位錯的檢錯糾錯信息

ATM適配層（AAL）

AAL將上層的報文分組分別裝入ATM信元。前面講過，每個信元有一個48個位元組的載體區，AAL將1000個位元組的報文分組分成21小段，每小段裝入一個信元進行傳送。該層分為兩個子層，匯聚子層（CS）接收來自高層的數據然後向下傳送到分段與重組子層（SAR），SAR負責將數據分開裝入53個位元組的ATM信元中。如果有信元到來，SAR就將其中的數據重新組合，並傳送到上層。下面是AAL的幾種類型：

□類型1為音頻和視頻應用提供固定比特率的等時性服務。它類似於T1或T3，提供一系列數據速率。

□類型2類似於壓縮視頻圖象的可變比特率的等時性應用。電信局並沒有實現該介面。

□類型3／4支持LAN型可變比特率的突發數據傳送。可用於幀中繼與SMDS介面。

□類型5所支持的功能為類型3／4的子集。提供消息模式與不確定的操作，這種模式可能將很快開發開來。

服務種類

ATM提供了四種類型的服務來適應各種通信，如聲音、視頻圖象和數據的傳輸，服務種類根據怎樣進行位傳送、需要帶寬、所需連接類型等對應用進行分類。如圖A－17所示。

□A類是面向連接的服務。不變位速率，它的同步補償使之適合於視頻圖象和聲音應用。

□B類是面向連接的服務並且定時地傳送可變位速率的聲音與視頻圖象。與AAL的介面是2型。

□C類是面向連接、可變位速率的服務。不要求同步，適合於X．25、幀中繼和TCP／IP等服務。與AAL的介面是3／4型或5型。

□D類是非連接服務。可變位速率，兩端點之間不要求同步。LAN報文分組傳輸是由該層所支持數據傳送的一個例子。與AAL的介面是3／4型。

ATM and the Cerrier Services ATM和電信服務

ATM是廣域網（WAN）通信發展的方向，它將會消除區域網（LAN）與廣域網（WAN）之間的壁壘，這就是與公共網上數據傳輸有關的吞吐量下降。存儲－轉發的WAN連接設備如路由器是一個壁壘，本地交換電信局（LECs）和網間交換局（ISCs）必須安裝綜合ATM／SONET數字網以提供經濟的虛擬專用數字網服務。ATM能夠以較小的開銷獲得更多傳輸，在這一點上有利於消費者，用戶只需為他們傳送的信息交費。

變換式多兆位數據服務（SMDS）是由Bellcore提供的基於IEEE 802．6城域網（MAN）標準的服務，它是建於ATM之上、基於信元、無連接的分組交換網，允許用戶在某一大都市區內建立他們自己的互聯區域網。該服務是按需提供的，並且客戶只為所使用的服務付款，這樣客戶就可以不必使用利用率不高的專用點對點線路。SMDS的吞吐量是45Mbp。

SMDS非常適合需要在都市區連接LAN的用戶。然而AT＆T的計劃中沒有包括SMDS，它正迅速傾向於建立ATM技術與服務。威斯康辛大學與伊利諾大學之間建立了一個實驗性ATM網，傳輸率為622Mbps。據AT＆T聲稱，不列顛網路全書的整個內容1秒內可以全部傳完，而使用2400波特的modem卻需傳輸兩天半。AT＆T正在為視頻圖象和多媒體信息服務開發高速ATM交換設備。

其他電信局正在安裝實現幀中繼、SMDS和X．25介面的ATM交換設備。由於ATM能夠管理包括聲音和視頻圖象在內的幾乎所有的傳輸請求，專家們認為電路交換與分組交換之間的區別將在本世紀九十年代末消失。

Planning for ATM計劃使用 ATM

雖然ATM最初被開發作為一項廣域網技術來提高區域網外部的傳輸速率，ATM技術將最終因為價格合適而進入室內聯網。同時，快速乙太網技術與交換式Hub更加合適和更加經濟。另外IBM每年投資1億多美元用於開發ATM產品，包括自己的ATM系列晶元。這些產品包括個人計算機和台式系統的ATM介面卡，以及ATM集線器，它們都將在1994年推出。雖然有些人認為生產台式機的ATM適配器時機還不成熟，IBM卻堅持認為已有需求。

考慮轉向ATM的組織必須遵循循序漸進的方法，採取分層的分布式布線結構。在一個多層辦公大樓中，首先可以安裝一個主ATM交換器作為主幹網鏈接每層樓的網路，它們可以是現存的Ethernet或FDDI主幹網；下一階段，在每一層樓安裝ATM交換器來連接裝在那裡的高性能伺服器；最後階段，當ATM相對不那麼貴時，將端點用戶系統直接連到ATM交換器上。

可以通過許多方式建立ATM主幹網拓撲結構，ATM並不限於某一特定的拓撲結構如Ethernet或FDDI，它以分層的星形結構為主，必要時也能採用其它拓撲結構。

ATM用作公司主幹網時，能夠簡化網路的管理，消除了許多由於不同的編址方案和路由選擇機制的網路互連所引起的復雜問題。ATM集線器能夠提供集線器上任意兩埠的連接，而與所連接的設備類型無關。這些設備的地址都被預變換，例如很容易從一個節點到另一個節點發送一個報文，而不必考慮節點所連的網路類型。ATM管理軟體使用戶和他們的物理工作站移動地方非常方便。

ATM 論壇

ATM論壇（415／926－2585）是一個提倡ATM的工業界組織，本部在加利福利亞州的Mountain View，它成立於1991年10月，有300多個成員。ATM論壇由多個委員會組成，其中有ATM實現和文件規范委員會，北美和歐州ATM市場開拓委員會，促進進行「ATM技術與端點用戶」討論的委員會。

❹ 網路信息安全的重要性

網路信息安全的重要性：

當今社會信息安全越來越受到重視是因為它己經成為影響國家安全的一個權重高的因素，

它直接關繫到國家的金融環境、意識形態、政治氛圍等各個方面，信息安全問題無憂，國家安全和社會穩定也就有了可靠的保障。

資料拓展：

提升信息安全的技術方法

（1）信息流通過程中加密：通常信息在流通過程中，沒有安全措施，易失竊，毫無安全性可言。通過加密等技術的使用，大大減小信息在流通中失竊的機率。

例如，保密線路應用在有線通信中；激光通信等技術應用在無線通信中，這都是比較有效的防竊措施。

（2）電磁輻射控制技術在計算機中的應用：由於電磁輻射的存在，計算機上的信息，在較遠的地方使用相關專用的設備。

經分析技術就可以直接接收，擁有高超技術的黑客通過對電磁輻射的分析，竊取一些加密信息內容。

（3）防火牆的設置：防火牆是一種軟體的防護形式。防火牆有自己的防護條例，對通信數據的來源和途徑進行檢測，對於危險的網站或信息，會自動防禦，其防禦效果還是不錯的。

但從其防護方式上看，它是一種比較被動的防禦方式，只有外面有進攻，它才能發揮作用。網路安全