第 5章计算机广域网本章主要内容
广域网概述，公用电话交换网（ PSTN）
简介，公用分组数据交换网（ X.25
网），数字数据网（ DDN），帧中继网（ FRN），综合业务数字网（ ISDN）
和异步传输模式（ ATM）。
本章要求
了解广域网的概念,广域网提供的通信服务及标准
了解 PSTN的组成,特点和应用
了解 X.25协议功能,X.25网的组成及应用,ChinaPAC的应用
了解 DDN的特点,主要工作形式和应用
了解帧中继网,ATM网的组成和主要应用
了解 ISDN的特征,应用及支持技术
了解分组交换,帧中继交换和 ATM
交换的交换技术,特点和应用本章分为七小节
5,1 广域网概述
5,2 公用电话交换网 PSTN
5,3 公用数据分组交换网
5,4 数字数据网 DDN
5,5 帧中继网 FRN
5,6 综合业务数据网 ISDN
5,7 ATM网络
5,1 广域网概述
广域网 (WAN),有时也叫 远程网 (Long
Haul Network)
广域网一般由主机 (资源子网 )和通信子网组成。
一般广域网的通信子网是由公共网络充任，它是由传输线路和交换节点组成。
计算机广域网络示意图
A
B C
D
E
通信子网资源子网
H1
H4
H2
H3
T
T
T
广域网和局域网之间，既有区别又有联系。
广域网远比局域网出现得早。但在技术上，
局域网要领先于广域网，但随着 ATM技术的发展和应用，通过提供统一的网络平台，
会使这些技术上的差异越来越小。
在应用上，局域网强调的是资源共享；而广域网则着重数据传输。对于局域网，人们更多关注的是如何根据应用需求来规划、
建立和应用；对于广域网，侧重的则是网络能够提供什么样的数据传输业务，以及用户如何接入网络等。
通常，公共数据通信网是由政府的电信部门建立和管理的。许多国家的电信部门都建立了自己的公用分组交换网、数字数据网、综合业务数字网和帧中继网等，以此为基础提供电路交换数据传输业务、分组交换数据传输业务、租用电路数据传输业务、帧中继数据传输业务和公用电话网数据传输业务。
我国电信部门的公共数据通信网也有了长足的发展：继公用电话交换网（ PSTN）、
中国公用分组交换网（ ChinaPAC）及中国数字数据网（ ChinaDDN）之后，又建立了公用帧中继宽带业务网（ ChinaFRN），逐步完成了全国范围光纤网络的建设和大量卫星地面站的建设，为我国的高速信息网发展打下坚实的基础
常用的公共网络系统有公用电话交换网
PSTN、分组数据交换网 X.25网,帧中继网 (FR网 )、数字数据网 DDN、综合业务数字网 ISDN和异步传输模式 ATM等。
公共数据通信网主要提供三种通信服务：
① 电路交换服务：适合传输实时性要求高的信息，如语音信息、视频信息。
② 分组交换服务：传输数据和多媒体信息。
③ 租用线路或专线服务,专用线路任意组合可传输语音、数据、传真信息。但租用专线独占线路，因此传输费用高。
5,2 公用电话交换网
公用电话交换网 PSTN( Public Switching
Telephone Network )
PSTN是以模拟技术为基础的 电路交换网络。 两数字站通信时要借助于 MODEM实现。使用电路交换方式，双方建立连接后独占该模拟信道，其他用户不可用。
PSTN主要作用就是通过程控交换机之间的连接实现用户之间在国际国内范围的语音和数据通信。 PSTN主要提供电话通信服务，同时也提供数据业务，如电报、传真、数据交换、可视图文等。
程控交换机是 PSTN的核心设备，它将各种控制功能、步骤、方法等编成程序，
写入存储器，依此来控制交换机的工作。
电话交换已从传统的模拟交换时代进入数字交换时代。
网络接入,普通电话拨号上网 (用 com口或 Fax卡自带端口，两端用 MODEM或 Fax
卡连接上网 )。
PSTN的特点,实时性好，租用费用低，
入网方式简便灵活；无存储转发，带宽有限，难于实现不同速率设备之间的传输。
5,3 公用数据分组交换网
分组交换网 是一种采用分组交换技术实现的数据通信网。它提供的网络功能相当于
OSI参考模型的低三层的功能。 ITU-T的
X.25标准就是针对分组交换网制订的，因此此类网络也叫 X.25网 。
分组交换网诞生于上世纪 70年代，是一个以数据通信为目标的 公共数据网 。 X.25协议是一个 DTE对 PDN的接口规范。
X.25网的接入方式,租用专线。专线一直接到用户位置，连接 X.25网而非 PSTN。
X.25协议,X.25定义了低 三层协议 --物理层的 X.21协议、链路层的 HDLC协议和分组层的 X.25协议 (也分别叫做 X.25-1、
X.25-2和 X.25-3协议 )。
X.25网内部实行分组交换，为用户提供可靠的面向连接的 虚电路 服务。
中国的公用分组交换网 (Chinapac)由原邮电部组建的以 X,25为基础、可以满足不同速率、不同型号 DTE及 LAN之间通信和资源共享的计算机通信网。全网由全国中心城市 32 个中转和汇接中心的交换机组成,1993年底投入运行。
Chinapac具有规模大、覆盖面广、端口容量大、通信速率高、处理能力强等特点，可为用户提供良好的通信环境和网络支持。
目前,Chinapac 已成为覆盖国内 600多个城市，与世界 20多国家和地区的 40多个公用分组交换网互连，国内的任何一台计算机均可通过 Chinapac进行国际间的数据传输。
NPDTE
X.25X.75
X.25
X.25
X.25X.25X.32
X.25
X.25
LAN
路由器
PDTE
国 际 分组 交 换网
ChinaPACPDTE
PDTE
PDTE
NPDTE
PSTN
PAD
PDTE
PDTE。。。
ChinaPAC示意图
5,4 数字数据网 DDN
DDN,Digital Data Network
DDN是一种利用数字信道以 (光纤、数字微波、卫星 )和数字复用技术提供半永久性连接的，以传输数据信号为主的，为用户提供专用的、支持点到点高速传输的 数字传输网络 。
DDN本身是一种 数据传输网,支持任何通信协议，使用何种协议由用户决定
(X.25或帧中继 )。
DDN的特点,支持数据、语音、图像等信息 传输 ； 传输 速率高，时延小； 传输质量高，信道利用率高。
DDN的 应用,DDN以全数字、高速率和灵活的功能为用户提供大容量的数据通信平台，也为用户建立自己的专用数据网提供了方便。可支持 LAN互连、多媒体信息传输、虚拟专用网及用户建立自己的话音网、数据网和电视电话专用网等。
中国的 DDN是由数十万条光缆为主体构成的数字数据网络。它采用时分多路复用技术把支持数字信息高速传输的 光纤信道 划分为多个子信道。
5,5 帧中继网
帧中继 FR (Frame Relay)
帧中继网络 是 1992年推出,1994年得以发展的一种新型 公用数据交换网 标准，并已获得 ANSI和 ITU-T的批准。帧中继和 X.25
属于相同类型的标准，但帧中继是一种可变帧长的 快速分组交换 技术。
1,帧中继技术特点
(1) 技术原理,当分组到达节点时，直接
“穿越”节点被转接到输出链路上，减少和避免节点对分组的存储和处理时间。而将网络节点的差错控制、流量控制和纠错重发等处理放在终端系统进行。
帧中继 可以看作是由 对 X.25协议的简化和改进而得。帧中继简化了网络层和链路层的功能，它不设分组级，而是以链路级的帧为基础实现多条链路的转换和统计复用
(所以叫帧中继 )。
(2) 帧中继特点
具有统计时分复用和虚电路的优点；
简化了网络功能，减少了网络开销，因此提高了数据传输速率，降低了网络延迟，
增大了网络吞吐量。 (向用户提供 64Kbps--
2.048Mbps，甚至 10Mbps的接入速率，最多可达 45Mbps)。
帧中继的帧长度可变 (1.6--2KB)，比 X.25
长，非常适合 LAN业务。
提供动态的带宽管理和差控机制，适于传输突发性数据。
采用面向连接的虚电路方式，可提供交换式虚电路和永久性虚电路业务。
2,帧中继层次结构
帧中继网络在链路层和网络层，只保留了帧检错功能，遇到有差错的帧就简单地抛弃，而不进行差错纠正、重发和流量控制等，这些相应的功能由端系统实现。因此，
帧中继简化掉了分组级 (网络层 )，并简化了链路层功能。
帧中继网络体系结构也比 OSI/RM简单 (图略 )。
帧中继标准 只提供链路层和物理层的规格参数，而它独立于高层协议，因此，可以利用现有的网络设备实现帧中继业务。
3,帧中继的帧格式
帧中继的帧格式与 HDLC相似，但无控制字段，因此，帧中继只有数据帧。
标志字段与 HDLC相同；地址字段较复杂，
由 2个字节组成；信息字段长度可变，说明帧中继帧的长度是可变的； FCS字段构成与
HDLC同，但只能检错，无纠错功能。
4,帧中继的应用,典型的帧中继应用是 互连
LAN，其次还有图像传输和支持 VPN等。
帧中继网络 由帧中继接入设备和帧中继子网组成。 帧中继接入设备 (FRAD),是具有帧中继接口的接入设备，如主机、分组交换机、路由器等； 帧中继子网 主要由帧中继交换机和传输线构成。
NFDTE
FDTE
路由器
FRAD
UNI
FR交换机帧中继网接入形式帧中继网
5,6 综合业务数字网
ISDN,Integrated Service Digital Network
ISDN是一种由交换机和数字信道构成，
可提供语音、数据、图像等综合业务信息传输的 数字通信网络 。它可以使用户通过一条通信线路获得各种电信服务。
ISDN有三个基本特征：
端到端的数字连接。
综合的业务。
标准的入网接口 (两种速率标准 — 基本速率和主群速率 )。
窄带 ISDN(N-ISAN)提供了两个固定的标准速率接口,2B+D（ 144Kbps）和 23B+D或
30B+D(1.544Mbps或 2.048Mbps)。
T1速率 (1.544Mbps)
E1速率 (2.048Mbps )
2B+D 中 B信道是支持语音和数据传输的
64Kbps全双工的信道,D信道是 一条 用于传输控制信号的 16Kbps信道,而在 30B+D
中是 64K信道 。
N-ISDN的 2B+D 信道传输 128kbps的数据信息。
ITU-T将 ISDN的用户定义为两类：一类是家庭或小单位用户，其特点是用户设施较少，因此可以使用较小的带宽将用户设施接入网络；另一类是具有较多电话和其他终端的大单位用户，用户设施较多，需要较大的接入带宽。
电信部门需要在用户家中安装一个网络端接设备 NT1。用户设备可通过 NT1与 ISDN
交换机用双绞线相连。连接到 NT1的用户设备最多可达 8个，包括电话、终端、报警设备等，总线型连接方法。
定义了不同设备之间的 2种参考点,U点连接 ISDN交换机和 NT1，可采用双绞线或光纤； T参考点是 NT1与用户设备的接口；
NT1 ISDN交换机至电信局网络
ISDN电话 ISDN终端 T U
TE1
用户设施 电信部门设施电信部门家庭 ISDN系统用户家中
适用于大型企事业单位的 ISDN系统 中使用五种设备,NT1是网络端接器； NT2是用户端的 ISDN PBX/CBX； TE1为 ISDN终端；
TE2为非 ISDN终端； TA为终端适配器。
定义了不同设备之间的 4种参考点,U点和
T点如上； S参考点是 NT2与 ISDN终端的接口； R参考点是终端适配器与非 ISDN终端的接口。
NT1 ISDN交换机ISDN电话至电信局网络
T
TE1
U
用户设施电信部门设施用户办公室电信部门企事业单位 ISDN系统
ISDN终端非 ISDN终端
TE2
TE1
R
S
TA
S
NT2
ITU-T在 N-ISDN基础上提出 宽带 ISDN(B-
ISDN) 的系列建议，它是一种信道速率超过主群接口速率的系统。因为 在使用中
2Mbps的速率很难满足用户的要求。
B-ISDN以 光纤 为传输介质，传输速率可达
155Mbps,622Mbps,甚至高达几 Gbps。
各种不同速率业务都能以同样的方式在 B-
ISDN网络中传输。
为了实现 B-ISDN 功能,ITU-T定义了一种新型的快速传输技术 --异步传输模式 ATM
作为其核心技术 。
B-ISDN也是将各种业务 (如语音、数据、
图像、动画等 )综合在一个网络中传输，它包含 N-ISDN的所有业务功能。
B-ISDN和 ISDN有以下一些主要区别：
传输带宽差别很大,ISDN只能向用户提供 2M bps以下的业务；而 B-ISDN可支持数 Gbps的业务；
网络硬件基础不同,ISDN是以电话网络为基础的，用户采用双绞线；而 B-ISDN
网络的环路和干线都是采用的光纤介质；
交换方式不同,ISDN主要使用的是电路交换 (只在传输信令的 D通道使用分组交换 )技术，采用的是同步传输模式
STM；而 B-ISDN则使用一种快速分组交换技术，采用的是异步传输模式
ATM；
传输速率不同。 ISDN各种通路的比特率是事先预定好的；而 B-ISDN使用的是虚通路概念，其比特率不预先确定，
其上限仅受 UNI接口的物理比特率限制，
155Mbps可支持高清晰度电视的需求；
622Mbps的用户线路速率可支持一个或多个交互性的分布式服务。
5,7 ATM网络异步传输模式：
ATM--Asynchronous Transfer Mode
ATM是 1990年由 ITU-T公布的快速交换技术，并将其作为 B-ISDN的信息传输方式。但由于其复杂程度高，首先被用于 LAN。
1,ATM概述
ATM技术建立的网络可以提供高速交换方式，
减少节点时延，支持和集成所有类型的服务。在一定程度上解决了高速化和宽带化问题。
ATM网络技术主要目标是高速化（低时延）、
综合化（综合业务通信）和适应不同速率业务服务。
ATM是实现 B-ISDN的核心技术。实际上
ATM是一种快速交换技术。
ATM是建立在 电路交换 和 分组交换 基础上的传输模式。 ATM集 交换 (信元交换 ),复用 (异步时分复用 )和 传输 (异步传输，虚电路方式 )技术为一体。
ATM的特点：
① 面向连接的快速 (信元 )交换；
② 综合了线路交换 --实时性好 (节点延迟小 )和分组交换 --灵活性好 (动态分配网络资源 )的优点；
③ 支持不同速率的数据传输，满足实时性业务和突发性业务要求；
④ 支持多媒体信息传输 (业务综合化 )；
⑤ 服务质量 QoS高。
2,ATM信元
信元结构
ATM信元固定为 53字节,其中 5个字节为信元头,48字节 为信元体（净荷）。
信元头承载信元的控制信息
信元体 (净荷 )承载用户要分发的信息
信元体中可是任何类型的信息。这种短小而固定的信元传输可以缩小网络传输延迟；
长度固定的信元首部，可以只用硬件电路对信元进行处理，减少节点对信元的处理时间。
信元种类：
普通信元：承载用户信息信令信元：承载控制信息维护信元：承载运行和维护信息空闲信元：填充空闲信道
3,ATM逻辑连接
ATM交换是面向连接的，也是在端到端的物理传输通道上建立多条逻辑连接 (虚连接 )。
ATM的逻辑连接 分为两个层次：虚通路和虚信道。
虚通路 (VP --Virtual Path)：一个物理通道可复用多个虚通路连接 VPC。
虚信道 (VC--Virtual Channel ),一个虚通路可复用多个虚信道连接 VCC。
VC
VC
VC
VC
VC
VC VC
VC
VC
VC
VC
VC
传输通道
VP
VP VP
VP
ATM的虚通道与虚通路
每个虚通路、虚信道都由不同的虚通路、
虚信道标识 (VPI,VCI)来区分。
可在 VCC上直接交换可变速率的 ATM信元，
同一 VC的 ATM信元群具有相同的 VCI；属于同一 VP的不同 VC拥有相同的 VPI。
4,ATM网络组成
ATM网络 是由 ATM交换机及 ATM端用户连接而成，其拓扑结构是以 ATM交换机为中心的星型结构（局域网）；多个 ATM交换机之间互连可构成任意网状的拓扑结构
（广域网）。
ATM网络接口,ATM网络有两类接口：
用户与交换机的接口 (UNI --User to
Network Interface)和交换机与交换机的接口 (NNI--Network to Network Interface )。
UNI
NNI
NNI
NNI
NNINNI
ATM交换机
ATM交换机 ATM交换机
ATM交换机
。。。
。。。
HUB
LAN交换机
LAN
UNI
ATM广域网
LAN链路
ATM局域网
LAN链路
ATM链路
LAN链路
ATM交换机 ATM交换机
ATM交换机
ATM交换机
广域网概述，公用电话交换网（ PSTN）
简介，公用分组数据交换网（ X.25
网），数字数据网（ DDN），帧中继网（ FRN），综合业务数字网（ ISDN）
和异步传输模式（ ATM）。
本章要求
了解广域网的概念,广域网提供的通信服务及标准
了解 PSTN的组成,特点和应用
了解 X.25协议功能,X.25网的组成及应用,ChinaPAC的应用
了解 DDN的特点,主要工作形式和应用
了解帧中继网,ATM网的组成和主要应用
了解 ISDN的特征,应用及支持技术
了解分组交换,帧中继交换和 ATM
交换的交换技术,特点和应用本章分为七小节
5,1 广域网概述
5,2 公用电话交换网 PSTN
5,3 公用数据分组交换网
5,4 数字数据网 DDN
5,5 帧中继网 FRN
5,6 综合业务数据网 ISDN
5,7 ATM网络
5,1 广域网概述
广域网 (WAN),有时也叫 远程网 (Long
Haul Network)
广域网一般由主机 (资源子网 )和通信子网组成。
一般广域网的通信子网是由公共网络充任，它是由传输线路和交换节点组成。
计算机广域网络示意图
A
B C
D
E
通信子网资源子网
H1
H4
H2
H3
T
T
T
广域网和局域网之间，既有区别又有联系。
广域网远比局域网出现得早。但在技术上，
局域网要领先于广域网，但随着 ATM技术的发展和应用，通过提供统一的网络平台，
会使这些技术上的差异越来越小。
在应用上，局域网强调的是资源共享；而广域网则着重数据传输。对于局域网，人们更多关注的是如何根据应用需求来规划、
建立和应用；对于广域网，侧重的则是网络能够提供什么样的数据传输业务，以及用户如何接入网络等。
通常，公共数据通信网是由政府的电信部门建立和管理的。许多国家的电信部门都建立了自己的公用分组交换网、数字数据网、综合业务数字网和帧中继网等，以此为基础提供电路交换数据传输业务、分组交换数据传输业务、租用电路数据传输业务、帧中继数据传输业务和公用电话网数据传输业务。
我国电信部门的公共数据通信网也有了长足的发展：继公用电话交换网（ PSTN）、
中国公用分组交换网（ ChinaPAC）及中国数字数据网（ ChinaDDN）之后，又建立了公用帧中继宽带业务网（ ChinaFRN），逐步完成了全国范围光纤网络的建设和大量卫星地面站的建设，为我国的高速信息网发展打下坚实的基础
常用的公共网络系统有公用电话交换网
PSTN、分组数据交换网 X.25网,帧中继网 (FR网 )、数字数据网 DDN、综合业务数字网 ISDN和异步传输模式 ATM等。
公共数据通信网主要提供三种通信服务：
① 电路交换服务：适合传输实时性要求高的信息，如语音信息、视频信息。
② 分组交换服务：传输数据和多媒体信息。
③ 租用线路或专线服务,专用线路任意组合可传输语音、数据、传真信息。但租用专线独占线路，因此传输费用高。
5,2 公用电话交换网
公用电话交换网 PSTN( Public Switching
Telephone Network )
PSTN是以模拟技术为基础的 电路交换网络。 两数字站通信时要借助于 MODEM实现。使用电路交换方式，双方建立连接后独占该模拟信道，其他用户不可用。
PSTN主要作用就是通过程控交换机之间的连接实现用户之间在国际国内范围的语音和数据通信。 PSTN主要提供电话通信服务，同时也提供数据业务，如电报、传真、数据交换、可视图文等。
程控交换机是 PSTN的核心设备，它将各种控制功能、步骤、方法等编成程序，
写入存储器，依此来控制交换机的工作。
电话交换已从传统的模拟交换时代进入数字交换时代。
网络接入,普通电话拨号上网 (用 com口或 Fax卡自带端口，两端用 MODEM或 Fax
卡连接上网 )。
PSTN的特点,实时性好，租用费用低，
入网方式简便灵活；无存储转发，带宽有限，难于实现不同速率设备之间的传输。
5,3 公用数据分组交换网
分组交换网 是一种采用分组交换技术实现的数据通信网。它提供的网络功能相当于
OSI参考模型的低三层的功能。 ITU-T的
X.25标准就是针对分组交换网制订的，因此此类网络也叫 X.25网 。
分组交换网诞生于上世纪 70年代，是一个以数据通信为目标的 公共数据网 。 X.25协议是一个 DTE对 PDN的接口规范。
X.25网的接入方式,租用专线。专线一直接到用户位置，连接 X.25网而非 PSTN。
X.25协议,X.25定义了低 三层协议 --物理层的 X.21协议、链路层的 HDLC协议和分组层的 X.25协议 (也分别叫做 X.25-1、
X.25-2和 X.25-3协议 )。
X.25网内部实行分组交换，为用户提供可靠的面向连接的 虚电路 服务。
中国的公用分组交换网 (Chinapac)由原邮电部组建的以 X,25为基础、可以满足不同速率、不同型号 DTE及 LAN之间通信和资源共享的计算机通信网。全网由全国中心城市 32 个中转和汇接中心的交换机组成,1993年底投入运行。
Chinapac具有规模大、覆盖面广、端口容量大、通信速率高、处理能力强等特点，可为用户提供良好的通信环境和网络支持。
目前,Chinapac 已成为覆盖国内 600多个城市，与世界 20多国家和地区的 40多个公用分组交换网互连，国内的任何一台计算机均可通过 Chinapac进行国际间的数据传输。
NPDTE
X.25X.75
X.25
X.25
X.25X.25X.32
X.25
X.25
LAN
路由器
PDTE
国 际 分组 交 换网
ChinaPACPDTE
PDTE
PDTE
NPDTE
PSTN
PAD
PDTE
PDTE。。。
ChinaPAC示意图
5,4 数字数据网 DDN
DDN,Digital Data Network
DDN是一种利用数字信道以 (光纤、数字微波、卫星 )和数字复用技术提供半永久性连接的，以传输数据信号为主的，为用户提供专用的、支持点到点高速传输的 数字传输网络 。
DDN本身是一种 数据传输网,支持任何通信协议，使用何种协议由用户决定
(X.25或帧中继 )。
DDN的特点,支持数据、语音、图像等信息 传输 ； 传输 速率高，时延小； 传输质量高，信道利用率高。
DDN的 应用,DDN以全数字、高速率和灵活的功能为用户提供大容量的数据通信平台，也为用户建立自己的专用数据网提供了方便。可支持 LAN互连、多媒体信息传输、虚拟专用网及用户建立自己的话音网、数据网和电视电话专用网等。
中国的 DDN是由数十万条光缆为主体构成的数字数据网络。它采用时分多路复用技术把支持数字信息高速传输的 光纤信道 划分为多个子信道。
5,5 帧中继网
帧中继 FR (Frame Relay)
帧中继网络 是 1992年推出,1994年得以发展的一种新型 公用数据交换网 标准，并已获得 ANSI和 ITU-T的批准。帧中继和 X.25
属于相同类型的标准，但帧中继是一种可变帧长的 快速分组交换 技术。
1,帧中继技术特点
(1) 技术原理,当分组到达节点时，直接
“穿越”节点被转接到输出链路上，减少和避免节点对分组的存储和处理时间。而将网络节点的差错控制、流量控制和纠错重发等处理放在终端系统进行。
帧中继 可以看作是由 对 X.25协议的简化和改进而得。帧中继简化了网络层和链路层的功能，它不设分组级，而是以链路级的帧为基础实现多条链路的转换和统计复用
(所以叫帧中继 )。
(2) 帧中继特点
具有统计时分复用和虚电路的优点；
简化了网络功能，减少了网络开销，因此提高了数据传输速率，降低了网络延迟，
增大了网络吞吐量。 (向用户提供 64Kbps--
2.048Mbps，甚至 10Mbps的接入速率，最多可达 45Mbps)。
帧中继的帧长度可变 (1.6--2KB)，比 X.25
长，非常适合 LAN业务。
提供动态的带宽管理和差控机制，适于传输突发性数据。
采用面向连接的虚电路方式，可提供交换式虚电路和永久性虚电路业务。
2,帧中继层次结构
帧中继网络在链路层和网络层，只保留了帧检错功能，遇到有差错的帧就简单地抛弃，而不进行差错纠正、重发和流量控制等，这些相应的功能由端系统实现。因此，
帧中继简化掉了分组级 (网络层 )，并简化了链路层功能。
帧中继网络体系结构也比 OSI/RM简单 (图略 )。
帧中继标准 只提供链路层和物理层的规格参数，而它独立于高层协议，因此，可以利用现有的网络设备实现帧中继业务。
3,帧中继的帧格式
帧中继的帧格式与 HDLC相似，但无控制字段，因此，帧中继只有数据帧。
标志字段与 HDLC相同；地址字段较复杂，
由 2个字节组成；信息字段长度可变，说明帧中继帧的长度是可变的； FCS字段构成与
HDLC同，但只能检错，无纠错功能。
4,帧中继的应用,典型的帧中继应用是 互连
LAN，其次还有图像传输和支持 VPN等。
帧中继网络 由帧中继接入设备和帧中继子网组成。 帧中继接入设备 (FRAD),是具有帧中继接口的接入设备，如主机、分组交换机、路由器等； 帧中继子网 主要由帧中继交换机和传输线构成。
NFDTE
FDTE
路由器
FRAD
UNI
FR交换机帧中继网接入形式帧中继网
5,6 综合业务数字网
ISDN,Integrated Service Digital Network
ISDN是一种由交换机和数字信道构成，
可提供语音、数据、图像等综合业务信息传输的 数字通信网络 。它可以使用户通过一条通信线路获得各种电信服务。
ISDN有三个基本特征：
端到端的数字连接。
综合的业务。
标准的入网接口 (两种速率标准 — 基本速率和主群速率 )。
窄带 ISDN(N-ISAN)提供了两个固定的标准速率接口,2B+D（ 144Kbps）和 23B+D或
30B+D(1.544Mbps或 2.048Mbps)。
T1速率 (1.544Mbps)
E1速率 (2.048Mbps )
2B+D 中 B信道是支持语音和数据传输的
64Kbps全双工的信道,D信道是 一条 用于传输控制信号的 16Kbps信道,而在 30B+D
中是 64K信道 。
N-ISDN的 2B+D 信道传输 128kbps的数据信息。
ITU-T将 ISDN的用户定义为两类：一类是家庭或小单位用户，其特点是用户设施较少，因此可以使用较小的带宽将用户设施接入网络；另一类是具有较多电话和其他终端的大单位用户，用户设施较多，需要较大的接入带宽。
电信部门需要在用户家中安装一个网络端接设备 NT1。用户设备可通过 NT1与 ISDN
交换机用双绞线相连。连接到 NT1的用户设备最多可达 8个，包括电话、终端、报警设备等，总线型连接方法。
定义了不同设备之间的 2种参考点,U点连接 ISDN交换机和 NT1，可采用双绞线或光纤； T参考点是 NT1与用户设备的接口；
NT1 ISDN交换机至电信局网络
ISDN电话 ISDN终端 T U
TE1
用户设施 电信部门设施电信部门家庭 ISDN系统用户家中
适用于大型企事业单位的 ISDN系统 中使用五种设备,NT1是网络端接器； NT2是用户端的 ISDN PBX/CBX； TE1为 ISDN终端；
TE2为非 ISDN终端； TA为终端适配器。
定义了不同设备之间的 4种参考点,U点和
T点如上； S参考点是 NT2与 ISDN终端的接口； R参考点是终端适配器与非 ISDN终端的接口。
NT1 ISDN交换机ISDN电话至电信局网络
T
TE1
U
用户设施电信部门设施用户办公室电信部门企事业单位 ISDN系统
ISDN终端非 ISDN终端
TE2
TE1
R
S
TA
S
NT2
ITU-T在 N-ISDN基础上提出 宽带 ISDN(B-
ISDN) 的系列建议，它是一种信道速率超过主群接口速率的系统。因为 在使用中
2Mbps的速率很难满足用户的要求。
B-ISDN以 光纤 为传输介质，传输速率可达
155Mbps,622Mbps,甚至高达几 Gbps。
各种不同速率业务都能以同样的方式在 B-
ISDN网络中传输。
为了实现 B-ISDN 功能,ITU-T定义了一种新型的快速传输技术 --异步传输模式 ATM
作为其核心技术 。
B-ISDN也是将各种业务 (如语音、数据、
图像、动画等 )综合在一个网络中传输，它包含 N-ISDN的所有业务功能。
B-ISDN和 ISDN有以下一些主要区别：
传输带宽差别很大,ISDN只能向用户提供 2M bps以下的业务；而 B-ISDN可支持数 Gbps的业务；
网络硬件基础不同,ISDN是以电话网络为基础的，用户采用双绞线；而 B-ISDN
网络的环路和干线都是采用的光纤介质；
交换方式不同,ISDN主要使用的是电路交换 (只在传输信令的 D通道使用分组交换 )技术，采用的是同步传输模式
STM；而 B-ISDN则使用一种快速分组交换技术，采用的是异步传输模式
ATM；
传输速率不同。 ISDN各种通路的比特率是事先预定好的；而 B-ISDN使用的是虚通路概念，其比特率不预先确定，
其上限仅受 UNI接口的物理比特率限制，
155Mbps可支持高清晰度电视的需求；
622Mbps的用户线路速率可支持一个或多个交互性的分布式服务。
5,7 ATM网络异步传输模式：
ATM--Asynchronous Transfer Mode
ATM是 1990年由 ITU-T公布的快速交换技术，并将其作为 B-ISDN的信息传输方式。但由于其复杂程度高，首先被用于 LAN。
1,ATM概述
ATM技术建立的网络可以提供高速交换方式，
减少节点时延，支持和集成所有类型的服务。在一定程度上解决了高速化和宽带化问题。
ATM网络技术主要目标是高速化（低时延）、
综合化（综合业务通信）和适应不同速率业务服务。
ATM是实现 B-ISDN的核心技术。实际上
ATM是一种快速交换技术。
ATM是建立在 电路交换 和 分组交换 基础上的传输模式。 ATM集 交换 (信元交换 ),复用 (异步时分复用 )和 传输 (异步传输，虚电路方式 )技术为一体。
ATM的特点：
① 面向连接的快速 (信元 )交换；
② 综合了线路交换 --实时性好 (节点延迟小 )和分组交换 --灵活性好 (动态分配网络资源 )的优点；
③ 支持不同速率的数据传输，满足实时性业务和突发性业务要求；
④ 支持多媒体信息传输 (业务综合化 )；
⑤ 服务质量 QoS高。
2,ATM信元
信元结构
ATM信元固定为 53字节,其中 5个字节为信元头,48字节 为信元体（净荷）。
信元头承载信元的控制信息
信元体 (净荷 )承载用户要分发的信息
信元体中可是任何类型的信息。这种短小而固定的信元传输可以缩小网络传输延迟；
长度固定的信元首部，可以只用硬件电路对信元进行处理，减少节点对信元的处理时间。
信元种类：
普通信元：承载用户信息信令信元：承载控制信息维护信元：承载运行和维护信息空闲信元：填充空闲信道
3,ATM逻辑连接
ATM交换是面向连接的，也是在端到端的物理传输通道上建立多条逻辑连接 (虚连接 )。
ATM的逻辑连接 分为两个层次：虚通路和虚信道。
虚通路 (VP --Virtual Path)：一个物理通道可复用多个虚通路连接 VPC。
虚信道 (VC--Virtual Channel ),一个虚通路可复用多个虚信道连接 VCC。
VC
VC
VC
VC
VC
VC VC
VC
VC
VC
VC
VC
传输通道
VP
VP VP
VP
ATM的虚通道与虚通路
每个虚通路、虚信道都由不同的虚通路、
虚信道标识 (VPI,VCI)来区分。
可在 VCC上直接交换可变速率的 ATM信元，
同一 VC的 ATM信元群具有相同的 VCI；属于同一 VP的不同 VC拥有相同的 VPI。
4,ATM网络组成
ATM网络 是由 ATM交换机及 ATM端用户连接而成，其拓扑结构是以 ATM交换机为中心的星型结构（局域网）；多个 ATM交换机之间互连可构成任意网状的拓扑结构
（广域网）。
ATM网络接口,ATM网络有两类接口：
用户与交换机的接口 (UNI --User to
Network Interface)和交换机与交换机的接口 (NNI--Network to Network Interface )。
UNI
NNI
NNI
NNI
NNINNI
ATM交换机
ATM交换机 ATM交换机
ATM交换机
。。。
。。。
HUB
LAN交换机
LAN
UNI
ATM广域网
LAN链路
ATM局域网
LAN链路
ATM链路
LAN链路
ATM交换机 ATM交换机
ATM交换机
ATM交换机
