| 词条 | Wide Area Networks |
| 释义 | § 网的类别 广域网 Wide Area Networks 广域网是互联地理位置遥远的计算机系统的通信系统。它可以连接超过一个机构权限(多个建筑物或校园环境)之外的计算机，并且穿越由本地、国家、或国际管理组织控制的公共区域。通常，公共电话网络形成远程地点之间的链路，但是一个机构也可以通过安装微波、卫星和其它通信技术来建立自己的WAN链路。网络的范围介绍如下： 局域网(LAN)局限于单一部门、工作小组或一个建筑物的网络。 校园网 在校园或工业园区内不同建筑物中的局域网的互联网络。它们的传输设施和穿越设施通常是专用的。 城域网(MAN)跨越城市区域公共场地的网络，它通常是由本地交换电信公司、电缆公司或其它向公众提供服务的供应商建造的。这种网络通常是采用微波系统和/或光纤缆线来建立的。 广域网(WAN)是一种全球范围的网络。如果使用了公共设施，WAN就涉及了本地电信局(LEC)、长途电信局(IXC)和远程电信局。 企业网是一种广域网，它互联本机构在本地或广域的计算资源，而不论它们的操作系统、通信协议或平台如何。它通常由一个中央权威机关来管理的。 § Private Network专用网 不同机构可以建立专用网或公共网。专用网包括机构所有的交换和通信设备，它与租用线路或所有的专用通信线路(例如微波系统)相互联。专用线路帮助这个机构维护安全性和控制这条线路上传输的通信量，并且和提供商签订服务等级以保证线路质量和可用性。使用租用T1(1．544Mbps)或T3(45Mbps)建造的专用网，在一些情况下是可行的，这依赖于预算、传输需求和地点间的距离，如下所述： 租用线路的费用随着距离的增长而增加，因而它们只有在一定的地理区域内才可行。 在两个地点之间每天进行4小时或更多的WAN通信就比较适合租用一条专用线路，但是距离费用可能影响这方面的计算。 当互联较少的地点时，用租用线路来建立专用网是比较可行的，但是却不适用于互联相对来说较少通信量的多个不同地点。 音频呼叫和数据传输可以多路复用到同一租用线路，因而如果在地点之间存在一些音频和数据传输量时，一些机构就常常选择这样的线路。 如图W-1所示，一个专用网连接了四个不同的地点。这些点可以在本地访问和传输区域(LATA)内，其中，租用线路是由本地电信局(LEC)提供的。如果它们穿越了LATA的边界，就包括了本地和远程地点的LEC，以及一个长途电信局(IXC)。 § Public Facilities公共设施 公用数据网(PDN)是由电信局或增值网(VAC)进行操作的。交换是在这家电信局的网络中进行的。公共网络对于连接许多远程地点，以及当在任何两个地点间的通信量都不足以使用专用租用线路时的不同地点间的连接，都是最好的选择。另外，如果顾客的地点由于很遥远而不能使用租用线路时，选择公共分组交换网络也是最好的。一个PDN，既可以提供分组交换服务，又可以提供电路交换服务，如下所述： Circuit-Switching Services电路交换服务 电路-交换服务提供一条在信息交换之前提前建立的两点之间的固定路径。 电路-交换服务提供可以预知和有保证的带宽的专用电路。 在建立电路时需要一定的延迟。 这种带宽是固定的，不适应通信量的急剧增加的情况。 一旦建立了这条电路之后数据传输就可以开始。两个端系统都必须可用以建立一条链路，就象在语音电话连接那样。 线路的失效将终止所有的传输，或需要用户干涉来选择回避这个问题的路由。 Packet-Switching Services分组交换服务 根据分组头中的目的地址，信息分组选择路由通过一个散列网络。 分组通过共享的端口时，会出现一个较小的延迟，特别当分组具有可变长度时，情况更是如此。 没有由于要建立一条电路而产生延迟，但是必须提前定义逻辑的、面向连接的电路。 可变带宽的能力支持通信量的急剧增加。 发送源可以在任何时间进行传输，没有必要提前建立会话。 网络自动完成回避失效线路或结点的路由选择。在公共网络，具有许多“可变”路由来处理来自失效路径的通信量。 确定使用哪种方式(是电路-交换，还是分组交换)是根据可以接受的在发送方与接收方之间的延迟大小来决定的。在一个发送电子函件和数据文件的面向消息的系统中，数秒、数分钟，甚至几个小时的延迟都是可以接受的，这时分组交换系统可以提供最经济的服务。对于实时应用，例如联机事务处理和其它交互需求，电路-交换系统是很重要的，而且具体的电路类型决定于通信量的多少和必须进行连接的地点的数量。如果只有一个用户，一条高速的拨号线路是可以接受的，但是如果多个用户需要同时访问一个中央地点，并且是实时的，那么就需要建立一个专用网，或使用提供多个地点间的小间隔连接的电路-交换设施。 象CompuServe信息服务公司、GE信息服务公司、Infonet服务公司和Tymenet全球网络公司这样的VAC，向他们的顾客提供一揽子WAN服务和交费。VAC还可以为它的顾客提供一些数据处理和协议转换。使用一个PDN可以使你避免为这些线路进行协商和建立你自己的交换设备的烦恼。PDN自己处理这个网络的任何问题，并且确保数据通过一个巨大交换线路的网目(mesh)进行传递。 图W-2表示一个广域连接的拓扑结构。一个本地访问和传输区域(LATA)通常是与一个电话区域号码相联系的一个地理区域。一个本地电信局(LEC)是一个地方Be11运营公司(RBOC)，它在LATA区域内进行操作。其它非-Be11通信公司也可以在一个LATA内进行操作。一个LEC需要为长途电信局(IXC)提供一个访问点(POP)设施，这些长途电信局可以是AT&T、MCI、US和Sprint等等，因而顾客可以选择它们希望选择的IXC。一些长途电信局提供旁路设施，于是顾客可以直接连接到他们的长途服务，而不是通过IFC 例如MCI最近宣布了一个计划，它将在20个美国主要城市建立旁路LEC相应的长途访问设施。这将对顾客提供相当的经费节省。 图W-3示意了WAN连接的物理设备。网桥或路由器在广域网上滤出来自本地网络的WAN通信量。对于模拟线路，连接到网桥和路由器的是调制解调器，对于数字线路是信道服务部件/数据服务部件(CSU/DSU)。在(A)中，在模拟电话线路上调制解调器连接两个LAN。在(B)中，在一条数字线路上一个CSU/DSU连接两个远程线路，在(C)中，多个地点在分离的T1数字线路上进行互联。在(D)中，一个进入公共帧中继网络的单一连接，使用电信局的交换设施和帧中继分组服务，提供多个远程地点的连接。注意，在(C)和(D)中，也可以使用语音/数据多路复用器在相同的线路上传输语音和数据。 Carrier Services for WAN Connections WAN连接电信服务 电信服务包括：拨号电话线路、专用线路、电路-交换或分组交换服务。拨号模拟线路传输率的范围是1，200到28，800bps(在现有标准下)，专用交换数字服务的范围是56Kbps到45Mbps，异步传输模式等具有信元中继的服务现在提供45Mbps的T3速率的服务。下面列出典型的应用： 电子函件传输需要2，400到9，600bps的传输率。 远程控制程序需要9，600到56，000bps的传输率。 基于LAN应用的远程交互需要9，600到384，000bps的传输率。 为获得所需吞吐率的大致情况，需要将这些传输率乘以同时访问一条链路的用户的数目。 拨号模拟服务 拨号电路使用可以在交换线路提供高达28，000bps传输率的调制解调器(使用新的ITU/CCITT V．34调制解调器标准)。由于这些线路是交换的，所以只对连通时间进行收费。 拨号服务对于偶尔连接的链路是很理想的。它们可以为公司不同地点之间传输电子函件提供链路，并且使得家庭或移动用户有能力拨号到这个公司的数据库。在远程-控制连接的情况下，用户拨号到公司的网络，并且可以控制到这个LAN计算机的连接。该连接到LAN的计算机进行所需处理，并可将屏幕输出发送给远程用户，且从这个远程用户接收键盘输入。这种技术减少了通过远程链路的传输通信量。 § 专用线路 可以从电信局获得各种形式的数字线路，这些线路通常都是按月收费的。其中，包括初装费用，这一费用是与距离有关的。如果这个线路连接了两个不同地点的LATA，就包括了本地访问和传输区域(LATA)的本地电信局(LEC)，以及长途电信局。如前所述，这种情况可由长管电信局(如MCI)来改变顾客的长途链路，而不需要LEC来完成这些工作。 AT&T和RBOC提供数据电话数字服务(DDS)，它的数据传输率范围是2，400到56，000bps。AT&T提供的服务用于创建LATA之间的专用线路，而RBOC提供的服务用于LATA内部创建专用线路。 T1线路、部分T1线路和T3线路在兆位数量级提供数据传输服务。T1电路的数据传输率是11．544Mbps。部分T1是为现在不使用完整的T1线路，但将来却可能需要使用完整的T1线路的用户准备的，它提供24个信道，每个信道64Kbps。用户可以开始时只使用一定数目的部分T1线路，并且根据需要增加到使用一条完整的T1线路。电信局建立完整的T1线路，但只允许使用商定的带宽直到需要使用更多的带宽为止。一条T3线路等价于28条T1线路。 专用数字线路通常用于传输音频、视频和数据。数字化音频转换需要64Kbps的带宽，因而许多T1用户使用数字化和多路复用技术来合并音频和数据的信号到相同的数字线路上。按照相同的方式，一个用户可以租用一条完整的T1线路，并将其中一些信道用于公司不同地点之间的语音呼叫，其它剩余的带宽用于数据传输。为在一条T1线路上，以一个单一数据流的形式传输音频、视频和数据源的信号，需要使用一个多路复用器来对这些信号进行合并，然后，在另外一端需要一个“一到多”的转换器来对每个独立信道进行分离。 并不是所有的租用线路都是专用的，机构可以为偶尔使用而临时租用高速线路，例如月末文件运输或一个星期一次的电视会议，这些服务通常都是提前与电信局预订的。下面讨论的交换服务将减少对这些类型的线路需求。 电路-交换服务 基本上，电路-交换服务和音频电话呼叫没有太多区别。为延续呼叫，在两个地点之间建立专用信道，在呼叫期间提供一定的带宽。用户只需为连通的时间付费，并且可以呼叫许多不同的地点，这些服务通常被称为按需拨号(dial-on-demand)服务。通常这些服务需要呼叫建立延迟时间。新的交换设备已经可以将这种延迟时间降低到微秒数量级。在多数情况下，较短的建立时间是不会有什么问题的。 下面，电路-交换线路通常做高速专用线路的后援线路。 当租用专用线路失效时，一条或多条电路-交换线路被连接起来以处理不同地点之间的通信，直到这条专用线路被重新连接好为止。 当专用线路上的通信量已经饱和时，电路-交换线路被连接起来以处理超出的通信量。这种策略为网络管理人员对一些地点进行连接而不需要增加更多的专用服务数量提供了一条经济的途径。 一种将电路-交换线路与反向多路复用器相结合的技术可以根据需求提供带宽。在这种技术中，当带宽增加时，就增加附加的链路。每个端点的反向多路复用器分解并且重组多个低速线路上的信号。 一种通用的服务是交换-56，它以56Kbps的传输率进行操作，并且在每个地点需要一个特定的交换-56CSU/DSU。交换-56服务最初是想为象T1这样的高速租用线路提供一条相应的后援路由。如果一条租用线路失效了，一个交换-56电路就可以很快建立一条相应连接。交换-56现在还可以按照这种方式使用，但是它还用于处理高峰期的传输、传真传输、后援会话、大量电子函件传输和LAN对LAN连接。费用通常是按照分钟计算的。 对于更高的数据传输率，象AT&T这样的电信局提供其它一些服务，如交换384K和交换T1。用户需要安装基本综合服务数字网络(ISDN)服务，如下所述： § 综合业务数字网络(ISDN) ISDN是一种在局部环路上提供全-数字服务的网络。局部环路是家庭或商务用户和本地电信局的交换室之间运行的电缆，这种回路现在仍然支持模拟传输铜质双绞线电线。ISDN在选择的区域提供，以拨号服务方式使用，在顾客和电信局之间提供高速数字电路-交换服务，和一系列集成语音和数据服务，在此之上可以建立许多其它服务。例如，AT&T系统的两种服务：交换384K和交换T1，均需要在用户和电信局之间建立ISDN接口。另外，帧中继是一种特殊的ISDN，它将在下面介绍。 称为基本速率接口(RBI)的基本ISDN有三个信道：两个提供64Kbps，第三个提供16Kbps的信号发送ISDN主要速率接口(primary rate intertace)为需要它的用户提供扩充服务，它包括23个语音或数据信道，每个信道64Kbps，另外还有一个64Kbps的信号发送信道。信号发送信道提供建立呼叫的重要功能，它提供微秒数量级的建立速度和不同频道信号传输的(out-of-band)信号发送，它可以保持数据信道只进行数据传输。 分组交换服务 分组交换网络提供网目连接，通过这个网目连接，数据分组传输到达目的地。来自源系统的数据被分离，并被放进预定大小的分组。有两种分发分组的服务： 无连接服务，其中，每个分组都是一个独立实体，它们按照自己的路径通过网络，这些路径是根据可用的最佳路径或由这条路径上的交换决定来选择的。由于分组可能按照不同的路径进行传输，所以它们就可能乱序到达目的地，因而在目的系统就需要进行重新排序。 面向电路的服务，它建立穿越网络的逻辑连接或路径。路径是预定义的，它改进了性能和分组的开销。由于分组按照预定的路径进行传输，因而它们将按序到达，不需要重新进行排序。 X．25是一种定义分组交换公用数据网(PSPDN)连接的协议。物理网络连接和数据-链路连接在这个协议中被定义。X．25网络以64Kbps的速度进行工作。它们在每个结点进行扩充的错误检查，以保证在不可靠的电话线路上进行数据传送。在发达国家，线路现在是非常可靠的，因而取消了结点错误检查的快速服务变得越来越流行。帧中继就是一种这样的服务。 § 帧中继服务 帧中继是从ISDN规范中演化出来的一种先进技术。它是一种面向电路的服务，虽然它通常在快速分组服务中进行讨论。帧中继是一种取消了X．25的网络层处理的分组交换技术。帧中继通常以1．544M bps的数据传输率传递数据，现在正在实现更高速率的技术。 X．25的开销比帧中继要高许多。例如，在X．25中，在分组路径的每个结点必须完全接收一个分组，并且在继续传递它之前需要完成对这个分组的错误检查。帧中继结点只是简单地查看分组头中目的地信息，并且立即转发这个分组，在一些情况下，甚至在它完全完成接收一个分组之前就进行转发。帧中继没有X．25中为进行管理、流控和错误检查而必须的每个中间结点的状态表。端点结点必须检查丢失的帧和请求进行重发。 获得交换服务的访问 任何交换服务的问题就是获得对服务电信局设施访问的问题。公用数据网在客户地点不提供从本地LAN用户到远程LAN用户的任意点对任意点的连接。但是在电信局的交换设备中却提供。客户必须租用象T1或T3这样具有足够容量的专用线路，将多路复用的本地数据通信量传输到电信局的交换设施，或使用象交换-56这样的交换线路或ISDN接口来到达这些设施。 首先，租用专用线路来到达电信局的设施，看起来这与使用交换设施的目的相矛盾，但是请牢记，到达电信局的网络距离通常是较短的。交换设施提供长途的任意点对任意点的连接，它的费用要远远小于在长途建立专用网的费用。 现行WAN服务的问题和费用高的主要原因是，需要客户在他们的区域内通过本地长途电信局(LELC)的设施来传输通信量，这些信息被长途电信局在访问点(POP)取出。如前所述，MCI和其它长途电信局计划通过在许多主要城市区域建立旁路设施来改善这种局面。 其它趋势 现在国内和国际电话系统，都不能为需要高带宽的计算和多媒体提供所需的兆位数据传输需求。考察一些将支持全球数据、语音和视频网络的技术和服务是有价值的。随着计算系统能力和速度的改进，网络上的数据通信量也将增长。伴随着需求的增长，数据网络将变得和语音网络一样流行和透明。同步光纤网络(SONET)就是一种能够达到这一目标的传输网络，它为数据传输率在51Mbps到2，488Mbps范围的光缆传输定义了一种多路复用标准。 异步传输模式(ATM)在SONET上传输数据。它对物理网络(即SONET)上的不同来源的数据信元(固定体积的分组)进行多路选择。ATM提供通过SONET的虚拟通信路径。在两点间的面向连接的虚拟通信路径可以达到45Mbps到622Mbps的数据传输率，虽然45Mbps是现在载波的极限。在布线集线器中，ATM在LAN级别交换是很有用的。并且它作为对国际和全球远程通信网络的一种交换技术也是有用的。 上述ATM是一种宽带综合业务数字网(B-ISDN)。ATM是推进B-ISDN的动力。B-ISDN是ISDN的一个后继产品，ISDN定义如何向家庭和办公室提供高于64Kbps的电路-交换通信。B-ISDN使用ATM技术SONET物理网络和其它顾客服务一起提供从155Mbps到622Mbps的数据传输率。另外提供的一种服务是交换式多兆位数据服务(SMDS)，它是由地方Bell运营公司的一个分支研究机构Bellcore开发的。SMDS的设计是为了在城市区域提供公共和专用数据网络。 相关条目：AT&T；Circuit-Switching Services 电路交换服务；Leased Line 租用线路；Local Access and Transport Area本地访问和传输区域；Networks 网络；Packet-Switching Networks 分组交换网络；Public Data Networks 公用数据网；Public Switched Data Network 公共交换数据网络；Regional Bell Operating Companies地方Bell运营公司；T1/T3 Services T1/T3服务；Telecommunication 远程通信。 |
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