1 通訊網路

1 通訊網路

通訊網路的種類

„ 傳統型

„傳統式區域網路(Local Area Network, LAN)

„傳統式廣域網路(Wide Area Network, WAN)

„ 高速型

„高速區域網路

„都會網路(Metropolitan Area Network, MAN)

„高速廣域網路

通訊網路之速度與距離關係

廣域網路的特性

„涵蓋廣大地理區域.

„使用共同的載子(carrier)提供線路.

„由交換式節點互連而組成.

„傳統的廣域網路可提供中等容量(modest capacity)

„ 64000 bps

„ 商業用戶可使用 T-1 連線服務 – 1.544 Mbps

„高速廣域網路使用光纖以及非同步傳輸技術 (Asynchronous Transfer Mode, ATM)

„ 10s and 100s of Mbps

區域網路的特性

„ 由各種裝置互連而成, 提供資訊交換的方 法.

„ 傳統區域網路

„資料傳輸率: 1 to 20 Mbps

„ 高速區域網路

„資料傳輸率: 100 Mbps to 1 Gbps

LAN 與 WAN 的差異

„ LAN 範圍較小

„LAN 可連接單一或群集建築物內的裝置

„ LAN 通常由連接裝置的所屬機構所擁有

„對 WAN 而言, 多數的網路資產並非由同一 機構所擁有

„ LAN 的內部資料傳輸率較高

2 為何需要都會網路?

„傳統的廣域網路所應用的點對點連接及 交換網路技術不敷使用機構的成長需求

„跨越廣大區域需要具有高容量及低成本 的網路系統

„都會網路可提供:

„服務到客戶端(在都會區內)

„足夠的容量

„低成本與高效率(與電話公司所提供的相當 服務比較)

交換技術用詞

„ 交換節點(Switching Node):

„具移動資料能力的中介交換設備

„與資料內容無關

„ 傳輸站(Station):

„通訊的終端設備

„皆連接至交換節點

„ 通訊網路(Communications Network):

„交換節點的集合

交換網路

簡易交換網路

„部份節點只連接至其他節點

„部份節點連接至一個或多個站

„節點-站 之間的連接通常由點對點連接來表示

„節點-節點 之間連接是多工連線( multiplexed links)

„ 分頻多工(Frequency-division multiplexing, FDM)

„ 分時多工(Time-division multiplexing, TDM)

„每個終端間沒有直接連線

交換網路使用的技術

„ 線路交換(Circuit switching)

„兩站之間特定的通訊路徑

„例, 公共電話網路

„ 封包交換(Packet switching)

„訊息被分割成一連串的封包

„每一個節點可決定每一個封包的下一個傳輸 路徑

線路交換的階段

„ 建立線路

„一個端點對端點的線路經由交換節點來建立

„ 傳送資訊

„資訊經由網路傳送

„資料可以是類比聲音,數位聲音,或二進位資料

„ 終止線路

„線路被終止

„每個節點釋放其所配置的特定資源.

3 線路交換的特性

„可能會效率差

„在連線期間會配置特定頻寬.

„利用率不會是 100%

„線路的建立上, 延遲問題比訊號傳送更為重 要.

„網路對使用者而言是透通的(transparent)

„資訊以固定傳輸率傳送, 其中會有傳遞上 的延遲.

公共電訊網路的組成元件

„ 終端用戶(Subscriber) – 連接網路的設備; 大都 是電話機

„ 終端線路(Subscriber line) – 在終端用戶與網路 之間的連線

„ 也稱為用戶迴路或區域迴路

„ 交換所(Exchanges) – 網路中的交換中心 (switching centers)

„ 支援終端用戶的交換中心(switching center)是為終端 辦公室(end office)

„ 骨幹(Trunks) – 介於交換所之間的分支(branch)

公共電訊網路

封包交換之運作 封包交換之運作

„ 資料以區塊為傳送單位, 稱為封包.

„ 訊息在發送前, 先拆解成一連串的封包.

„通常封包長度為 1000 位元組(bytes)

„封包由一資料部份及一具有控制資訊的標頭 部份組成

„ 在傳送路徑上的每一節點, 封包會被接收, 暫存, 然後再被送往下一節點.

封包交換 -- Datagram

4 封包交換 – Datagram

封包交換的優點

„ 線路效率較大

„ 眾多封包可動態地共用節點對節點的連線

„ 封包交換網路可實現資料傳輸率的轉換.

„ 具不同傳輸率的站台之間可以交換資訊

„ 線路交換網路在傳輸量大的時候會暫停連線呼 叫, 但是封包交換方式卻不會, 它會繼續接收封 包的傳送, 但傳送的延遲會增加.

„ 可應用優先權(Priorities)的觀念.

封包交換的缺點

„ 每一個封包交換的節點會引入延遲.

„ 整體封包延遲會有些微的變動.

„此延遲的變動稱為抖動( jitter)

„在交換器中, 由不同封包大小而採用不同路徑及改 變延遲

„ 每一個封包需有額外的資訊(overhead information).

„包括目的地及順序資訊

„降低通訊容量

„ 每一個節點需更多的處理.

封包交換網路 – Datagram

„每一個封包皆獨立處理, 不用參考到先前 的封包

„節點選擇封包的下一站節點

„封包未必要循著相同路徑而且也可不依 次序地到達目的地

„離開節點時, 會回復封包原有的次序

„脫離節點或目的地須偵測封包遺失率及 回復遺失之封包

封包交換網路 - Virtual Circuit

„ 優點:

„封包以原有次序到達

„封包可正確地到達

„封包可快速傳送而不必在每個節點進行路徑 選擇

封包大小在傳輸時的效應

時 間