高速网络及发展方向

高速网络及开展方向摘要：从技术上的优点与缺点阐述了FDDI，ATM,IP及千兆比以太网的技术特点,及其互相联络，最后分析了高速通信网络技术的开展前景.关键词：高速网络,FDDI，ATM,IP,千兆比以太网，前景Abstract:Thedevelopmentofputerhigh-speednet-worktechniques,moreover,itscharacteristicsonthegroundoftheadvantagesanddisadvantagesofeachandtheinteractionofoneanother,finallytheprospectinthefuturedevelopmentofhigh-speednetworktechniques.Keywords:high-speednetworks,ATM,IP,Gigabitethernetnetworks1引言计算机网络技术极大地推动了计算机技术的开展，同时信息社会的开展对计算机网络提出了新的要求，特别是信息高速公路的建立，对在迅速开展的计算机网络技术起了重要作用。计算机网络的重要开展方向是高速计算机网络技术，主要包括光纤分布数字接口LMTPHYPMD图1FDDI体系构造3ATM技术自从20世纪80年代以来，跨越于LAN的互联越来越多，同时人们对可视图文，视频 ，视频会议，图象传输等通信业务需求急增，最终导致了B-ISDN宽带综合效劳数字网标准的问世，而B-ISDN效劳要求有高速通道传输数字化的声音，数据，视频及多媒体信息，ATM异步传递方式技术支持B-ISDN效劳的一种多工交换效劳技术。ATM技术是以分组传送形式为根底，综合了分组交换和电路交换的优点开展而成的，它可以满足各种通信业务的需求。其本质是一种高速分组传送形式，它将话音、数据和通信业务的信息分解成固定长度48字节的数据块，并在个数据块前装配地址、丧失优先级、流量控制和HEC过失控制信息等构成的一个信元头5字节，形成53字节的信元。它采用异步时分复用的方式将在一个缓冲器内排队，队列中的信元逐个输出到传输线路上，信元的信头中含有VPI/VCI虚通道标识符/虚信道标识符作为地址标志，网络根据信头中的标志来转移信元.31ATM的传输机制ATM是一种特殊的分组型传递方式，它建立在异步时分复用的根底上，并采用固定长度的信元，当用户希望通过ATM网络传输数据是，首先通过信令向目的站提出建立虚连接的恳求，同时给出该连接需要的Aos参数，如此要求可以满足，那么建立连接，发送端得到一个VPI/VCI，此时发送端就可以通过这条虚连接将数据发送给接收端，当数据经过ATM交换机时，要进展VP，VC交换，这时，信元头中的VPI，VCI被赋予新值，数据传输完毕后，虚连接被撤除。3.2ATM的主要优点3.2.1ATM以信元(cell)为根本传输单位。信元由信头和信息段组成。ATM通过信头来识别通路。在这种方式中，只要信道空闲，便将信元投入信道。这有利于进步信道利用率。3.2.2能支持不同速度的各种业务。3.2.3所有信息在最低层是以面向连接的方式传送，以保持电路交换适宜于传送实时性很强的业务的优点。3.2.4由于光纤信道的误码率极低，且容量很大，所以在ATM网不必在数据链路层进展过失控制和流量控制放在高层处理，明显地进步了信元在网络中的传送速率。而ATM的主要缺点就是技术复杂、设备价格昂贵，并且标准还在开发中，未完全确定，此外，因为它是全新的技术，在网络晋级时几乎要换掉现行网络上所有的设备，目前的主要应用是作为Internet的高速主干网，在局域网中的应用还不如快速交换以太网和千兆以太网。33ATM分层构造B-ISDND的ATM协议模型如图3，包括了三个平面：用户平面支持数据传输，流量控制，过失控制；控制平面主要用于连接收理；管理平面用来维护网络与执行操作功能。在每个平面上采用了OSI的分层方法，分层相对独立，分为物理层，ATM层，ATM适配层AAL和高层。图3B-ISDNATM协议参考模型4IP技术IP技术是InternetProtocol的简称,其主要功能有：无连接数据报传送、数据报路由选择671和过失控制.IP协议提供主机间不可靠、无连接数据传送;IP协议具有其它通信协议所没有的突出优点,一是IP为一种网络互连协议,容易实现异构网络的互连;二是IP采用无连接技术,适于电子邮件、信息检索等非实时短报文通信;三是具有统一的寻址体系,网络可扩展性强;四是IP协议采用独立效劳的模块化构造,可以支持多种不同应用,业务扩大便利。但是IP技术也有一些不尽如人意的地方，目前IP技术面临的主要问题是地址空间、效劳质量和网络平安问题。其中归根到底是IP技术的控制和管理问题。就IP技术本身而言，目前IPv4的许多问题都可以通过IPv6解决，所以IPv6是一个开展方向,而至于IP地址空间，它们也可以采用地址翻译、动态IP地址等手段进展缓解。而影响IP技术开展的重要因素之一是挪动互联网。IP技术在骨干网已经开始占据重要地位，如今的问题是，IP技术希望进入无线领域，提出全IP网的概念。但问题是IP还是不能保证效劳质量，虽然统计效劳质量的概念可以改善QoS，但是对无线互联网而言，由于带宽和内容的苛求，使他们对QoS的要求可能会更高。5千兆位以太网千兆位以太网是在10Mb/s或100Mb/s以太网的根底上开展起来的，不仅使系统增加了带宽，同时还带来了效劳质量的功能，千兆位以太网提供全双工或半双工工作形式,在半双工的情况下,千兆位以太网继续采用CS-MA/CD(具有防止冲突的载波侦听多路存取)存取协议.它具有优越的性能价格比，同时千兆位以太网保存了802.3和以太网标准,用户可以在保存现有应用程序、操作系统、IP,IPX及AppleTalk等协议以及网络管理平台与工具的同时,方便地晋级至千兆位以太网，还易于与已有网络以及已有应用进展集成。51千兆位以太网的协议构造与功能模块：图2描绘了千兆位以太网的协议构造与功能模块，从中可知，其协议构造包括MAC子层与PHY层两部分，MAC子层实现了CSMA/CD媒体访问控制方式和全双工/半双工的处理方式，PHY层包括了编码/译码，收发器以及媒体三个模块，还包括了MAC子层与PHY子层连接的逻辑“与媒体无关的接口。图2千兆位以太网的协议构造与功能模块52千兆位以太网按PHY层分类综合PHY层上的功能，千兆位以太网可归纳成两种实现技术，1000BASEX和1000BASET，如图3，其中1000BASEX为千兆位以太网中易实现的方案，虽然包括了1000BASECX，LX和SX，但其PHY层中的编码/译码方案为共同的，均采用了8B/10B的编码/译码方案。图3千兆位以太网的1000BASEX与1000BASET1997年2月3日，IEEE确定了千兆以太网的核心技术，1998年6月正式通过千兆以太网标准IEEE802.3z，今后将完成另一个标准IEEE802.3ab。802.3z千兆以太网任务组的主要目的是开发可以完成以下功能的千兆以太网标准：允许以1Gbs的速率进展半双工、全双工操作。使用8023以太网帧格式。使用CSMACD访问方式。与10BASE-T、10BASE-T技术的地址向后兼容。为了可以进展冲突检测，千兆位以太网采用了载波延伸的方法，就是最短帧长64字节仍不变保持兼容性，凡发送的帧长缺乏512字节，就在其向填充些特殊字符。但当原来64字节的帧填充到512字节，填充的448字节就会浪费，为此千兆位以太网增加了“分组突发功能，就是当很多短帧要发送时，第一短帧用载波延伸的方法进展填充，随后的一些短帧就一个一个的发送，这样就形成了一串分组的突发，直到到达1500字节为此。为了加快千兆网络的普及和推广，桔兆通信全面采用千兆网络设备的QoS效劳质量、平安性和智能化管理应用等千兆以太网新技术，推出了覆盖网络接入层、会聚层和骨干层的Berkli2000、3000、4000系列千兆多层以太网交换机。同时千兆位以太网也存在一些问题，间隔 限制将制约在大型校园网骨干网中心的部署，设备昂贵以及标准的未确定也是众多的用户处于观望阶段。6完毕语将来的计算机网络的网络带宽将更高、网络兼容性将更好、网络传输间隔 将更宽，当然网络本钱更低.高速网络将更加开放、高度集成、超高速率和智能化.也就是说,将来的网络不得不具备处理比以往更多的数据和更大文件的才能，客户机/效劳器软件将继续推动网络技术的开展，使其具有更好的响应和运载大量数据的才能，电子邮件，电子映像和电子报表的广泛使用将对带宽产生额外的需求。同时将来企业的网络必须提供几乎无限的带宽，才能处理计算机应用的预期增长。SONET和ATM使目前最有可能支持将来高速网络的侯选技术。参考文献1谢希仁.计算机网络第2版.北京：电子工业出版社,1999.42张公忠陈锦章.当代组网技术.北京：清华大学出版社,2000.123刘宏立童调生等.高速网络技术概况及开展趋势.湖南:湖南大学学报自然科学版,1999.44冯博琴.计算机网络.北京：高等教育出版社,1999.65/serve/jszc/3.htm6/xzwy/cisco/39344350.htm7/guokan/2000/0012/12i.htm