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同步传输规程的特征

发布时间:2019-07-17 10:47 来源:未知 编辑:admin

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  光纤实际是指由透明材料做成的纤芯和在它周围采用比纤芯的折射率稍低的材料做成的包层,并将射入纤芯的光信号,经包层界面反射,使光信号在纤芯中传播前进的媒体。一般是由纤芯、包层和涂敷层构成的多层介质结构的对称圆柱体。

  光纤每单位长度的损耗或者衰减(dB/km),关系到光纤通信系统传输距离的长短和中继站间隔的距离的选择。

  光纤的色散反应时延畸变或脉冲展宽,对于数字信号传输尤为重要。每单位长度的脉冲展宽(ns/km),影响到一定传输距离和信息传输容量。

  DDN是透明传输网。由于DDN将数字通信的规和和协议寄托在智能化程度的用户终端来完成,本身不受任何规程的约束,所以是全透明网,是一种面向各类数据用户的公用通信网,它可以看成是一个大型的中继开放系统。

  DDN是同步数据网。DDN彩数字方式来传输数据,必须要求全网的系统保持同步,否则网内各节点在实现互连和电路的转接、分支时,就很难协调工作甚至会出现失步状态,造成数据的定期挂失或重复现象。

  DDN传输速率高,网络时延小。由于DDN用户数据信息是根据事先的协议,在固定通道带宽和预先约定速率的情况下顺序连续网络这样只需按时隙辊通道就可以准确地将数据信息送到目的地,从而免去了目的终端对信息的重组,因此减少了时延。另外,DDN数据传输通道彩了时分复用技术,可以直接传送高速数据信号。

  DDN可提供灵活的连接方式。DDN可以支持数据、语音、图像传输等多种业务,它不仅可以和客户终端设备进行连接,而且可以和用户网络进行连接,为用户网络互连提供灵活的组网环境。

  提供速率可在一定范围内(200bit/s—2Mbit/s)任选的信息量大实时性强的中高速数据通信业务。如局域网互连、大中型主机互连、计算机互联网业务提供者(ISP)等。

  h 可提供点对点、一点对多点的业务适用于金融证券公司、科研教育系统、政府部门租用DDN专线组建自己的专用网。

  h 提供帧中继业务,扩大了DDN的业务范围。用户通过一条物理电路可同时配置多条虚连接。

  h 提供虚拟专用网业务。大的集团用户可以租用多个方向、较多数量的电路,通过自己的网络管理工作站,进行自己管理,自己分配电路带宽资源,组成虚拟专用网

  光纤分布式数据接口(FDDI)是由美国国家标准化组织(ANSI)制定的在光缆上发送数字信号的一组协议。FDDI 使用双环令牌,传输速率可以达到 100Mbps。由于支持高宽带和远距离通信网络,FDDI 通常用作骨干网。CCDI 是 FDDI 的一种变型,它采用双绞铜缆为传输介质,数据传输速率通常为 100Mbps。

  FDDI-2 是 FDDI 的扩展协议,支持语音、视频及数据传输。FDDI 的另一个变种,称为 FDDI 全双工技术(FFDT),它采用与 FDDI 相同的网络结构,但传输速率可以达到 200Mbps 。

  FDDI 使用双环架构,两个环上的流量在相反方向上传输。双环由主环和备用环组成。在正常情况下,主环用于数据传输,备用环闲置。正如本篇后面所述,使用双环的用意是能够提供较高的可靠性和健壮性。

  FDDI 详细阐明了 OSI 参考模型的物理层和介质访问层。实质上 FDDI 并不是单一规范,而是由四个子部分组成,每部分具有各自特定功能。各部分合起来使得 FDDI 能够在上层协议(如 TCP/IP、IPX)和介质(如光缆)间提供高速连接。

  FDDI 四个子规范为介质访问控制(MAC)、物理层协议层(PHY)、物理介质相关层(PMD)以及站管理(SMT)。MAC 规定了怎样访问介质,包括协议所需要的帧格式、寻址、令牌处理、循环冗余校验算法(CRC)以及差错恢复机制。PHY 规定了传输编码和解码程序、时钟要求及其它功能;PMD 规定了传输介质应具备的特性,包括光纤链路(fiber-optic link)、功率电平(power level)、误码率(bit-error rate)、光纤器件(optical component)以及连接器(connector)。SMT 规定了 FDDI 站配置、环配置以及环控制等特征,包括站的插入和删除、启动、故障分离和恢复、模式安排及统计集合。

  研究计算机网络在规划、设计、实施、测试、运行、应用、维护、管理等过程中的典型性问题及其解决方法的理论。它是一门综合性应用科学,除直接利用通信理论与技术、计算机科学与技术之外,还涉及逻辑学、运筹学、统计学、模型论、图论、信息论、控制论、仿真模拟、人工智能、认知科学、神经网络等多种学科。鉴于计算机网络规模巨大、联系面广、涉及因素多,通常要划分成各种特定问题,突出主要因素、忽略或弱化次要因素,并进行概括、抽象,建立典型化模型来加以研究。

  计算机网络优化设计 组建计算机网络时,首先要解决的具体问题和理论问题。目的是在满足应用需求和客观约束条件下,以最少的投入(包括人力 、物力、财力、时间等),设计、建造一个安全、可靠 、有效、运行良好 、适应性强、易管理、易维护、易改造、易扩充的计算机网络,并预计回答资金回收期限以及可能获得的最大的社会效益和经济效益等问题。优化设计分为 3个阶段 :① 需求分析与规划阶段。应对需求和环境进行调查 ,收集 、整理必要的资料与数据,包括应用目的、信息格式、通信量、响应时间、差错率、可靠性要求、选用的标准,以及现有设备、用户分布、地理环境、自然条件 、气象特征、外界影响等 ,目的是明确需求、找出关键环节、规划项目的总体轮廓。②网络总体设计阶段。在调查分析的基础上,应根据应用需求,确定网络的总体框架和重要的网络参数,必须对一些重要的关键问题做出抉择,如选用何种拓扑结构,设备的选型、安置和连接方法,通信介质的选择、线路布局和容量分配,通信规程以及路由、流量和差错控制技术,网络业务的种类、服务质量及高层协议的选择等。③设计方案评测阶段。根据评测目标,建立各种数学模型(如预测模型、优化模型、性能评价模型等),以便对网络的性能、费用、工期时限、效益概算、资金回收期限等进行分析与评价,给出技术与经济可行性结论。如果结论达不到预计要求,应视情况,部分或全部进行重新网络优化设计。

  网络体系结构研究 计算机网络体系结构是一组用于规划、设计、组建计算机网络所需遵循的原则和依据,包括层次结构、功能划分、协议规范、过程描述等内容。对计算机网络发展最有影响的网络体系结构是国际标准化组织(ISO)建议的开放系统互连(OSI)参考模型 。它是通过体系模型、服务定义和协议规范3 个抽象级别,逐步深入、逐步细化加以制定和描述的。体系结构模型是OSI 最高级别的抽象,它从功能和概念级上建造了一个抽象的、具有层次结构的体系模型,刻画了开放系统的整体性能 、结构要素 、行为特征、层次关系 、数据格式等内容 。OSI 体系结构模型由应用层、表示层、会话层、运输层、网络层、数据链路层和物理层等7层组成。服务定义是OSI低一级别的抽象,它更详细地定义每层提供的服务,规定各层的外特性和层间抽象接口,但不涉及是否实现和如何实现的细节。协议规范是 OSI最低级别的抽象,它精确地定义某层实体为了协同工作和交互活动所需传送控制信息的语义和语法,以及采用什么样的规程去分析、解释和加工它们。体系结构模型进一步发展趋向是研究、制定网络应用体系结构模型,目的是为网络用户创造良好的运行环境和开发环境。例如,一些网络专家在 OSI模型的基础上,提出开放应用体系结构(OAA)模型的设想。OAA由操作环境和开发维护环境两部分组成。

  路径选择、流量控制和拥挤控制 早期计算机领域中几个热门研究课题,成果多、文献量大。路径选择的主要目的是在网络中选择最佳路径 ,将源站点发送的报文信息高速、有效地传送到目的站点,其侧重点是提高网络服务质量、减少延迟时间、降低传输费用。衡量路径选择算法好坏的标准包括:①报文信息以最短的时间、最短的路径或最少的费用,传送到目的地。②算法简单、易于实现、适应性强(能适应网络故障和结构变化所带来的影响)。③不过重增加网络和结点的开销(包括处理机时间、存储容量 、信息传输量等)。④有助于改善网络性能、保持稳定的吞吐率、降低平均传输延迟时间、均衡网络负载等。典型路径选择算法有扩散式路径选择、随机式路径选择、固定路径选择、自适应路径选择等。

  流量控制和拥挤控制的目的是控制网络和各条通信线路上的信息流通量,保持网络处于稳定的工作状态,以便提高网络吞吐率、减少平均延迟时间,其侧重点是改善网络工作效率和资源利用率,防止拥塞和死锁现象发生。流量控制可分为相邻结点间流控、源结点与目的结点间流控、主机与结点间流控、主机与主机间流控四种类型。常用的控制方法有限定传输速率、拒收重传、暂停发送、限定接收发送窗口大小、预约缓冲区等。用于拥挤控制的方法有预约缓冲区、限制管道流量、入网许可证、反向抑制等。

  另外,差错控制也是网络设计中的重要研究课题,其目的是根据应用要求、线路质量、设备性能和外界环境等因素,选择适当的控制机制和方法,查出并纠正信息传输中的差错,将其减少到允许程度之内。计算机网络中,通常采用两种基本策略来处理信息传输中的差错:①使用纠错码。即在要发送的信息报文中附加上足够多的冗余信息,使接收方不仅能够查出、而且能够纠正信息报文中的差错。因信息冗余量过大,且控制复杂,通常用于单向传输场合,或用作辅助措施。②使用检错码。即在要发送的信息报文中附加一定的冗余信息,使接收方能够查出信息报文中的差错(但不知什么样的差错),并通知发送方重传原来的信息报文。通信规程和网络协议通常采用这种方法。

  协议工程 计算机网络领域中最活跃的研究课题之一 ,目的是把软件工程的原理和方法用于计算机网络协议的描述、实现和验证工作 。协议工程的主要研究内容包括3 个方面:①协议形式化描述及其形式化描述语言。②协议软件的自动生成技术及其开发维护工具。③协议一致性测试技术及其测试工具 。协议工程的研究有助于加深理解计算机网络协议,有助于提高协议软件的生产效率,有助于改善网络协议软件的维护管理水平。但是,协议工程与软件工程相比,无论在研究、开发、应用的深度和广度上说,均有距离,尚有广阔的开拓、发展前景。

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