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ATM技术的主要特点：
• ATM采用的是一种面向连接的技术。 • ATM采用的信元（cell）长度为53B，其中
信元头部长度为5B，数据长度为48B； • ATM以统计时分多路复用方式来动态分配
带宽，网络传输延时小，能够适应实时通 信的要求； • ATM的数据传输速率为155Mbps～ 2.4Gbps。
用网络服务。 • 帧中继网在数据链路层VPN技术中占主导地位。
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基于帧中继的VPN结构
路由器
帧中继交换网 VPN
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路由器
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从B-ISDN到ATM
ISDN致力于实现的目标： • 提供一个在世界范围内协调一致的数字
通信网络，支持各种通信服务，并在不 同的国家采用相同的标准； • 为在通信网络之间进行数字传输提供完 整的标准； • 提供一个标准的用户接口，使通信网络 内部的变化对终端用户透明。
• 用户计算机性能提高，可以承担一部分原 来是由通信子网承担的通信处理功能。
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帧中继网的特点
1. 高网络吞吐量、低传输延时 • 帧中继是一种采用虚电路的广域网技术，其协
议简单、高效，网络吞吐量高、传输延时短; • 帧中继网工作在物理层与数据链路层，流量控
制与纠错功能由高层协议完成; • 帧中继网处理一个帧的转发延时要比X.25网减
用于构成广域网的主要通信技术与网络类型
• 公共电话交换网 （PSTN） • 综合业务数字网 （ISDN） • 数字数据网 （DDN） • X.25分组交换网
• 帧中继（FR）网 • 异步传输模式 （ATM）网 • 吉比特以太网 （GE）与十吉比
特以太网 （10GE）
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GE/10GE 光以太网
广域网技术发展与TCP/IP协议的关系
TCP/IP协议 体系结构 应用层 传输层 互联层
主机-网络层
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2.2 局域网技术演变与发展 2.2.1 局域网技术发展过程
局域网 LAN
随机访问型 无线分组网 ALOHANET
环形局域网 Newhall/
广域网技术的发展过程
ISDN
ISDN
N-ISDN
B-ISDN ATM
X.25
1972 X.25
1984
1990 1991 RF
WDM
1974 WDM
1991
SDH SONET
DWDM
GE/10GE /100GE
1975
1988 1989
1995
GE 10GE
1998 2002
100GE 2010
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IEEE802.15.4标准的主要特点
• 在不同的载波频率下实现20kbps、 40kbps和250kbps三种不同的传输速率；
• 支持星形、点-点等2种网络拓扑结构； • 使用16位和64位的2种地址格式，其中64
位地址是全球惟一的扩展地址； • 支持冲突避免（CA）的载波侦听多路访
从X.25网、帧中继网到ATM网
X.25分组交换网的基本概念
X.25协议
X.25 交换机
X.25 分组交换网
X.25网
X.25协议
X.25 交换机
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帧中继技术发展的背景
• 传输介质由原来的电缆逐步发展到光纤， 光纤的误码率很低，数据传输速率高;
• 局域网的数据传输速率提高得很快，大量 局域网之间高速互连的需求越来越强烈;
• 定向光束红外传输 • 全方位红外传输 • 漫反射红外传输
扩频无线局域网分为： • 跳频扩频（FHSS） • 直接序列扩频（DSSS）
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蓝牙技术的研究与发展
蓝牙技术研究的背景 • 1994年，Ericsson公司与IBM、Intel、Nokia和Toshiba
分布式数据接口 FDDI：802.6
虚拟局域网 VLAN
城域网 MAN
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不同的局域网技术按照时间排列的顺序
1960年
1970年
1980年
1990年
1995年
2000年
2005年
2010年
Ethernet
802.3 FDDI 10BASE-T
FE
Cambridge Ring
• 用户访问网络资源必须经过认证和授权，确保 用户对网络资源安全的使用；
• 及时获得用户的上网时间记录和流量记录，实 行计费功能；
• 支持VPN和防火墙，有效地保证网络安全； • 提供分级的QoS服务； • 方便、快速、灵活地适应用户和业务的扩展。
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光以太网的技术优势：
问技术； • 支持确认机制，保证传输可靠性。
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ZigBee无线网络技术及应用
• ZigBee的基础是IEEE802.15.4标准，早期的名字是 HomeRF或FireFly；
• ZigBee联盟于2001年8月成立；2002年摩托罗拉公司、 飞利浦公司、三菱公司与Invensys公司宣布加ZigBee联 盟，研究下一代无线网络通信标准；
Ethernet v2.0
Switched LAN
Newhall
802.11WLAN 10GE GE
100GE
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2.2.2 高速以太网技术的研究与发展 局域网发展的基本思路
研究交换式局域网
局域网发展 的基本思路
研究高速局域网
研究局域网互联技术
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• 组建同样规模的广域网或城域网，光以 太网的造价是SONET的1/5，是ATM的 1/10。
• IEEE已完成速率从10Mbps、100Mbps、 1Gbps到10Gbps的Ethernet技术标准制 定，正在研发的速率为100Gbps的 Ethernet产品；
• 能够覆盖从广域网、城域网到局域网的 整个范围。
Cambridge Ring
无线局域网 WLAN：802.11
以太网 Ethernet：802.3
令牌总线形局域网 Token Bus：802.4
令牌环形局域网 Token Ring：802.5
高速局域网 FE/GE/10GE
交换式局域网 Switched Ethernet
局域网互联 LAN bridge
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无线个人区域网与IEEE802.15.4标准
• IEEE802.15.4标准，主要考虑低速无线 个人区域网络（LR-WPAN）应用问题；
• 2003年，IEEE批准低速无线个人区域网 LR-WPAN标准—IEEE802.15.4，为近距 离范围内不同设备之间低速互连提供统 一标准。
• ZigBee适应于数据采集与控制的点多、数据传输量不 大、覆盖面广、造价低的应用领域；
• 基于ZigBee的无线传感器网络已在家庭网络、安全监 控、汽车自动化、消费电器、儿童玩具、医用设备控 制、工业控制、无线定位等领域广泛应用。
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2.3 宽带城域网技术演变与发展
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广域网研究的重点是宽带核心交换技术。
• 早期的广域网主要用于大型计算机系统的 互联。
• 互联网中广域网更多地是作为覆盖地区、 国家、洲际地理区域的核心交换平台。
• 广域网研究的重点是宽带核心交换技术。
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2.1.2 广域网技术的发展趋势
2.3.1 城域网概念的发展与演变 早期城域网的技术定位 • IEEE802最初的表述：城域网是以光纤
为传输介质，能够提供45Mbps到 150Mbps高传输速率，支持数据、语音 与视频综合业务的数据传输，可以覆盖 跨度在50公里到100公里的城市范围，实 现高速宽带传输的数据通信网络； • 典型的产品是FDDI；
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2.1.3 广域网技术发展与TCP/IP协议的关系
X.25网络层协议
ATM网络层协议ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
X.25数据链路层协议 ATM数据链路层协议
RF
X.25物理层协议
ATM物理层协议
X.25网
ATM网
帧中继网
应用层协议 TCP/UDP协议
IP协议 PPP协议 SDH/SONET IP over SDH
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计算机网络技术教程
—自顶向下的分析与设计方法
吴功宜 吴英
编著
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第2章 广域网、局域网与
城域网技术发展
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主要内容
本章主要回答以下几个问题： ·广域网的技术特征与发展趋势是什么？ ·是什么原因引起了城域网的概念与技术的演变？ ·高速局域网的技术特征与发展趋势是什么？ ·接入技术与局域网、城域网是什么关系？ ·广域网、局域网与城域网技术的发展与TCP/IP协议有什么关系？
广泛应用的Ethernet网技术，为运营商 建造新一代的网络提供技术支持； • 基于这样一个设计思想，一种可运营的 光以太网的概念应运而生，从根本上改 变电信运营商规划、建设、管理思想。