笔记-信息网络系统监理基础-14.1.2 网络基础平台-广域网交换技术

广域网交换技术

在计算机广域网中，主要使用四种数据交换技术：电路恋换、报文交换、分组交换和混合交换。

• 电路交换是指通过由中间节点建立的专用通信线路来实现两台设备的数据交换的技术，如PSTN、DDN。
• 报文交换是指通信双方以报文为单位交换数据，无专用线路，通过节点的多次“存储转发”，将报文传送到目的地。报文交换的优点是通信线路的利用率较高；缺点是报文传输时延较大。
• 分组交换是指数据划分成固定长度的分组（长度远小于报文），然后进行“存储转发”，从而实现更高的通信线路利用率、更短的传输时延和更低的通信费用，如X.25分组交换网络。
• 混合交换综合了电路交换和分组交换的技术特点，典型的应用如ATM交换。

目前常用以下几种广域网交换技术：

（1）帧中继

帧中继是对分组交换的改进，其目的是提高分组交换的速度，帧中继的工作原理很简单：由于使用光纤传输技术，通信线路的误码率非常低，因此帧中继不进行差错检测和纠正，只进行分组转发。

（2） TCP/IP

TCP/IP技术的优点是采取了灵活的路由选择体系亨采用非面向连接的服务方式，适合于非实时性的信息传输。但IP技术对于时延、带宽等QoS（ Quality of Service，服务质量）指标，由于标准不统一等原因而缺乏非常完善的保证。

（3）信元交换（ATM）

信元是具有固定长度的53个字节的数据单元，信元交换是指以信元为单位而实现的交换。信元交换与帧中继的主要区别在于帧中继的帧长度可变，而信元由固定长度的单元组成。信元交换的主流技术是ATMs，ATM是宽带通信网的核心技术，是一种面向连接的传输技术，它综合了分组交换和电路交换的优点，具有良好的服务质量的保证，支持语音、数据和图像通信。但其技术难度，如建立连接的信令过程过于复杂，路由灵活性不高，在传输数据量较小的一般数据时，ATM的传输效率不高，开销较大。

（4） MPLS

MPLS（Multi-Protocol Label Switching，多协议标签交换技术）的一种广域网络技术。它是继是目前网络界最流行IP技术以来的新一代广域网传输技术。MPLS充分利用数据标签引导数据包在开放的通信网络上进行高速、高效传输，通过在一个无连接的网络中引入连接模式，从而减少了网络复杂性，并能兼容现有各种主流网络技术，大大降低了网络成本。在提高IP业务性能的同时，能确保网络通信的服务质量和数据传输的安全性。

MPLS有如下的技术特点： ▲▲▲
（1）充分采用原有的IP路由，在此基础上加以改进；保证了MPLS网络路由具有灵活性的特点；
（2）采用ATM的高效传输交换方式，抛弃了复杂的ATM信令，无缝地将IP技术的优点融合到ATM的高效硬件转发中；
（3）MPLS网络的数据传输和路由计算分开，是一种面向连接的传输技术，能够提供有效的QoS保证；
（4）MPLS不但支持多种网络层技术，而且是一种与链路层无关的技术，它同时支持X.25、帧中继、ATM, PPP, SDH, DWDM等，保证了多种网络的互连互通，使得各种不同的网络传输技术统一在同一个MPLS平台上；
（5）MPLS支持大规模层次化的网络拓扑结构，具有良好的网络扩展性；
（6）MPLS的标签合并机制支持不同数据流的合并传输；
（7）MPLS支持流量工程、CoS（CClass of Service服务级别）、QoS和大规模的虚拟专用网。

MPLS从应用上写前主要有两大类，一类是MPLS VPN，另一类是MPLS TE（ Traffic Engineering ）。

MPLS VPN是目前一项最热门的广域网技术和应用，它又可以分为第二层MPLS VPN和第三层MPLS VPN两类。第二层MPLS VPN的目的是在IP网络上提供类似ATM和帧中继的专用连接。第三层MPLS VPN是一种基于MPLS技术的IP VPN，是在网络路由和交换设备上应用MPLS技术，利用结合传统路由技术的标记交换实现的IP虚拟专用网络。

MPLS VPN适用于对服务质量、服务等级划分以及网络资源的利用率、网络的可靠性有较高要求的VPN业务。