選路協定的概念
選路協定(routing protocol)是指支持路由器封裝並傳送的網路通信語言。選路協定的例子有乙太網、AppleTalk、TCP/IP、幀中繼和X.25。
包括標準的乙太網(10Mbit/s)、快速乙太網(100Mbit/s)和10G(10Gbit/s)乙太網。它們都符合IEEE
802.3。
appletalk ( AT )是由A p p l e公司創建的一組網路協定的名字,它用於 A p p l e系列的個人計算機。
協定棧中的各種協定用來提供通信服務,例如檔案服務、列印、電子郵件和其他一些網路服務。表8 - 1列出了構成AT協定套件的具體協定。它也同時顯示了協定之間的相互聯繫以及與O S I模型的聯繫。特定型號的
路由器和
交換機支持 A p p l e Ta l k協定棧。使用這些路由和交換機實現A p p l e Ta l k網路能夠使所有的A p p l e計算機用戶享受全球的檔案、列印和
應用程式服務。
TCP/IP協定是Transmission Control Protocol/Internet Protocol的簡寫,中譯名為傳輸控制協定/
網際網路互聯協定,又名網路
通訊協定,是Internet最基本的協定、Internet國際
網際網路絡的基礎,由
網路層的IP協定和
傳輸層的TCP協定組成。TCP/IP 定義了電子設備如何連入
網際網路,以及數據如何在它們之間傳輸的標準。協定採用了4層的層級結構,每一層都呼叫它的下一層所提供的協定來完成自己的需求。
通俗而言:TCP負責發現
傳輸的問題,一有問題就發出信號,要求重新傳輸,直到所有
數據安全正確地傳輸到目的地。而IP是給
網際網路的每一台聯網設備規定一個地址。
幀中繼( Frame Relay)是一種用於連線
計算機系統的面向分組的通信方法。它主要用在公共或專用網上的區域網路互聯以及
廣域網連線。大多數公共電信局都提供幀中繼服務,把它作為建立高性能的虛擬廣域連線的一種途徑。幀中繼是進入頻寬範圍從56Kbps到1.544Mbps的廣域
分組交換網的
用戶接口。
X.25交換網是第一個面向連線的網路,也是第一個公共數據網路。其數據分組包含3位元組頭部和128位元組數據部分。它運行10年後,20世紀80年代被無錯誤控制,無流控制,面向連線的新的叫做
幀中繼的網路所取代。90年代以後,出現了面向連線的ATM網路。
選路協定的基本原理
選路協定的分類
選路協定的例子有乙太網、AppleTalk、TCP/IP、幀中繼和X.25。
IEEE802.3規定了包括
物理層的連線、電信號和
介質訪問層協定的內容。乙太網是當前套用最普遍的
區域網路技術,它很大程度上取代了其他區域網路標準。如
令牌環、FDDI和ARCNET。歷經100M乙太網在上世紀末的飛速發展後,
千兆乙太網甚至10G乙太網正在國際組織和領導企業的推動下不斷拓展套用範圍。
10M: 10base-T (銅線UTP模式)
100M: 100base-TX (銅線UTP模式)
1000M: 1000base-T(銅線UTP模式)
Apple
計算機網路體系結構和
網路協定。具有 Macintosh 客戶的網路和運行 Windows 2000 Server 或 Windows NT Server 的計算機對 Macintosh 功能的服務作為 AppleTalk 網路。
AppleTalk 是由 Apple 公司推出的一種多層協定,支持網路
路由選擇、事務服務、數據流服務以及域名服務,並且通過 Apple 硬體中的 LocalTalk 接口全面實現 Apple 系統間的檔案和列印共享服務。通過
乙太網網橋使用 LocalTalk 或者 Apple 機制提供乙太網擴展板(add-in boards)等途徑能夠實現其它網路媒體(如乙太網)與 AppleTalk 之間的連線。另外 AppleTalk 協定中包含很多第三方(third-party)應用程式。
一個 AppleTalk 網路能夠支持多達32台計算機設備,並且數據轉換速率可以達到 230.4 Kbps。各設備之間可以相距1000英尺。在
物理層,AppleTalk 是一種具有匯流排拓樸結構的網路,各連線模組之間通過中繼電纜相互連線。
TCP/IP參考模型是首先由ARPANET所使用的網路體系結構。這個體系結構在它的兩個主要協定出現以後被稱為TCP/IP參考模型(TCP/IP Reference Model)。這一網路協定共分為四層:網路訪問層、網際網路層、傳輸層和套用層,如圖2所示。
幀中繼(Frame Relay)是從
綜合業務數字網中發展起來的,並在1984年推薦為
國際電話電報諮詢委員會(CCITT)的一項標準,另外,由
美國國家標準協會授權的美國TIS標準委員會也對幀中繼做了一些初步工作。由於
光纖網的
誤碼率(小於10^-9)比早期的
電話網誤碼率(10^-4~10^-5)低得多,因此,可以減少
X.25的某些
差錯控制過程,從而可以減少結點的
處理時間,提高網路的
吞吐量。幀中繼就是在這種環境下產生的。幀中繼提供的是
數據鏈路層和
物理層的協定規範,任何高層協定都獨立於幀中繼協定,因此,大大地簡化了幀中繼的實現。幀中繼的主要套用之一是區域網路互聯,特別是在區域網路通過
廣域網進行互聯時,使用幀中繼更能體現它的低網路
時延、低設備
費用、高頻寬利用率等
優點。幀中繼是一種先進的
廣域網技術,實質上也是分組通信的一種形式,只不過它將X.25
分組網中
分組交換機之間的恢復差錯、防止阻塞的處理過程進行了簡化。
選路協定的工作原理
乙太網採用帶
衝突檢測的載波幀聽多路訪問(
CSMA/CD)機制。乙太網中
節點都可以看到在網路中傳送的所有信息,因此,我們說乙太網是一種廣播網路。
乙太網的工作過程如下:
當乙太網中的一台
主機要傳輸數據時,它將按如下步驟進行:
1、監聽信道上是否有信號在傳輸。如果有的話,表明信道處於忙狀態,就繼續監聽,直到信道空閒為止。
2、若沒有監聽到任何信號,就傳輸數據
3、傳輸的時候繼續監聽,如發現衝突則執行
退避算法,隨機等待一段時間後,重新執行步驟1(當衝突發生時,涉及衝突的計算機會傳送會返回到監聽信道狀態。
注意:每台計算機一次只允許傳送一個包,一個擁塞序列,以警告所有的節點)
4、若未發現衝突則傳送
成功,所有計算機在試圖再一次傳送數據之前,必須在最近一次傳送後等待9.6微秒(以10Mbps運行)。
幀中繼技術:1)幀中繼技術主要用於傳遞
數據業務,它使用一組規程將數據信息以幀的形式(簡稱幀中繼協定)有效地進行傳送。它是
廣域網通信的一種方式。2)幀中繼所使用的是邏輯連線,而不是
物理連線,在一個物理連線上可復用多個
邏輯連線(即可建立多條
邏輯信道),可實現頻寬的復用和
動態分配。3)幀中繼協定是對X.25協定的簡化,因此處理
效率很高,
網路吞吐量高,通信
時延低,幀中繼用戶的接入速率在64kbit/s至2Mbit/s,甚至可達到34Mbit/s。4)幀中繼的幀信息
長度遠比X.25分組長度要長,最大幀長度可達1600位元組/幀,適合於封裝區域網路的
數據單元,適合傳送突發
業務(如壓縮視頻業務、WWW業務等)。幀中繼測試技術:當前主要的數據通信技術都基於
分組交換技術,如分組交換、幀中繼(FR)、交換型多
兆比特數據業務(SMDS)、
異步轉移模式(
ATM)。起先中國不願意發展“已落後”的幀中繼技術,而是大力發展
ATM技術,但隨著時間的推移,幀中繼技術才顯示出它強大的生命力。因為,首先幀中繼技術的
接入技術比較成熟,實現較為簡單,適於滿足64kbit/s~2Mbit/s
速率範圍內的
數據業務。而ATM的
接入技術較為複雜,實現起來比較困難。其次,ATM設備與幀中繼設備相比,價格昂貴,普通
用戶難以接受。所以,幀中繼與ATM相輔相成,成為用戶接入ATM的最佳機制。