壹種常用舊式電話系統
公共交換電話網是壹種基於電路交換技術傳輸模擬語音的網絡。世界上的電話數量已經達到數億部，而且還在增長。
要把這麽多電話連接在壹起並正常工作，唯壹可行的辦法就是使用分級交換。
綜上所述，電話網絡主要由三部分組成:本地環路、中繼線和交換機。其中，中繼線和交換機壹般采用數字傳輸和交換技術，本地環路(也稱用戶環路)基本采用模擬線路。由於P S T N的本地環路是模擬的，當兩臺計算機要通過P S T N傳輸數據時，必須通過M o d e m雙方實現計算機數字信號與模擬信號的相互轉換
P S T N是電路交換網絡，可以看作是物理層的延伸。P S T N中沒有差錯控制的上層協議，通信雙方建立連接後，電路交換模式獨占壹個信道，當通信雙方沒有信息時，該信道不能被其他用戶使用。
用戶可以使用普通的撥號電話線或者租用專用電話線進行數據傳輸，使用P S T N實現計算機之間的數據通信是最便宜的。但由於P S T N線路傳輸質量差，帶寬有限，加上P S T N交換機缺乏存儲功能，P S T N只能用在對通信質量要求不高的場合。目前，通過P S T N進行數據通信的最高速率不超過5 6 K b p s。
X.25
X.2 5是C C I T T在70年代制定的“在公用數據網上成組工作的數據終端設備D T E和數據電路設備DTE之間的接口”。X. 2 5於1 9 7 6年3月正式成為國際標準，並於1 9 8 0年6月和1 9 8 4年6月進行了補充和修訂。從I S O/O S I架構來看，X. 2 5對應的是O S I參考模型的底層三層，即物理層、數據鏈路層和網絡層。
X. 2 5的物理層協議是X. 2 1，用於定義主機和物理網絡之間的物理、電氣、功能和過程特性。事實上，很少有公共網絡支持這種物理層標準，因為該標準要求用戶在電話線上使用數字信號，而不是模擬信號。作為壹項臨時措施，C C I T T定義了壹個類似於我們熟悉的R S-2 3 2標準的模擬接口。
X. 2 5的數據鏈路層描述了數據在用戶主機和分組交換機之間的可靠傳輸，包括幀格式定義、差錯控制等。X. 2 5數據鏈路層壹般采用高級數據鏈路控制HDLC (High-level Data LinkC o n t r o l)協議。
X. 2 5的網絡層描述了主機和網絡之間的交互，網絡層協議處理諸如數據包定義、尋址、流量控制和擁塞控制等問題。網絡層的主要功能是允許用戶建立壹條虛電路，然後在建立的虛電路上發送最大長度為1.28字節的數據報文。消息可靠地按順序到達目的地。X. 2 5網絡層采用分組級協議(P L P)。
X.2 5是面向連接的，支持交換虛電路(S V C)和永久虛電路(PVC)。當發送者向網絡發送消息請求建立連接並請求與遠程機器通信時，交換虛電路(S . V . C)就建立了。壹旦建立了虛電路，就可以在建立的連接上發送數據，並且可以保證數據正確到達接收方。X. 2 5還提供了壹種流量控制機制來防止快速發送者淹沒慢速接收者。永久虛電路(P V C)的用法和S V C是壹樣的，但它是用戶和長途電信公司通過討論預先建立的，所以它壹直存在，用戶不需要建立鏈接就可以直接使用。P V C類似於租用的專用線路。
由於很多用戶終端不支持X. 2 5協議，為了讓用戶啞終端(非智能終端)接入X. 2 5網絡，C C I T T制定了另壹套標準。用戶終端通過壹個叫做分組組裝器(PA D)的“黑匣子”接入X. 2 5網絡。用於描述PA D功能的標準協議稱為X.3
X.用戶終端和PA D之間采用2 8協議；另壹種稱為X. 2 9的協議用於PA D和X. 2 5網絡之間。
X.2 5網絡是在物理鏈路傳輸質量差的情況下發展起來的。為了保證數據傳輸的可靠性，它必須在每條鏈路上進行錯誤檢查和錯誤重傳；雖然這種復雜的錯誤檢查機制限制了它的傳輸效率，但它確實為用戶數據的安全傳輸提供了很好的保障。
X. 2 5網絡的突出優點是可以在壹條物理電路上開通多條虛電路，供多個用戶同時使用。網絡具有動態路由功能和復雜完整的糾錯功能。X. 2 5分組交換網絡可以滿足不同速率、不同型號的終端與計算機、計算機與局域網之間的數據通信。X. 2 5網絡提供的數據傳輸速率壹般為6 4 K b p s。
防衛數據網
數字數據網(D D N)是壹種通過數字信道提供數據通信的傳輸網絡。主要提供點對點和點對多點的數字專線或網絡。
D D N由數字信道、D D N節點、網絡管理系統和用戶環路組成。D D N的傳輸介質主要有光纖、數字微波和衛星信道。D D N采用計算機管理的數字交叉連接(D X C)技術，為用戶提供半永久連接電路，即D D D N提供的通道是非交換的，用戶擁有專屬的永久虛電路(P V C)。壹旦用戶申請，網絡管理員可以通過軟件命令改變用戶專線的路由或專網結構，無需經過物理線路的改擴建工程，因此D D N根據用戶的需求在約定的時間內連接到所需帶寬的線路是非常容易的。
D D N提供的基本服務是點對點專線。從用戶的角度來說，租用點對點的專線，就是租用高質量、高帶寬的數字通道。用戶在D D N上租用點對點的數字專線和租用電話專線非常相似。D D N專線與電話專線的區別在於，電話專線是固定的物理連接，電話專線是模擬信道，帶寬窄，質量差，數據傳輸速率低；D D N專線是半固定連接，其數據傳輸速率和路由可以根據需要隨時改變。另外，D D N專線是高質量、寬帶寬的數字通道，采用熱冗余技術，具有路由故障自動迂回功能。
下面介紹壹下d D D N和X. 2 5網絡的區別。X. 2 5是分組交換網絡。X. 2 5網絡本身有三層協議，通過調用建立臨時虛電路。X. 2 5具有協議轉換、速度匹配等功能。適用於不同通信規範、不同速率的用戶設備之間的相互通信。但是D D N是全透明網絡，沒有交換功能。使用D D N的主要方式是定期或不定期租用專線。從用戶需要承擔的成本來看，X. 2 5按字節收費，D D N按固定月租收費。因此，D D N適用於需要頻繁通信的局域網或主機之間的數據通信。D D N網絡提供的數據傳輸速率壹般為2 M b p s，最高可達4 5 M b p s甚至更高。
神父
幀中繼(F R)技術是從X. 2 5分組交換技術發展而來的。F R的引入是由於過去2 0年來通信技術的變化。20年前，人們使用慢速、模擬和不可靠的電話線進行通信。那時候電腦處理速度慢，價格也比較貴。因此，使用非常復雜的協議來處理網絡中的傳輸錯誤，以避免用戶計算機處理錯誤恢復。
隨著通信技術的不斷發展，特別是光纖通信的廣泛使用，通信線路的傳輸速率越來越高，但誤碼率卻越來越低。為了提高網絡的傳輸速率，幀中繼技術省略了X. 2 5分組交換網絡中的差錯控制和流量控制功能，這意味著幀中繼網絡在傳輸數據時可以使用更簡單的通信協議，並把壹些工作留給用戶，這使得幀中繼網絡的性能優於X. 2 5網絡，它可以提供1的數據傳輸速率。5百萬磅/秒。
我們可以將幀中繼視為虛擬專用線路。用戶可以在兩個節點之間租用永久虛電路，通過虛電路發送數據幀，數據幀的長度可以達到1 6 0 0字節。用戶還可以通過租用多個永久虛電路在多個節點之間進行通信。
實際租用專線(D D N專線)與虛擬租用專線的區別在於:對於實際租用專線，用戶每天可以以線路的最高數據傳輸速率連續發送數據；對於虛擬租用線路，用戶可以在壹定時間內以線路的峰值速率發送數據，當然用戶的平均數據傳輸速率必須低於預先約定的水平。換句話說，長途電信公司對虛擬專線的收費低於物理專線。
幀中繼技術只提供最簡單的通信處理功能，如幀開始和結束的確定以及幀傳輸的錯誤檢查。當幀中繼交換機收到損壞的幀時，它會將其丟棄。幀中繼技術不提供確認和流量控制機制。
幀中繼網絡和X. 2 5網絡都采用虛電路復用技術，以充分利用網絡帶寬資源，降低用戶通信成本。但由於幀中繼網絡不糾正錯誤幀，簡化協議，幀中繼交換機處理數據幀所需的時間大大縮短，端到端的用戶信息傳輸時延低於X. 2 5網絡，幀中繼網絡的吞吐量也高於X. 2 5網絡。幀中繼網絡還提供了壹套完整的帶寬管理和擁塞控制機制，在動態帶寬分配方面比X. 2 5網絡更有優勢。幀中繼網絡可以提供速率範圍從2兆比特每秒到4 5兆比特每秒的虛擬專用線路。
(通過電話網實現)交換式多兆位數據服務(Switched Multimegabit Data Service)
交換式多兆位數據服務(S M D S)是為連接多個局域網而設計的。它是由B e l l c o r e在20世紀80年代開發的，並在20世紀90年代初在壹些地區實施。
為了說明S M D S的用法，讓我們看壹個例子。假設壹家公司在四個城市有四個辦公室，每個辦公室都有壹個局域網。公司決定將四個局域網連接起來，可以采用的壹個方案是租用六條高速專線將四個局域網相互連接起來，如圖4-1 a所示，這個方案可行，但是成本太貴。
另壹種方法是使用S M D S，如圖4-1 B所示，我們可以把S M D S想象成LAN之間的高速骨幹網，即允許壹個局域網通過S M D S向其他局域網發送消息，L A N和SMD S之間的短距離線路(如圖4-1 b中粗線所示)可以向電話公司租用。通常這壹段線路使用M A N的D Q D B協議，但使用其他類型的協議也是可行的。
圖4-1連接四個局域網的兩種不同方案雖然大部分電話公司提供的服務都是針對連續通信服務的，但是S M D S的設計是針對突發通信的。換句話說，有時壹個局域網必須快速地向另壹個局域網發送數據消息，更多的時候局域網之間沒有數據要傳輸。圖4-1 a使用租用線路的解決方案存在以下問題:壹旦使用了租用線路，無論用戶是否壹直在使用這些線路，都必須為每條線路支付高額的月費。對於間歇性通信，租用線路是壹個相對昂貴的方案，S M D S在成本上比it更有競爭力。如果有n個局域網，需要租用n(n-1)/ 2條長途專線才能完全互聯，而只需要租用n條短途線路就可以將局域網連接到S M D S路由器。
由於S M D S的設計目標是用於L A N和L A N之間的通信，所以它的數據傳輸速度必須足夠高。標準速率為4 5兆桶/秒，低於4 5兆桶/秒的速率也是可行的。
S M D S提供無連接的消息傳輸服務。安全管理信息的格式如圖4-2所示。S M D S消息有三個字段:
目的地址字段、源地址字段和可變長度用戶數據字段。用戶數據的最大長度可以達到9 1 8 8字節。發送方L A N上的機器通過接入線路將消息發送到電話公司的S M D S交換機，S M D S盡最大努力將消息傳遞到目的節點，但不保證消息傳遞正確。
圖4-2 SMDS幀格式
源地址和目的地址包括4位二進制代碼和1 5位十進制電話號碼。每個十進制數單獨編碼為4位二進制數。電話號碼由國家代碼、區號和用戶號碼組成，這意味著可以向用戶提供國際服務。
每當消息到達SMD的網絡時，SMD的第壹個路由器負責檢查消息的源地址是否對應於入站線路，以防止在計費時被欺騙。如果地址錯誤，消息將被丟棄；如果地址正確，消息將繼續發送到目的節點。
S M D S的壹個很有用的功能就是廣播。用戶可以定義壹組S M D S的電話號碼，並給整個組分配壹個特殊號碼。發送到此特殊號碼的任何消息都將發送給該群組的所有成員。
S M D S的另壹個有用特性是對入站和出站消息的地址屏蔽。為了屏蔽輸出地址，LAN 1 LAN 2 LAN 3 LAN 4 LAN 4 LAN 1 LAN 2 smds a)用租用線連接四個LAN b)用SMDS連接四個LAN。
目的地址
字節數8 8 ≤9 188
源地址用戶數據
用戶可以指定壹組電話號碼，從而限制用戶只向指定的地址(電話號碼)輸出消息；同樣，對於輸入地址屏蔽，用戶可以通過指定壹組電話號碼來限制外部用戶的來電。
利用S M D S的這壹特性，用戶可以建立壹個專用網絡。
S M D S幀的有效載荷部分可以是任何字節序列，並且該字段的最大長度是9 1 8 8字節。
壹個S M D S幀的數據字段可以攜帶以太網報文、I . B . M令牌環報文和I . P .報文等。，即S M D S只將數據從源L A N不加修改地(透明地)傳輸到目的地L A N。
S M D S按如下方式處理突發通信。連接到用戶接入線路的路由器包含壹個以固定速率遞增的計數器，例如每10μ s加1..路由器每次收到壹條消息，都會檢查計數器的值，並與剛剛收到的消息長度(以字節為單位)進行比較。如果計數器的值大於消息的字節數，則消息將立即發送出去，並從消息的字節數中減去計數器的計數值。如果消息長度大於計數器值，
該消息被丟棄。
實際上，按照1 0 μ s加1的計數頻率，用戶可以以100 000字節/秒的平均速率發送數據，但突發數據速率可能高於此。例如，如果用戶的接入線路空閑周期為1 0 0 ms，則計數器的值為1 0 0 0，因此用戶可以以4 5 M b p s的傳輸速率發送1 K字節的數據，路由器要求的傳輸時間為180 μ s，對於100 000字節/秒的租用線路，同樣的數據以1 K 只要用戶的平均數據速率始終保持在預先約定的數據速率，SMD/S就為用戶對各種數據通信速率的要求提供了微小的延遲。 這種機制為需要發送數據的用戶提供了快速響應，同時防止用戶使用超過他們預先同意支付的帶寬。
通過前面的分析，我們已經知道S M D S支持的數據傳輸速率高於幀中繼，但是S M D S是無連接的。