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  • x.25

    X.25交换网是第一个面向连接的网络,也是第一个公共数据网络。其数据分组包含3字节头部和128字节数据部分。它运行10年后,20世纪80年代被无错误控制,无流控制,面向连接的新的叫做帧中继的网络所取代。90年代以后,出现了面向连接的ATM网络。X.25是CCITT制定的在公用数据网上供分组型终端使用的,数据终端设备(DTE)与数据通信设备(DCE)之间的接口建议。简单地说,X.25只是一个以虚拟电路服务为基础对公用分组交换网接口的规格说明。它动态地对用户传输的信息流配分带宽,能够有效地解决突发性、大信息流的传输问题,分组交换网络同时可以对传输的信息进行加密和有效的差错控制。虽然各种错误检测和相互之间的确认应答浪费了一些带宽,增加了报文传输延迟,当对早期可靠性较差的物理传输线路来说是一种提高报文传输可靠性的有效手段。

    编辑摘要

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    基本介绍/x.25 编辑

    X.25是一个使用电话或者ISDN设备作为网络硬件设备来架构广域网的ITU-T网络协议。它的物理层,数据链路层和网络层(1-3层)都是按照OSI体系模型来架构的。在国际上X.25的提供者通常称X.25为分组交换网(Packet switched network),尤其是那些国营的电话公司。它们的复合网络从80年代到90年代复盖全球,现仍然应用于交易系统中。

    x.25x.25

    X.25协议是CCITT(ITU)建议的一种协议,它定义终端和计算机到分组交换网络的连接。分组交换网络在一个网络上为数据分组选择到达目的地的路由。X.25是一种很好实现的分组交换服务,传统上它是用于将远程终端连接到主机系统的。这种服务为

    同时使用的用户提供任意点对任意点的连接。来自一个网络的多个用户的信号,可以通过多路选择通过X.25接口而进入分组交换网络,并且被分发到不同的远程地点。一种称为虚电路的通信信道在一条预定义的路径上连接端点站点通过网络。虽然X.25,吞吐率的主要部分是用于错误检查开销的,X.25接口可支持高达 64Kbps的线路,CCITT在1992年重新制定了这个标准,并将速率提高到2.048Mbps。

    X.25的分组交换体系结构具有一些优点和缺陷。信息分组通过散列网络的路由是根据这个分组头中的目的地址信息进行选择的。用户可以与多个不同的地点进行连接,而不象面向电路的网络那样在任何两点之间仅仅存在一条专用线路。由于分组可以通过路由器的共享端口进行传 输的,所以就存在一定的分发延迟。虽然许多网络能够通过选择回避拥挤区域的路由来支持过载的通信量,但是随着访问网络人数的增多,用户还是可以感觉到性能变慢了。和此相反,面向电路的网络在两个地点之间提供一个固定的带宽,它不能适应超过这个带宽的传输的要求。

    X.25的开销比帧中继要高许多。例如,在X.25中,在一个分组的传输路径上的每个结点都必须完整地接收一个分组,并且在发送之前还必须完成错误检查。帧中继结点只是简单地查看分组头中的目的地址信息,并立即转发该分组,在一些情况下,甚至在它完整地接收一个分组之前就开始转发。帧中继不需要 X.25中必须在每个中间结点中存在的用于处理管理、流控和错误检查的状态表。端点结点必须对丢失的帧进行检查,并请求重发。

    X.25受到了低性能的影响,它不能适应许多实时LAN对LAN应用的要求。然而,X.25很容易建立,很容易理解,并且已被远程终端或计算机访问,以及传输量较低的许多情况所接收。X.25可能是电话系统网络不可靠的国家建立可靠网络链路的唯一途径。许多国家使用X.25服务。与此不同,在一些国家获得可靠的专用线路并不是不可能的。

    在美国,大多数电讯公司和增值电信局(VAC)提供X.25服务,这些公司包括AT&T、US Sprint、compuserve、Ameritech、Pacific Be1l和其它公司。还可以通过在用户所在地安装X.25交换设备,并用租用线路将这些地点连接起来,来建立专用的X.25分组交换网络。

    X.25是在开放式系统互联(OSI)协议模型之前提出的,所以一些用来解释x.25的专用术语是不同的。这种标准在三个层定义协议,它和OSI协议栈的底下三层是紧密相关的。

    历史

    X.25是由ITU第VII组根据一系列的数字网络计划发展出来的,象在Donald Davies领导下的英国的国家物理实验室的研究项目,Donald Davies率先提出了分组交换的概念。在60年代快结束的时候,一个实验性的网络开始运营了,到了1974年已经有一系列的网络都以SERCnet的形式相互链接了。SERCnet在之后不断成长并在1984年改名叫JANET,这个网络直到今天仍然在运行,只是变成了一个TCP/IP网络。其他的对这个标准实施作出贡献的还有70年代开始的由法国,加拿大,日本以及斯坎迪纳维亚半岛的国家合作开发的ARPA计划。各种各样的升级和附加功能使得这一标准日益完善,每4年ITU都会出版一本不同封面颜色新的技术手册来描述这些变化。

    结构

    X.25的首要原则是在一个基于位差错校验创建一个模拟电话网络之上的全球性的分组交换网络。许多的X.25系统误码率都很高,从而达不到这一要求所以需要接入规程LAP-B。X.25模型实质上是建立基于面向连接的虚电路,通过DTE来提供给用户看似点对点链接的虚连接。

    X.25是在一个哑终端的时代发展起来的,需要连接到主计算机。取代直接连接到主计算机—这需要主计算机拥有自己的调制解调器和电话线,而且还需要没有本地通话来进行长距离呼叫请求—主机可以同网络服务器建立X.25连接。这样哑终端用户可以直接进行拨号连接到网络了。本质上来说,调制解调器和端口为一端,X.25连接在另一端,这是由ITU-T X.29和X.3标准定义的。

    已经和PAD建立好连接之后,哑终端的用户通知PAD一个类似于电话号码的X.121地址的方式来表明和哪一个主机建立连接。接下来PAD发送一个X.25请求到主机,建立一个虚电路。指出X.25建立好了一个虚电路,从而形成了一个电路交换网络,尽管实际上数据仍然是通过分组交换网络传输的。如果是两个X.25通信的话,当然就可以直接呼叫对方了;不用PAD了。理论上来说,不用在乎X.25呼叫方和X.25定义方是否在同一个传输上,单是实际上一个传输同其他传输相互呼叫并不总是可行的。

    虚电路面向链接

    在X.25的历史上,它曾经用来作永久虚拟电路(permanent virtual circuits, PVCs)来使得两台主计算机精确链接。这些应用是非常常见的,例如在银行,从而使得分散的办公室连接到一台中心主机上,这样比建立实际的长距离电话连接要便宜许多。X.25的每月服务费用通常都是比较平均的。其速度随着时间的推移逐步增长,典型值为48或者96 kbit/s。 公用的X.25网络在大多数国家都是在70年代到80年代建造的,为了减少网络服务的费用,用户首先要和网络接口进行连接,称为“虚电路交换”(SVCs)或者“虚连接到公共数据网”,这些X.25应用在90年代随着因特网的出现在大多数地方都不采用了。

    许多的系统都直接使用了X.25,这其中的许多都是私有化的应用,然而这已经是X.25还是世界上唯一的网络标准的时候的事了,不过X.400电子邮件系统仍然采用X.25作为传输层。OSI最基本的设想是建立一个全球性的网络标准,然而互联网工业的发展最终采用了因特网的标准。

    逐步被取代

    随着更完美的数字电话服务和差错更正功能的调制解调器的快速发展,再来讨论X.25不再有什么实际意义了。结果就是帧中继的出现,帧中继就是带有差错自动修正功能的X.25。现虚电路的概念仍然在异步传输模式中使用来进行拥塞控制和网络服用。

    构成/x.25 编辑

    物理层

    它称为X.21接口,定义从计算机/终端(数据终端设备,DTE)到X.25分组交换网络中的附件结点的物理/电气接口。RS-232-C通常用于X.21接口。

    链路访问层定义象帧序列那样的数据传输。使用的协议是平衡式链路访问规程(LAP-B),它是高级数据链路控制(HDLC)协议的一部分。LAP-B的设计是为了点对点连接。它为异步平衡模式会话提供帧结构、错误检查和流控机制。LAP-B为确信一个分组已经抵达网络的每个链路提供了一条途径。

    分组层 定义通过分组交换网络的可靠虚电路。这样,X.25就提供了点对点数据发送,而不是一点对多点发送。

    在X.25中,虚电路的概念是非常重要的。一条虚电路在穿越分组交换网络的两个地点之间建立一条临时性或永久性的“逻辑”通信信道。使用一条电路使用可以保证分组是按照顺序抵达的,这是因为它们都按照同一条路径进行传输。它为数据在网络上进行传输提供了可靠的方式。在X.25中有两种类型的虚电路:

    临时性虚电路 将建立基于呼叫的虚电路,然后在数据传输会话结束时拆除。

    永久性虚电路是网络指定的固定虚电路,像专线一样,无需建立和清除连接,可直接传送数据.

    无论是交换虚电路或是永久虚电路,都是由几条"虚拟"连接共享一条物理信道.一对分组交换机之间至少有一条物理链路,几条虚电路可以共享该物理链路.每一条虚电路有相邻结点之间的一对缓冲区实现,这些缓冲区被分配给不同的虚电路代号以示区别.建立虚电路的过程就是在沿线各结点上分配缓冲区和虚电路代号的过程.

    分组中的虚电路代号用12位二进制数字表示(4位组号和8位信道号).除代号0为诊断分组保留之外,建立虚电路时可以使用其余的4095个代号,因而理论上说,一个DTE最多建立4095条虚电路。这些虚电路多路复用DTE-DCE之间的物理链路,进行全双工通信。

    永久虚电路

    在两个端点结点之间保持一种固定连接。

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    X.25使用呼叫建立分组,从而在两个端点站点之间建立一条通信信道。一旦这个呼叫建立了,在这两个站点之间数据分组就可以传输信息了。注意,由于X.25是一种面向连接的服务,因而分组不需要源地址和目的地址。虚电路为传输分组通过网络到达目的地提供了一条通信路径。然而,对分组授予了一个号码,这个号码可以被连接源地和目的地的信道鉴别。X.2

    5网络易于安装和维护。它是根据发送的分组数据来收费的,在一些情况下,还会考虑连通的时间。牢记,其它一些服务更适合于高速局域网传输(例如帧中继)或专用连接X.2。

    X.25网络只是一个以虚电路服务为基础的 对公用分组交换网接口的规格说明。它动态的对用户传输的信息流分配带宽,能够有效的解决突发性和大信息流传输的问题,可以对传输的信息进行加密和有效的差错控制。

    该分组交换网一般只用于要求传输费用比较少,而远程传输速率要求又不高的广域网使用环境

    现状/x.25 编辑

    至2011年,随着光纤越来越普遍地作为传输媒体,传输出错的概率越来越小,在这种情况下,重复地在链路层和网络层实施差错控制,不仅显得冗余,而且浪费带宽,增加报文传输的延迟。

    由于X.25分组交换网络实在早期低速、搞出错率的物理链路基础上发展起来的,其特性已不适应高速远程连接的要求,因此一般只用于要求传输费用少,而远程传输速率要求不高的广域网使用环境。虽然它已经逐步被性能更好的网络取代,但这个著名的标准在推动分组交换网的发展中做出了巨大贡献。

    现X.25仍然有遍及全球的使用,尽管这个比例已经随着一些第二层新技术如帧中继,ISDN,ATM,ADSL,POS的推出而在迅速下降了。现在只有在第三世界国家有一些还在可靠运营的设备,因为毕竟PDN可能是最为可靠而且便宜的连接因特网的设备了。有一个X.25的变种叫做AX.25仍然在amateur无线封包通信(无线分组交换,packet radio)领域大量使用,然而在近段时间已经有一些呼声建议使用TCP/IP来取代X.25了。RACAL Paknet在世界的许多地方仍然采用X.25协议标准用来进行安全的低速率无线传输。Paknet现通常用来作为GPS和POS的应用。

    X.25协议的应用环境和系统结构/x.25 编辑

    X.25建议是作为公用数据网的用户-网络接口协议提出的,它的全称是“公用数据网络中通过专用电路连接的分组式数据终端设备(DTE)和数据电路终接设备(DCE)之间的接口”。这里的DTE是用户设备,即分组型数据终端设备(执行X.25通信规程的终端),具体的可以是一台按照分组操作的智能终端、主计算机或前端处理机;DCE实际是指DTE所连接的网络分组交换机(PS),如果DTE与交换机之间的传输线路是模拟线路,那么DCE也包括用户连接到交换机的调制解调器(这种情况在地区用户线上存在的)。图2所示为X.25协议的应用环境。

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    EndFragment

    X.25的链路操作模式/x.25 编辑

    EndFragment LAPB中采用的是ABM操作方式,链路两端都是复合站,任一站只要通过发送一个命令就可以使链路复位或建立新的链路。

    在链路层的三种类型的帧中,只有I帧才用来携带X.25分组,I帧只能用作命令而不能作为响应,这样I帧的地址字段内总是I帧的目的地址(DTE→DCE时为B,DCE→DTE时为A)。

    LAPB的操作过程与HDLC基本相同。

    X.25用户业务功能/x.25 编辑

    X.25向用户提供基本业务功能和可选业务功能。前者是分组网向所有用户都提供的功能,后者是根据用户的要求提供的功能。图3是X.25用户业务功能表。

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    EndFragment

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    网络协议

    我要提建议

    计算机通信或网络设备的共同语言。现在最普及的计算机通信为网络通信,所以“传送协议”一般都指计算机通信的传送协议,如:TCP/IP、NetBEUI、HDCP、FTP等。

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