x.25:數據網絡專業詞彙-中文百科頻道

基本介紹

X.25是一個使用電話或者ISDN設備作為網絡硬件設備來架構廣域網的ITU-T網絡協議。它的物理層，數據鍊路層和網絡層（1－3層）都是按照OSI體系模型來架構的。在國際上X.25的提供者通常稱X.25為分組交換網（Packet switched network），尤其是那些國營的電話公司。它們的複合網絡從80年代到90年代複蓋全球，現仍然應用于交易系統中。

X.25協議是CCITT（ITU）建議的一種協議，它定義終端和計算機到分組交換網絡的連接。分組交換網絡在一個網絡上為數據分組選擇到達目的地的路由。X．25是一種很好實現的分組交換服務，傳統上它是用于将遠程終端連接到主機系統的。這種服務為

同時使用的用戶提供任意點對任意點的連接。來自一個網絡的多個用戶的信号，可以通過多路選擇通過X．25接口而進入分組交換網絡，并且被分發到不同的遠程地點。一種稱為虛電路的通信信道在一條預定義的路徑上連接端點站點通過網絡。雖然X.25，吞吐率的主要部分是用于錯誤檢查開銷的，X．25接口可支持高達 64Kbps的線路，CCITT在1992年重新制定了這個标準，并将速率提高到2.048Mbps。

X.25的分組交換體系結構具有一些優點和缺陷。信息分組通過散列網絡的路由是根據這個分組頭中的目的地址信息進行選擇的。用戶可以與多個不同的地點進行連接，而不象面向電路的網絡那樣在任何兩點之間僅僅存在一條專用線路。由于分組可以通過路由器的共享端口進行傳輸的，所以就存在一定的分發延遲。雖然許多網絡能夠通過選擇回避擁擠區域的路由來支持過載的通信量，但是随着訪問網絡人數的增多，用戶還是可以感覺到性能變慢了。和此相反，面向電路的網絡在兩個地點之間提供一個固定的帶寬，它不能适應超過這個帶寬的傳輸的要求。

X.25的開銷比幀中繼要高許多。例如，在X．25中，在一個分組的傳輸路徑上的每個結點都必須完整地接收一個分組，并且在發送之前還必須完成錯誤檢查。幀中繼結點隻是簡單地查看分組頭中的目的地址信息，并立即轉發該分組，在一些情況下，甚至在它完整地接收一個分組之前就開始轉發。幀中繼不需要 X．25中必須在每個中間結點中存在的用于處理管理、流控和錯誤檢查的狀态表。端點結點必須對丢失的幀進行檢查，并請求重發。

X.25受到了低性能的影響，它不能适應許多實時LAN對LAN應用的要求。然而，X．25很容易建立，很容易理解，并且已被遠程終端或計算機訪問，以及傳輸量較低的許多情況所接收。X．25可能是電話系統網絡不可靠的國家建立可靠網絡鍊路的唯一途徑。許多國家使用X．25服務。與此不同，在一些國家獲得可靠的專用線路并不是不可能的。

在美國，大多數電訊公司和增值電信局（VAC）提供X．25服務，這些公司包括AT&T、US Sprint、compuserve、Ameritech、Pacific Be1l和其它公司。還可以通過在用戶所在地安裝X．25交換設備，并用租用線路将這些地點連接起來，來建立專用的X．25分組交換網絡。

X．25是在開放式系統互聯（OSI）協議模型之前提出的，所以一些用來解釋x．25的專用術語是不同的。這種标準在三個層定義協議，它和OSI協議棧的底下三層是緊密相關的。

曆史

X.25是由ITU第VII組根據一系列的數字網絡計劃發展出來的，象在Donald Davies領導下的英國的國家物理實驗室的研究項目，Donald Davies率先提出了分組交換的概念。在60年代快結束的時候，一個實驗性的網絡開始運營了，到了1974年已經有一系列的網絡都以SERCnet的形式相互鍊接了。SERCnet在之後不斷成長并在1984年改名叫JANET，這個網絡直到今天仍然在運行，隻是變成了一個TCP/IP網絡。其他的對這個标準實施作出貢獻的還有70年代開始的由法國，加拿大，日本以及斯坎迪納維亞半島的國家合作開發的ARPA計劃。各種各樣的升級和附加功能使得這一标準日益完善，每4年ITU都會出版一本不同封面顔色新的技術手冊來描述這些變化。

結構

X.25的首要原則是在一個基于位差錯校驗創建一個模拟電話網絡之上的全球性的分組交換網絡。許多的X.25系統誤碼率都很高，從而達不到這一要求所以需要接入規程LAP-B。X.25模型實質上是建立基于面向連接的虛電路，通過DTE來提供給用戶看似點對點鍊接的虛連接。

X.25是在一個啞終端的時代發展起來的，需要連接到主計算機。取代直接連接到主計算機—這需要主計算機擁有自己的調制解調器和電話線，而且還需要沒有本地通話來進行長距離呼叫請求—主機可以同網絡服務器建立X.25連接。這樣啞終端用戶可以直接進行撥号連接到網絡了。本質上來說，調制解調器和端口為一端，X.25連接在另一端，這是由ITU-T X.29和X.3标準定義的。

已經和PAD建立好連接之後，啞終端的用戶通知PAD一個類似于電話号碼的X.121地址的方式來表明和哪一個主機建立連接。接下來PAD發送一個X.25請求到主機，建立一個虛電路。指出X.25建立好了一個虛電路，從而形成了一個電路交換網絡，盡管實際上數據仍然是通過分組交換網絡傳輸的。如果是兩個X.25通信的話，當然就可以直接呼叫對方了；不用PAD了。理論上來說，不用在乎X.25呼叫方和X.25定義方是否在同一個傳輸上，單是實際上一個傳輸同其他傳輸相互呼叫并不總是可行的。

虛電路面向鍊接

在X.25的曆史上，它曾經用來作永久虛拟電路（permanent virtual circuits, PVCs）來使得兩台主計算機精确鍊接。這些應用是非常常見的，例如在銀行，從而使得分散的辦公室連接到一台中心主機上，這樣比建立實際的長距離電話連接要便宜許多。X.25的每月服務費用通常都是比較平均的。其速度随着時間的推移逐步增長，典型值為48或者96 kbit/s。公用的X.25網絡在大多數國家都是在70年代到80年代建造的，為了減少網絡服務的費用，用戶首先要和網絡接口進行連接，稱為“虛電路交換”（SVCs）或者“虛連接到公共數據網”，這些X.25應用在90年代随着因特網的出現在大多數地方都不采用了。

許多的系統都直接使用了X.25，這其中的許多都是私有化的應用，然而這已經是X.25還是世界上唯一的網絡标準的時候的事了，不過X.400電子郵件系統仍然采用X.25作為傳輸層。OSI最基本的設想是建立一個全球性的網絡标準，然而互聯網工業的發展最終采用了因特網的标準。

逐步被取代

随着更完美的數字電話服務和差錯更正功能的調制解調器的快速發展，再來讨論X.25不再有什麼實際意義了。結果就是幀中繼的出現，幀中繼就是帶有差錯自動修正功能的X.25。現虛電路的概念仍然在異步傳輸模式中使用來進行擁塞控制和網絡服用。

構成

物理層

它稱為X．21接口，定義從計算機/終端（數據終端設備，DTE）到X．25分組交換網絡中的附件結點的物理/電氣接口。RS－232－C通常用于X．21接口。

鍊路訪問層定義象幀序列那樣的數據傳輸。使用的協議是平衡式鍊路訪問規程（LAP－B），它是高級數據鍊路控制（HDLC）協議的一部分。LAP－B的設計是為了點對點連接。它為異步平衡模式會話提供幀結構、錯誤檢查和流控機制。LAP－B為确信一個分組已經抵達網絡的每個鍊路提供了一條途徑。

分組層定義通過分組交換網絡的可靠虛電路。這樣，X．25就提供了點對點數據發送，而不是一點對多點發送。

在X．25中，虛電路的概念是非常重要的。一條虛電路在穿越分組交換網絡的兩個地點之間建立一條臨時性或永久性的“邏輯”通信信道。使用一條電路使用可以保證分組是按照順序抵達的，這是因為它們都按照同一條路徑進行傳輸。它為數據在網絡上進行傳輸提供了可靠的方式。在X．25中有兩種類型的虛電路：

臨時性虛電路将建立基于呼叫的虛電路，然後在數據傳輸會話結束時拆除。

永久性虛電路是網絡指定的固定虛電路，像專線一樣，無需建立和清除連接，可直接傳送數據．

無論是交換虛電路或是永久虛電路，都是由幾條"虛拟"連接共享一條物理信道．一對分組交換機之間至少有一條物理鍊路，幾條虛電路可以共享該物理鍊路．每一條虛電路有相鄰結點之間的一對緩沖區實現，這些緩沖區被分配給不同的虛電路代号以示區别．建立虛電路的過程就是在沿線各結點上分配緩沖區和虛電路代号的過程．

分組中的虛電路代号用12位二進制數字表示（4位組号和8位信道号）．除代号0為診斷分組保留之外，建立虛電路時可以使用其餘的4095個代号，因而理論上說，一個DTE最多建立4095條虛電路。這些虛電路多路複用DTE-DCE之間的物理鍊路，進行全雙工通信。

永久虛電路

在兩個端點結點之間保持一種固定連接。

X．25使用呼叫建立分組，從而在兩個端點站點之間建立一條通信信道。一旦這個呼叫建立了，在這兩個站點之間數據分組就可以傳輸信息了。注意，由于X．25是一種面向連接的服務，因而分組不需要源地址和目的地址。虛電路為傳輸分組通過網絡到達目的地提供了一條通信路徑。然而，對分組授予了一個号碼，這個号碼可以被連接源地和目的地的信道鑒别。X.2

5網絡易于安裝和維護。它是根據發送的分組數據來收費的，在一些情況下，還會考慮連通的時間。牢記，其它一些服務更适合于高速局域網傳輸（例如幀中繼）或專用連接X．2。

X.25網絡隻是一個以虛電路服務為基礎的對公用分組交換網接口的規格說明。它動态的對用戶傳輸的信息流分配帶寬，能夠有效的解決突發性和大信息流傳輸的問題，可以對傳輸的信息進行加密和有效的差錯控制。

該分組交換網一般隻用于要求傳輸費用比較少，而遠程傳輸速率要求又不高的廣域網使用環境

現狀

至2011年，随着光纖越來越普遍地作為傳輸媒體，傳輸出錯的概率越來越小，在這種情況下，重複地在鍊路層和網絡層實施差錯控制，不僅顯得冗餘，而且浪費帶寬，增加報文傳輸的延遲。

由于X.25分組交換網絡實在早期低速、搞出錯率的物理鍊路基礎上發展起來的，其特性已不适應高速遠程連接的要求，因此一般隻用于要求傳輸費用少，而遠程傳輸速率要求不高的廣域網使用環境。雖然它已經逐步被性能更好的網絡取代，但這個著名的标準在推動分組交換網的發展中做出了巨大貢獻。

現X.25仍然有遍及全球的使用，盡管這個比例已經随着一些第二層新技術如幀中繼，ISDN，ATM，ADSL，POS的推出而在迅速下降了。現在隻有在第三世界國家有一些還在可靠運營的設備，因為畢竟PDN可能是最為可靠而且便宜的連接因特網的設備了。有一個X.25的變種叫做AX.25仍然在amateur無線封包通信（無線分組交換，packet radio）領域大量使用，然而在近段時間已經有一些呼聲建議使用TCP/IP來取代X.25了。RACAL Paknet在世界的許多地方仍然采用X.25協議标準用來進行安全的低速率無線傳輸。Paknet現通常用來作為GPS和POS的應用。

應用環境和系統結構

X.25建議是作為公用數據網的用戶-網絡接口協議提出的，它的全稱是“公用數據網絡中通過專用電路連接的分組式數據終端設備（DTE）和數據電路終接設備（DCE）之間的接口”。這裡的DTE是用戶設備，即分組型數據終端設備（執行X.25通信規程的終端），具體的可以是一台按照分組操作的智能終端、主計算機或前端處理機；DCE實際是指DTE所連接的網絡分組交換機（PS），如果DTE與交換機之間的傳輸線路是模拟線路，那麼DCE也包括用戶連接到交換機的調制解調器（這種情況在地區用戶線上存在的）。圖2所示為X.25協議的應用環境。