第 17 讲 广域网基础

第 17 讲 广域网基础

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广域网简介 广域网简介

广域网（ WAN）运行地 OSI参考模型的物理层和数据链路层，它将地理上相隔很远的局域网互连起来 .

广域网在路由器、交换机及局域网之间提供数据分组 / 帧交换功能 .

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广域网主要特性广域网主要特性

•地理范围广•借助电信公司服务•使用各种类型的连接来接入网络

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广域网设备 广域网设备

广域网连接相隔较远设备，这些设备包括：路由器 Router——提供诸如局域网互连，广域网接口等多种服务

交换机 Switch——连接到广域网上，进行语音、数据及视频通信。

调制解调器——提供语音级服务的接口，如信道服务单元 / 数字服务单元 CSU/DSU是提供 T1/E1服务接口。 TA/NT1是 ISDN接口

通迅服务器——汇集用户拔入和拔出的连接。

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广域网标准广域网标准

广域网标准的管理组织•国际电信联盟 -电信标准部门 ( ITU-T)

•国际标准化组织 (ISO)

• INETRNET 工程任务组 (IETF)

•电子工业协会 (EIA)

•电子电气工程师协会 (IEEE)

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广域网的物理层标准•广域网物理层描述了数据终端设备 DTE 和数据通

信设备 DCE 之间的接口。通常， DCE 是服务提供商设备，负责将 DTE 输出的信号转换为适合在标准载波或多路复用电路上传输信号 MODEM、 CSU/DSU, DTE 是用户接入设备负责对数字信号解释

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•常见标准–EIA/TIA-232

–EIA/TIA-449

–V 、 24

–V 、 35

–X 、 21

–G 、 703

–EIA-530

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广域网的数据链路层各种封装方式•高级数据链路控制 HDLC——IEEE的标准，是思科串行线路的缺省协议

• 帧中继 Frame Relay—— 帧中继是一种面向连接的，没有内在的纠错机制的协议。

•点到点协议 PPP——帧封装很象 HDLC ， PPP包含用于标只网络层协议字段。

•平衡型链路访问规程 LAPB——X.25所使用数据链路层协议LAPB是面向连接可靠的协议

•D 信道链路访问规程 LAPD——用于 ISDN D信道上的信号产生和呼叫建立。是面向连接可靠协议。

•帧方式链路访问规程（ LAPF） ----类似 LAPD，与帧中继技术一起使用，这个协议是不可靠的

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通用的广域网协议SDLC

HDLC

PPP

X.25Frame RelayISDN

Simplified version of HDLC framingSimplified version of HDLC framingPacket Level Protocol (PLP)Packet Level Protocol (PLP)

Integrated Services Digital NetworkIntegrated Services Digital Network

Synchronous Data Link ControlSynchronous Data Link Control

High-Level Data Link ControlHigh-Level Data Link Control

Point-to Point ProtocolPoint-to Point Protocol

DSU/CSUCSU/DSU

(Modem) (Modem)WAN ProviderNetwork

DCEDCEDTEDTE

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广域网技术

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专线连接专线连接

专线连接：独享的，预先订制好的。象您的私家车，只为特定的对象服务，但是价格昂贵适用于大数据传输，数据流量恒定的环境。一般建议在如下场合使用： 长连接的时间 较短的距离相对专线连接有一个公线连接 , 线路上面承载了多个客户的数据

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包交换包交换包交换包交换

包交换技术：让多个网络设备共享一条从源点穿过 ISP 运营商直到目的地的点到点链路，来进行数据传输，与日常生活中寄信相似。常用的连接方式有： x.25 和 FR

它的优点：由于共享物理线路，包交换连接的性价比较高；一般可用于长时间连接；大地域跨度连接。实际上任意的两个连接可以看成一条虚电路

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服务器

公司网络

X.25 业务

X.25

包交换历史悠久

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帧中继 Frame Relay

永久式交换，不是拨号有效处理突发的数据流量典型速率 56/64 Kbps, 256 Kbps, and 2.048 Mbps随着连接地域不同，费用也不同

服务器

公司网络

永久虚电路 Permanent Virtual Circuit (PVC)

帧中继网络

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电路交换电路交换电路交换电路交换

电路交换：一般用在电话公司网络中，与我们日常拔打电话类似，是一种按需拔号技术，连接时使用专用物理线路，一般用于备份连接，场点规模小，短时间的访问。常用的连接方式有：拔号上网， ISDN ， ADSL

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ISDN 综合业务数据网

TE1 NT1 LE

S T U

网络边界美国以外的国家和地区

网络边界

美国

本地环路终端

ISDN 交换局

ISDN 终端设备

TE2 TA

R

非 ISDN 终端设备

终端适配器

TEISDN

内置 NT1 的路由器

U

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ISDN PRI and BRI

Basic Rate Interface (BRI)

2 B + D

2 x 64Kbps + 16Kbps

Primary Rate Interface (PRI)

30 B + D

30 x 64Kbps +

64Kbps

2.048 Mbps

64 kbps64 kbps

16 kbps

128 kbps2B

D

}{BRI 30B

D

64 kbps

64 kbps}PRI

• 语音 + 数据 + 附加业务• “D” 信道传送信令信息和少量的用户信息 (D 信道速率 16Kbps 或 64Kbps)

• “B” 信道承载用户数据信息 ( 每个 B 信道为 64Kbps)

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高速的接入技术 -xDSL

通过普通电话线的较高频带通过普通电话线的较高频带 ,, 驱动高数据速率的一驱动高数据速率的一种传输技术种传输技术

0 Hz 4400 Hz 1 MHz

POTSPOTS ADSLADSL

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DSL 服务 最大数据速率下行/上行 (bps)

铜线对数 最大距离 (公里-英尺)

VDSL – 超高速 DSL 25M/1.6M

or 8M/8M

1 .9 - 3,000

ADSL – 非对称 DSL 8M/1M 1 5.5 - 18,000

HDSL – 高速 DSL 1.5M - 2.0M/

1.5M - 2.0M

2 4.6 - 15,000

SDSL – 对称 DSL 784K/784K 1 5.5 - 18,000

IDSL - ISDN DSL 144K/144K 1 5.5 - 18,000

DSL 传输技术

速度和距离

xDSL 技术

调制技术 POTS/ISDN 基于标准

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局域网 - 到 - 局域网连接局域网 - 到 - 广域网连接远程接入

网络连接的类型？

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首先，划分子网

131.108.0.0

互联网

131.108.1.0131.108.2.0131.108.5.0

131.108.3.0131.108.4.0

131.108.9.0131.108.6.0

131.108.7.0

131.108.10.0

131.108.11.0

131.108.8.0

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使用可路由协议和路由协议• 可路由 协议

用来在路由器之间传送用户的流量

举例 : IP, IPX

• 路由 协议用来在路由器之间建立和维护路由表更新

举例 : RIP, IGRP, OSPF

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使用路由器提供 局域网 - 到 - 局域网的连接

网络 3

路由器

网络 1

TokenRing

网络 2

Host 5

Host 2

局域网 交换机

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局域网到局域网的路由流程

Network 1

Network 3

E0E1 To0

Host 5Host 4

Network 2

TokenRing

802.3 Net 2, Host 5

路由表

Net 2, Host 5802.5

From LAN to LAN

DestinationNetwork

Outgoing Interface

123

E0To0E1

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使用路由器提供 局域网 - 到 - 广域网的连接

路由器 A

Host 2

TokenRing

网络 2

Host 5

WAN

路由器 B

网络 1

局域网 交换机

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局域网到广域网的路由流程Data

1.3 2.4 Data

AA

TokenRing

1.3

Token Ring 1.3 2.4 Data

BB

2.4From LAN

Frame Relay 1.3 2.4 DataFrame Relay

1.3 2.4 Data

to WAN

Ethernet

Data

1.3 2.4 Data

1.3 2.4 Data

to LAN

1.3 2.4 Data

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使用路由器提供远程接入

家庭用户

分支办公室或远程办公室

Modem or ISDN

远程用户

总部

Internet

Modem

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利用共享或者公共网络例如 Internet, 创建用户的网络，并向用户提供如用户专网一样的安全保证，服务质量保证(例如：流量优先 )，管理，和可靠性 / 可扩展性 .

如何提高网络安全，也是重中之重！－－－ VPN

如何提高网络安全，也是重中之重！－－－ VPN

SP SharedNetwork

VPNVPN

Internet, IP, FR, ATM

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隧 道隧 道

Layer 3 隧道•IPSec, GRE Layer 2隧道

•L2TP, L2F

Cisco Cisco 路由器支持多种基于标准的路由器支持多种基于标准的　隧道协议　隧道协议

Internet

加密的隧道