cisco网络专题教程-7

专题7广域网一、广域网的概念根据网络的范围大小，可以将网络分为局域网(LAN)、城域网(MAN)与广域网(WAN)。那么怎样判断我们的网络是“局域网”、“城域网”还是“广域网”呢?1、局域网“局域网”的英文缩写是LAN（LocalAreaNetwork），我们可以将LAN定义为一组台式计算机和其它设备,在物理地址上彼此相隔不远，以允许用户相互通信和共享诸如打印机和存储设备之类的计算资源的方式互连在一起的系统。局域网(LAN)的名字本身就隐含了这种网络地理范围的局域性。由于较小的地理范围的局限性。由于较小的地理范围,LAN通常要比广域网(WAN)具有高的多的传输速率,例如，目前LAN的传输速率为100Mbps、1000Mbps,而WAN的传输速率国内一般有64kbps、128Kbps、512Kbps、1Mbps或2Mbps,有些集团用户还可以达到10Mbps甚至100Mbps的带宽。2、城域网城域网是近几年出现的新名词，它的大小介于局域网和广域网之间。城域网一般都是指一些ISP在一定的范围内（如某个省、市等）建立起来的一个网络。这种城域网一般都根据网络分布的地域来建立1级、2级、3级节点。比如说重庆长丰通信公司的重庆城域网，它在沙坪坝、石桥铺、上清寺等地设立了1级节点；在杨家坪、南坪、江北、解放碑等地设立了2级节点；而3级节点在主城区的每个重要区域都有。一般不把城域网作为一个衡量网络大小的范围。在一定程度上来说，城域网可以看作是一种广域网。3、广域网超过一个“局域网”的时候，就会进入到“广域网”的范围内了。“广域网”实际上是把“局域网”连接起来成为更大的网络。比如说，一个学校的每一栋大楼是一个局域网的话，所有的大楼连接起来就构成了“校园网”，很多校园网互联起来构成了“教育网”，这个“教育网”可以认为是一个广域网。那广域网和INERNET又是怎样界定的呢？哪一个范围更大呢？当然是INTERNET范围更大。比如说一个国家应该算是一个“广域网”，将许多国家级的“广域网”结合在一起，就成为目前遍布全球的“国际互联网”了。我们可以用一个比较形象的比喻来说明三者之间的关系!“国际互联网”如果是宇宙的话，那么“广域网”可以比拟为“银河系”，你的公司网络可以算是银河中的一个“太阳系”，公司的主机呢，就是一个太阳，而你的电脑就是围绕太阳运行的一颗行星。二、广域网协议1、广域网协议模型广域网是一种跨地区的数据通讯网络，使用电信运营商提供的设备作为信息传输平台。对照OSI参考模型，广域网技术主要位于底层的3个层次，分别是物理层，数据链路层和网络层。下图列出了一些经常使用的广域网技术同OSI参考模型之间的对应关系。广域网物理层协议描述了如何为广域网络业务提供电气、机械、操作性以及功能性的连接。而广域网数据链路层协议描述了在单一数据链路中帧是如何在系统见传输的。其中包括为运行点到点、点到多点、多路访问交换业务如帧中继等设计的协议。2、广域网链路广域网链路分成两种：一种是专线连接，另一种是交换连接。专线是永久的点到点的服务，常用于为某些重要的公司、学校等提供的核心或者骨干连接。交换连接可以分成3种：电路交换、包交换和信元交换。1）电路交换电路交换是广域网所使用的一种交换方式。可以通过运行商网络为每一次会话过程建立，维持和终止一条专用的物理电路。电路交换也可以提供数据报和数据流两种传送方式。电路交换在电信运营商的网络中被广泛使用，其操作过程与普通的电话拨叫过程非常相似。综合业务数字网（ISDN）、DDR就是一种采用电路交换技术的广域网技术。电路交换技术的示意图如下：2）包交换包交换也是一种广域网上经常使用的交换技术，通过包交换，网络设备可以共享一条点对点链路通过运营商网络在设备之间进行数据包的传递。包交换主要采用统计复用技术在多台设备之间实现电路共享。帧中继、SMDS（交还式多兆位数据服务）以及X.25等都是采用包交换技术的广域网技术。广域网上进行包交换的示意图如下：3）信元交换什么是“信元”？把已经数字化的语音、数据和图像等信息分割成许多固定长度的分组，这个分组就叫信元。每个信元的固定长度是53个字节，分成信头和信息域两个部分。信头的长度是5个字节，在信元的前面部分，内容是各种控制信息，主要是去向地址等；信息域的长度是48个字节，是在信头的后面，内容是用户要传送的信息。各种要传送的信息不论是语音、数据还是图像，都要先分割成信元。所有用户发出的信元都汇集到一个缓冲存储器中，在这里排队等候传送。传送是采用“统计复用”、“见空就传”的方式（参见“统计复用”一条）。不论是哪个用户发的信息，都同样排队输入，使任何业务都能按实际需要使用信道资源，最大限度地利用信道资源，并能真正实现业务的综合。ATM就是一种信元交换的方式。异步转移模式（asynchronocistransfermode），也有人称之为异步传递方式，简称ATM。ATM的基本特征是信息的传输、复用和交换都是以“信元”为基本单位。3、虚拟电路虚拟电路是一种逻辑电路，可以在两台网络设备之间实现可靠通信。虚拟电路有两种不同形式，分别是交换虚拟电路（SVC）和永久性虚拟电路（PVC）。SVC是一种按照需求动态建立的虚拟电路，当数据传送结束时，电路将会被自动终止。SVC上的通信过程包括3个的阶段，电路创建、数据传输和电路终止。电路创建阶段主要是在通信双方设备之间建立起虚拟电路；数据传输阶段通过虚拟电路在设备之间传送数据；电路终止阶段则是撤消在通讯设备之间已经建立起来的虚拟电路。SVC主要适用于非经常性的数据传送网络，这是因为在电路创建和终止阶段SVC需要占用更多的网络带宽。不过相对于永久性虚拟电路来说，SVC的成本较低。PVC是一种永久性建立的虚拟电路，只具有数据传输一种模式。PVC可以应用于数据传送频繁的网络环境，这是因为PVC不需要为创建或终止电路而使用额外的带宽，所以对带宽的利用率更高。不过永久性虚拟电路的成本较高。三、常见广域网协议的配置1、HDLC协议配置1）概念介绍High－LevelDataLinkControl（HDLC）高级数据链路控制（规程）（HDLC）HDLC是一个在同步网上传输数据、面向位的数据链路层协议，它是由国际标准化组织（ISO）制订的。HDLC是面向位的，这意味着数据是一位一位地监控的，传输的数据以二进制数据组成，不存在任何特殊的控制代码，但帧中的信息包含了控制和响应命令。HDLC支持全双工传输，在同一时刻，数据在两个方向上传输，导致了较高的吞吐率。HDLC适合于点对点和多点（多路播送或一对多）连接。HDLC的子集被用来向X．25、ISDN和帧中继网提供信令和控制数据链路。ISOHDLC协议由IBMSDLC协议演化过来，ISOHDLC采用SDLC的帧格式，支持同步，全双工操作，ISOGDLC分为物理层及LLC（逻辑链路子层）二层。但CiscoHDLC无LLC层，这意味着CiscoHDLC对上层数据只进行物理帧封装，没有任何应答机制，重传机制，所有的纠错处理由上层协议处理。在Cisco路由器之间用同步专线连接时，采用CiscoHDLC比采用PPP协议效率高得多，但是，如果将Cisco路由器与非Cisco路由器进行同步专线连接时，不能用CiscoHDLC，因为它们不支持CiscoHDLC，可以采用PPP协议。建议：●在DDN专线上，Cisco路由器之间采用CiscoHDLC协议。●Cisco路由器与非Cisco路由器之间采用PPP协议。注意：Cisco2500系列，Cisco1600系列的同步串口，缺省状态下为HDLC封装，同步/异步串口缺省状态为同步工作方式HDLC封装，因此，一般地无需显示封装HDLC。2）配置步骤：A、封装HDLC（在端口配置状态下）：encapsulationhdlcB、配置端口IP地址及掩码：ipaddressIP地址子网掩码C、如果本端口连接的是DCE线缆，则要设同步时钟clockrate时钟频率注意：在实际应用中，Cisco路由器接DDN专线时，同步串口需通过V.35或RS232DTE线缆连接CSU/DSU，则Cisco路由器为DTE，CSU/DSU为DCE，由CSU/DSU提供时钟，因此无须设置同步时钟。如果将二台路由器通过V.35或RS232线缆进行直连时，则必须由连接DCE线缆的一方提供同步时钟，如果路由器为DCE，则必须配置：bandwidth(带宽)和clockrate（同步时钟）2、点对点链路1）概念介绍点对点链路提供的是一条预先建立的从客户端经过运营商网络到达远端目标网络的广域网通信路径。一条点对点链路就是一条租用的专线，可以在数据收发双方之间建立起永久性的固定连接。网络运营商负责点对点链路的维护和管理。点对点链路可以提供两种数据传送方式。一种是数据报传送方式，该方式主要是将数据分割成一个个小的数据帧进行传送，其中每一个数据帧都带有自己的地址信息，都需要进行地址校验。另外一种是数据流传送方式，该方式与数据报传送方式不同，用数据流取代一个个的数据帧作为数据发送单位，整个流数据具有1个地址信息，只需要进行一次地址验证即可。下图所显示的就是一个典型的跨越广域网的点对点链路。2）配置步骤：任务命令设置PPP封装encapsulationppp1设置认证方法pppauthentication{chap|chappap|papchap|pap}[if-needed][list-name|default][callin]指定口令usernamenamepasswordsecret设置DCE端线路速度clockratespeed路由器Router1和Router2的S0口均封装PPP协议，采用CHAP做认证，在Router1中应建立一个用户，以对端路由器主机名作为用户名，即用户名应为router2。同时在Router2中应建立一个用户，以对端路由器主机名作为用户名，即用户名应为router1。所建的这两用户的password必须相同。设置如下：Router1:hostnamerouter1usernamerouter2passwordxxxinterfaceSerial0ipaddress192.200.10.1255.255.255.0clockrate1000000pppauthenticationchap!Router2:hostnamerouter2usernamerouter1passwordxxxinterfaceSerial0ipaddress192.200.10.2255.255.255.0pppauthenticationchap!3、ISDN配置1）概念介绍ISDN的英文全称是IntegratedSericesDigitalNetwork,翻译为综合业务数字网，ISDN是以电话综合数字网（IDN）为基础发展而成的通信网,它能提供端到端的数字连接性,用来承载包括话音和非话音在内的多种电信业务,客户能够通过有限的一组标准多用途用户/网络接口接入这个网络。IDN是采用数字传输与数字交换综合而成的通信网,IDN与ISDN的关系可用下面一个表达式给出：IDN+ISN＝ISDN，其中，lSN为综合业务网。实现综合业务网ISN的关键在于提供有限个多用途的用户／网络接口。实现IDN的关键在于数字化技术综合的实现。也就是说，想实现ISDN必须同时具备两个条件：一个是技术的综合，另一个是业务的综合，而技术综合又是业务综合的基础。ISDN的业务特点：1、多种业务的兼容性：利用一对用户线可实现电话、传真、可视电话、视频会议数据通信等多种业务；2、使用方便、按需选用信道：用户可以根据连接各类设备，最多可联结8个，同时有三个终端进行通信（目前开通2个）：两个B通道可随意组成64K或128K（BPS）使用；3、费用低廉对间歇性数据通信的用户，使用ISDN的费用比租用普通数据专线要低最多；4、带宽远胜过通过普通MODEM上互联网，为用户节省了大量时间和费用。2）ISDN的承载业务类型在ISDN概念模型中，各种业务类型按照业务的数据率分为两级：◆基本速率接