广域网

-1-主要内容广域网概述广域网技术点到点协议PPP综合业务数字网ISDN帧中继FrameRelay-2-INDEX常用的广域网协议广域网技术概述电路交换服务分组交换服务信元交换服务专业数字服务-3-常用的广域网协议FrameRelay（帧中继）使用高质量的数字设备，使用简化的成帧技术，没有纠错机制，这意味着它比其它广域网协议更快地传送第二层的信息。Point-to-PointProtocol(PPP)由RFC1661描述，是由IETF提出的两个标准，包含一个protocolfield来指明网络层协议。-4-常用的广域网协议SerialLineInterfaceProtocol(SLIP)曾经很流行，目前在大多数应用中被PPP所取代。-5-广域网技术概述广域网技术可分为电路交换服务(Circuit-SwitchedServices)分组交换服务（Packet-SwitchedServices）信元交换服务（Cell-SwitchedServices）专用数字服务（DedicatedDigitalServices）-6-分组交换服务X.25一种较老的技术，但仍然广泛使用；具有很强的检错能力，这使得它很可靠，但是限制了它的带宽，带宽有2Mbps，费用中等，典型的介质为双绞线。FrameRelay窄带ISDN的分组交换版本，已成为非常流行的广域网技术，和X.25有类似的服务，但是更有效，最大带宽为44.736Mbps，56kbpsand384kbps在美国非常流行，应用广泛，费用中等偏低，典型介质包括双绞线和光纤。-7-信元交换服务ATM(AsynchronousTransferMode)与宽带ISDN密切相关，日益成为重要的广域网技术，使用较小的、固定长度的帧来传送数据，最大带宽为622Mbps。典型介质为双绞线和光纤，使用愈来愈广泛，价格较高。SMDS(SwitchedMultimegabitDataService)与ATM密切相关，通常使用在MAN中，最大带宽为44.736Mbps，典型介质为双绞线和光纤，应用不是很广，费用相对较高。-8-专用数字服务T1,T3,E1,E3美国T系列的服务和欧洲E系列的服务是非常重要的广域网技术，它使用时分多路复用技术将时间分片，为数据传输分配时间片，宽带分别为：T1--1.544MbpsT3--44.736MbpsE1--2.048MbpsE3--34.368Mbps还有其他的带宽。典型介质为双绞线和光纤，价格中等。-9-专用数字服务xDSL(DSLforDigitalSubscriberLineandxforafamilyoftechnologies)一种新发展起来的针对家庭使用的广域网技术，宽带随距电话公司设备距离的增加而减少，最大速度为51.84Mbps，大多数情况下带宽较低，从几百kbps到几Mbps，使用范围较小，但发展较快，费用中等偏低，x表示DSL技术的全部系列，包括：HDSL----high-bit-rateDSLSDSL----single-lineDSLADSL-----asymmetricDSL（非对称DSL）VDSL----very-high-bit-rateDSLRADSL----rateadaptiveDSL-10-专用数字服务SONET(SynchronousOpticalNetwork)同步光纤网络一系列高速物理层技术，是为光纤设计的，也能在铜电缆中运行，有一系列具有专用名称的传输速率；在不同的OC级别上实现，从51.84Mbps(OC-1)到9,952Mbps(OC-192);使用波长分割多路技术WDM来达到高速的数据传输速率，在WDM技术中，激光被调整为多种波长，以便传送大量的数据；在Internet主干上使用较广；费用很高。-11-其他广域网服务dial-upmodems(switchedanalog)速度有限但是很通用；工作在已有的电话网络上，最大带宽约为56kbps；费用较低，应用广泛；典型的介质为双绞电话线。cablemodems(sharedanalog)将数字信号和电视信号放在同一电缆上，在那些已有大量电视同轴电缆的地区很流行；最大带宽能达到10Mbps，随网段上用户的增加而减少（就象没有使用交换机的LAN）；费用较低；使用不断增加；介质为同轴电缆。-12-其他广域网服务wireless信号为电磁波不需要介质，有多种无线广域网链路，其中常用的有：terrestrial：（陆地的）---带宽一般为11Mbps左右，例如microwave；费用相对较低。Satellite：（人造卫星的）一般为移动用户（例如蜂窝电话网络）和远程用户（离电缆太远）服务，应用广泛，费用高。-13-INDEX广域网技术WAN业务WAN的业务种类常用术语DTE和DCEWAN虚电路SVC和PVCWAN设备路由器交换机MODEMCSU/DSUISDN终端适配器WAN的标准标准的制定机构物理层标准WAN常用的封装格式WAN链路选择专线分组交换连接帧中继简介DDR简介ISDN简介-14-广域网技术广域网运作在OSI参考模型的物理层和数据链路层。它将相隔距离较远的LANs互连起来。广域网在路由器/网桥和LANs之间交换数据分组/帧。广域网的主要特性包括：广域网的运作超出了本地LANs的地理范围。使用各种类型的串行连接。-15-广域网技术WAN是一种数据通信网，它的运行范围超过了LAN。其中WAN不同于LAN之处就是必须注册于一个外部WAN业务提供商，WAN使用数据链路，例如ISDN和帧中继，在广阔地理范围内传送数据。WAN技术运作于OSI参考模型的最低三层：物理层、数据链路层、和网络层。-16-WAN全局图电话和数据业务是最常见的WAN业务类型。电话和数据业务是从POP连到WAN提供商的总机室。下图展示了WAN的全局图。-17-常用术语Customerpremisesequipment(CPE)用户前端设备是指物理位置处于用户前端的设备。包括用户自己拥有的设备和服务商租给用户的设备。-18-常用术语Demarcation(ordemarc)分界点指CPE结束，而业务的本地环路开始的点。通常此点在建筑物的POP处。Localloop(orlast-mile)本地环路或“最后一英里”通常指从分解点延伸至WAN服务商的总机室的电缆（通常是铜线）。COSwitchCO交换指一个交换设备，它为提供商的WAN业务提供最近的POP。Tollnetwork指在WAN提供商网络中的交换机和设备（称为中继线）。当呼叫通过很长距离到达目的时，呼叫者的业务量可能通过中继线到达初级中心，然后到达高一级的中心，然后到达地区或国际的中心。-19-DTE和DCE一个重要的接口存在于DTE（数据终端设备）和DCE（数据终接设备）之间。DTE是路由器，DCE是指用来将DTE来的用户数据格式转换成WAN设备认可格式的设备。DCE可以是附加的modem、CSU/DSU（通道业务单元/数据业务单元）或者终端适配器/网络接口点1（TA/NT1）。-20-DTE和DCE在DTE之间的WAN路径被称为链路、电路、通道或线路。DCE最重要的一点是为DTE接入WAN通信链路提供一个接口。DTE/DCE之间的接口就象WAN客户和WAN提供商的责任分界线一样。DTE/DCE之间的接口使用各种协议（例如HSSI和V.35），这些协议建立设备之间用于通信的编码。而这个通信将决定着呼叫如何建立和用户的业务量如何通过WAN。-21-WAN虚电路SVC适用于设备之间数据传输是零星的情况。SVC在电路建立和电路拆除阶段占用额外带宽，但是降低了保持永久虚电路的费用。PVC是永久建立的虚电路，它只包括一个状态：数据传输。PVC用于设备之间数据传输频繁的情况。PVC不需要电路建立和电路拆除而占用带宽，但它的费用较高。可以向WAN提供商租用不同bps速率的链路。Bps性能决定着数据能够多快的穿过WAN链路。-22-WAN设备广域网连接相隔较远的设备，这些设备有：路由器(routers)提供诸如网络互连、与广域网接口等多种服务交换机(switches)连接到广域网的带宽上，进行声音，数据，视频等信息的传输调制解调器(modems)连系分级话音服务。包括用于连系ISDN服务的CSU/DSU和TA/NT1。通讯服务器(communicationserver)将用户拨入，拨出信息集中起来。-23-WAN中的路由器路由器是实现网络服务的设备。它为各种不同速率的链路和子网提供接口。路由器是能动的、智能的网络设备，也正因为如此它参与网络管理。路由器可通过支持网络的任务和目标并且提供网络资源的动态控制，来管理网络的。这些目标是可连接性、可靠性能、管理控制和灵活性。尽管路由器可被用作分段局域网设备，但它的主要用途是作为广域网设备。路由器既有局域网接口又有广域网接口。路由器通过广域网连接来彼此通信，组成自治系统和Internet的主干。-24-WAN中的路由器既然路由器是大型企业网和Internet的主干设备，它主要工作在OSI模型的第三层，基于网络地址进行路由决策。路由器的主要功能有两点：1）为到达的数据分组选择最佳路径；2）将分组切换到正确的出口。路由器通过建立路由表和与其他路由器交换网络信息来完成这些功能。可以手工配置路由表，但是通常路由表是通过使用routingprotocol与其他路由器交换网络拓扑信息，动态进行维护的。-25-WAN中的路由器为了使任何机器之间能够互相通信，必须在系统中有路由特性来控制信息流，冗余的路径来保证可靠性，许多网络的设计思想和技术都可追溯到这种初衷。任何互连网络都应包含下列部分：一致的端到端的编址机制能够表示网络拓扑的编址最优路径选择动态路由分组转发-26-WAN交换机WAN交换机是一种多口网络设备，一般对帧中继、X.25和SMDS（可交换多兆位数据业务）通信业务量进行交换。WAN交换机一般运行在OSI参考模型的数据链路层。WAN中相距很远的两个路由器通过WAN交换机进行连接的。-27-WAN中的调制解调器调制解调器通过调制解调信号，可以对数字和模拟信号进行转换，如此可以将数据在具有话音等级的电话线上传输。在源端，数字信号被转换成合适的格式在模拟通信设备上传送。在目的端这些模拟信号被转换回数字形式。-28-WAN中的ISDN终端适配器ISDN终端适配器（TA）是一种被用来与其它接口建立ISDN基本速率连接的设备。-29-WAN标准的制定机构WAN使用OSI分层参考模型来进行封装，正如LAN所做的一样。但焦点在物理层和数据链路层。一般来说WAN标准不但描述物理层的传送方法而且还提出数据链路层的要求，包括地址、流量控制和封装。广域网的标准由下列的权威机构制定和管理：ITU-T：国际电信同盟-电信标准部门（原先的CCITT）ISO：国际标准化组织IETF：Internet工程任务组EIA：电子工业联合会-30-WAN的物理层标准广域网的物理层协议描述了如何为广域网服务提供电子的、机械的、操作上的及功能上的连接，这些服务大多来自于广域网提供商。广域网的数据链路层协议描述了在单一链路上的系统之间，帧是如何传送的。包括为点到点，多点，多路存取交换服务。例如帧中继。广域网的标准着重描述了物理层和数据链路层的需求，广域网物理层描述了DTE与DCE之间的接口。-31-WAN的物理层标准DCE是服务，DTE是连接到DCE上的设备。服务通过modem或CSU/DSU（信道服务单元/数据服务单元）提供给DTE。如下图中所示，DCE是业务提供商，DTE是附加设备。-32-WAN的物理层标准几个物理层标准定义了管理DTE和DCE之间的接口规则：EIA/TIA-232：一个普遍的物