RCCP-T010-V2.6

第十章远程接入技术RCCP_T010学习目标通过本章的学习，希望您能够：掌握广域网的概念理解广域网中的数据链路层协议掌握点对点协议工作原理及配置方法掌握帧中继工作原理及配置方法本章内容广域网概述广域网链路广域网的接入技术的分类广域网设备及接口广域网中的数据链路层协议HDLCISDNPPP帧中继课程议题广域网概述广域网概念广域网(WideAreaNetwork,简称WAN)：是一种跨地区的数据通讯网络，通常包含一个国家或地区。广域网通常由两个或多个局域网组成。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，广域网链路电路交换电路交换是广域网所使用的一种交换方式。可以通过运营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公共交换电话网（PSTN）ISDN基本速接口（BRIISDN）ISDN基群速率接口（PRIISDN）广域网链路分组交换分组是指包含用户数据和协议头（包括地址和管理信息）的块，每个分组通过网络交换机或路由器被传送到正确目的地。分组交换包含两种基本途径：虚拟电路分组交换数据报交换广域网的接入技术的分类-模拟拔号模拟拔号公共电话网：即PSTN（PublicSwithedTelephoneNetwork），速度9600bps～28.8kbps，经压缩后最高可达115.2kbps，传输介质是普通电话线。模拟拔号接入方式的优点是费用低，易于建立，且分布广泛。缺点是低速率、连接时间长。广域网的接入技术的分类-ISDNISDN综合业务数字网：即ISDN（IntegratedServiceDigitalNetwork），也是一种拨号连接方式。低速接口为128kbps（高速可达2M），它使用ISDN线路或通过电信局在普通电话线上加装ISDN业务。ISDN将本地环路转化为TDM数字连接，该连接有用来传输语音或数据的64kbit/s承载信道和一条用来进行呼叫建立和其他用途的信令信道，承载信道和信令信道也就是B信道和D信道，广域网的接入技术的分类-专线专线也称为租用线路，即LeasedLine，在中国称为DDN，是一种点到点的连接方式，速度一般选择64kbps～2.048Mbps，它的最高带宽可达2.5Gbit/s由于专线的线路带宽是固定的，而广域网的流量是变化的，所以造成了带宽很少被完全使用。又因为每个专线的接入都需要路由器的一个接口，这样位于多点星型结构的中心路由器价格非常昂贵。广域网的接入技术的分类-X.25X.25协议也称为RecommendationX.25，是最古老的WAN协议之一，它采用的是60年代和70年代开发的包交换技术。X.25协议不是高速的WAN协议，其具有如下特点：全球性的认可；冗余纠错功能，可靠性；连接老式的LAN和WAN的能力；将老式主机和微型机连接到WAN的能力。速度慢，延迟大广域网的接入技术的分类-帧中继帧中继其ITU-T标准于1984年提议，以满足高容量、高带宽的WAN提出的要求在虚拟电路(在帧中继上，称为虚拟连接)上使用包交换技术虚拟连接可以有交换型(SVC)和永久型(PVC)两种帧中继的永久性虚拟连接是两个结点之间的一条持续可用的通路交换式虚拟连接是需要一个建立传输会话的过程。一旦通信结束，呼叫控制信号将对每个结点发出一个命令，要求断开连接。广域网的接入技术的分类-ATMATM是一个用于数据、语音、视频以及多媒体应用程序的高速网络传输方法。ATM是一种信元交换网络，最大特点的速率高、延迟小、传输质量有保障。ATM大多采用光纤作为连接介质，速率可高达上千兆（109bps），但成本也很高。53字节的ATM信元不如帧中继和X.25的较大帧和分组有效率，因为一个48字节的有效载荷至少有5Bytes的开销，当信元传输被分解的网络层分组时，开销更高。广域网的接入技术的分类-DSL数字用户线路（DigitalSubscriberLine，缩写：DSL）是通过铜线或者本地电话网提供数字连接的一种技术。DSL技术是使用普通铜质电话线中未使用的带宽来快速传递数字数据，DSL连接和拔号接入一样容易实现，和专线一样，DSL也是全天候的。广域网的接入技术的分类-DSLDSL可分为对称DSL与非对称DSL技术两大类。对称DSL技术：对称DSL技术主要用于替代传统T1/E1接入技术，与传统的T1/E1接入相比，DSL技术具有对线路质量要求低、安装调试简便等特点，而且通过复用技术，还可以提供语音、视频与数据多路传送等服务。目前，对称DSL技术主要HDSL、SDSL、MVL及IDSL等几种。非对称性DSL技术：非对称DSL技术适用于对双向带宽要求不一致的应用，诸如Web浏览、多媒体点播及信息发布等，非对称DSL技术主要有ADSL、RADSL及VDSL等。广域网设备及接口广域网本质上是由服务提供商的通信链路连接起来的一组局域网。由于通信链路不能直接插入局域网中，所以需要各种接口连接设备路由器（Router）CSU/DSU调制解调器ISDN终端适配器广域网交换机接入服务器广域网设备及接口广域网接口接口描述EIA*TIA*232在近距离范围内，允许25针D连接器上的信号速度最高可达64kbit/s。以前被称为RS-232。ITU-Uv.24规范中也是一样EIA/TIA449EIA-530EIA/TIA232的高速版本，它使用36针D连接器，传输距离更远EIA/TIA612/613高速串行接口（HSSI），在50针D连接器上提供速度高达52Mbit/s的访问服务。V.35用于高速同步数据交换的ITU*标准。X.21用于同步数据通信通信的ITU*标准，它使用15针D连接器，这种类型的连接器主要用于欧洲和日本广域网设备及接口几种常见的广域网接口RJ-45端口AUI端口高速同步串口异步串口异步串口ISDNBRIISDNPRI广域网设备及接口数据终端设备（DTE）与数据通信设备（DCE）DCE（DataCircuit-terminatingEquipment，数据通信设备或者数据电路终端设备）：它提供了到网络的一条物理连接、转发业务量，并且提供了一个用于同步DCE设备和DTE设备之间数据传输的时钟信号。调制解调器和接口卡都是DCE设备的例子。DTE（DataTerminalEquipment，数据终端设备）：指的是位于用户网络接口用户端的设备，它能够作为信源、信宿或同时为二者。课程议题广域网中的数据链路层协议HDLCHDLC高级数据链路控制（HDLC）协议是基于的一种数据链路层协议，在1979年，国际标准化组织（ISO）使HDLC标准化，它作为一种标准的面向比特的数据链路层协议用来封装同步串行数据链路中的数据。HDLC具有两种不同的实现方式：高级数据链路控制正常响应模式即HDLCNRM（又称为SDLC）和HDLC链路访问过程平衡（LAPB）。其中第二种使用更为普遍。HDLC是面向比特的同步通信协议，主要为全双工点对点操作提供完整的数据透明度。HDLCLAPB是一种高效协议，为确保流量控制、差错监测和恢复它要求额外开销最小。HDLCHDLC帧分为三种类型信息帧：在链路上传送数据，并封装OSI体系的高层；管理帧：用于实现流量控制和差错恢复功能；无编号帧：提供链路的初始化和终止操作ISDNISDN支持两种接口：基本速率接口和主要速率接口。基本速率接口基本速率接口(BRI)的数据传输速率为144Kbps。BRI接口由三个信道构成：两个64Kbps的B信道用于传输数据、语音和图形，一个16Kbps的D信道用于传输通信信令、包交换和信用卡验证。主要速率接口主要速率接口(PRI)支持更快的数据传输速率，在美国和日本，PRI由23个64Kbps的信道和一个传输信令和进行包交换的64Kbps的信道组成。在欧洲，PRIISDN由32个64Kbps的信道和一个传输信令和进行包交换的64Kbps的信道组成。ISDNISDNISDN的B信道称为承载信道，因为它传送语音、数据和传真。B信道以帧的形式运载使用高级数据链路控制协议（HDLC）和点到点协议（PPP）作为第二层协议。D信道，或称为delta信道，用于带外信令。D信道运载控制信息，如呼叫建立和拆除。通常D信道在第二层使用D信道链路接入过程（LAPD）。ISDN协议模型ISDN使用一套ITU-T标准生成OSI参考模型的物理层、数据链路层和网络层ISDN呼叫建立路由器上发出的被叫号码通过D信道传送到ISDN交换机本地ISDN交换机使用SS7信令建立通路并将被叫号码传递到远程ISDN交换机上。远程交换机在D信道上通过信号通知目的设备目的ISDNNT1发送一个呼叫连接信息给远程ISDN远程交换机使用SS7信令发送一个呼叫连接信息给本地产交换机本地ISDN交换机在端到端之间建立一个B信道，给新的连接保留另外一个B信道，也可以同进使用两B信道。ISDN呼叫拆除与呼叫建立相似，呼叫拆除不是端到端的功能，而是由ISDN交换处理的，呼叫释放的过程基于一种3次消息的方法挂断消息释放消息释放完成消息ISDN功能和参考点ISDN规范定义了连接一台ISDN设备和另外一台设备的4个参考点终端设备1（TE1）终端设备2（TE2）终端适配器（TA）1型网络端连接器（NT1）2型网络终端连接器（NT2）线路端连接器（LT）交换机端连接器（ET）ISDN功能和参考点R参考点（用户参考点）S参考点（系统参考点）T参考点（终端参考点）U参考点（速率参考点）ISDN交换机类型ISDN交换机的种类很多，部分取决于使用交换机的国家，这是对Q.931的不同实施造成的结果，Q.931是不同供应商制造的交换机所使用的D信道信令协议。国家交换机类型美国/加拿大AT&T5ESS/4ESS，北方电信DMS-100日本NTT英国Net3/Net5欧洲Net3ISDN的特点特点多种业务的兼容性数字传输ISDN能够提供端到端的数字连接标准化的接口ISDN能够提供多种业务的关键在于使用标准化的用户接口使用方便终端移动性费用低廉ISDN的优点优点：综合的通信业务呼叫速度快传输质量高使用灵活方便费用适宜课程议题点对点协议PPPPPP概述PPP（Point-to-PointProtocol点到点协议）是为在同等单元之间传输数据包这样的简单链路设计的链路层协议。这种链路提供全双工操作，并按照顺序传递数据包。PPP是一种分层的协议，最初由LCP发起对链路的建立、配置和测试。在LCP初始化后，通过一种或多种“网络控制协议（NCP）”来传送特定协议族的通信。PPP提供了一种在点对点的链路上封装多协议数据报（IP、IPX和AppleTalk）的标准方法。PPP特性它具有以下特性：能够控制数据链路的建立；能够对IP地址进行分配和使用；允许同时采用多种网络层协议；能够配置和测试数据链路；能够进行错误检测；支持身份验证有协商选项，能够对网络层的地址和数据压缩等进行协商。PPP协议体系结构PPP协议使用了OSI分层体系结构中的3层PPPLCP选项身份验证PAPCHAP压缩错误检测多链路PPP回拔PPP帧结构PPP帧格式和HDLC帧格式相似，主要区别：PPP是面向字符的，而HDLC是面向位的。PPP的工作过程在点对点链路的配置、维护和终止过程中，PPP需经历以下几个阶段：链路不可用阶段链路建立阶段验证阶段网络层协议阶段网络终止阶段PAP和CHAP认证PPP支持两种授权协议：PAP（PasswordAuthenticationProtocol）和CHAP（ChallengeHandAuthenticationProtocol）。密码验证协议（PAP，PasswordAuthenticationProtoc