网络设备：第6章_广域网及其应用
计算机网络教案(第6章)
6.3.3 数字数据网DDN
数字数据网(DDN，Digital Data Network)是利用数字信 道传输数据信号的数据传输网。 它的传输媒介主要是光缆，辅助于数字微波、 卫星信道 以及用户端可用的普通电缆和双绞线。 在现有的电信网(电话网或分组交换网)中，都有模拟成分 存在，需要许多模数转换及调制解调设备。而DDN则以 全数字、高速率及灵活的交叉连接复用功能为用户提供 永久性或半永久性的数字电路专线(出租)业务，为用户构 建了一个大容量的数据通信平台。数字信道与传统的模 拟信道相比，具有传输质量高、速度快、带宽利用率高 等一系列优点。
基于 ADSL 的接入网 端局或远端站 ATU-C PS 电话 分路器 用户线 PS ATU-R
区域宽带网
ATU-C ATU-C DSLAM
图3-32
至本地电话局
居民家庭
基于ADSL的接入网的组成
§6.4
异步传输方式ATM
1 ATM概述
1972年ITU-T提出了综合业务数字网(ISDN)的概 念。特别是80年代初制定的一整套关于ISDN的系列建 议，奠定了ISDN发展的基础。鉴于当时技术能力和业 务需求的限制，首先提出的只能是窄带综合业务数字网 (N-ISDN)。
2.7～3.6 km
1.4 km 0.9 km 0.3 km 4.ADSL中的“D（数字）”应理解为“使 用数字技术”。ADSL的用户线上传送 的仍然是模拟信号而不是数字信号。 ADSL在现成的用户线（铜线）的两端 各安装一个ADSL调制解调器。我国目 前采用的方案是离散多音调DMT (Discrete Multi-Tone) 调制技术。
第6章 广域网
•密码是加密的
第6章 广域网
14
X.25分组交换网 PDN） 分组交换网（ 6.4 X.25分组交换网（PDN）
X.25的特点 6.4.1 X.25的特点
•工作在网络体系结构的低3层 •采用分组交换，面向连接(虚电路)，可靠性高 •多路复用，一条物理链路支持多条虚电路 •点对点传输，不支持广播 •支持多种高层协议，它们均作为普通数据被封装在X.25的分组中 在网络中传送 •工作速率≤64Kbps
第6章
广域网
8
标准PPP PPP帧格式 3. 标准PPP帧格式 PPP帧格式如下图所示。它是精心设计的，以和多数常用的 硬件兼容，而且还提供在单一链路上同时复用多种网络层协议 的机制。
标识域（Flag）：指示一个帧的开始或结束； 地址域（Address）：是标准的广播地址。PPP不指定单个 工作站的地址； 控制域（Control：表示用户数据采用无序帧方式传输； 协议域（Protocol）：用于表示封装在帧的信息域中的协 议类型； 数据域（Information）：长度为零或多个字节，最多为 1500字节，包含符合协议域中指定协议的数据报； 帧检测序列（FCS）：通常为2个字节，在优先级约定中， 可以使用4字节来提高错误检测能力。
第6章
广域网
16
X.25网络的组成 网络的组成
PSE DTE
PSE DTE
D C E
X.25
PSE
广域网
PSE
PSE
D C E
X.25
PSE：分组交换设备 ： 第6章 广域网
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6.4.3
X.25层次结构 25层次结构
X.25由3层组成，对应于ISO/OSI互连参考模型的低3层 ① 物理层定义数据终端设备（DTE）（如计算机、智能终端、前端通 信处理机等）与数据电路终端设备（DCE）（如网络结点、分组交换 机等）之间建立物理连接和维持物理连接所必需的机械、电气、功能 和规程。 ② 链路访问层定义数据链路控制过程，即控制链路的操作过程和纠 正通信线路的差错。采用HDLC的子集LAP-B作为该层的标准。 ③ 分组层定义DTE与DCE之间数据交换的分组格式和控制过程，包括 多条逻辑信道到一条物理连接的复用，分组流量控制和差错控制等。
第6章广域网技术
广域网的基本特征是覆盖范围广、数据的
传输距离较长，一般都在几十km以上，可达数
对于SVC：不同于X.25。
建立连接时----主叫用户使用Setup UNI信令发连接请求（虚电 路号DLCI为0），帧中继交换机根据被叫用户地址选择路由，并 分配DLCI，虚电路建立结束；
保持期间----直接使用DLCI进行通信；
拆除连接时----用Release UNI信令。
＊DLCI只有本地意义。 DLCI分配规则：DLCI 0 为UNI信令通道；DLCI 1023 为本地管 理接口（LMI）专用；DLCI 16－－DLCI 1007 帧数据传输使用。
路由器
同步Modem
校园网 南开大学
帧中继
天津理工大学
校园网
帧中继网由三部分组成：
帧中继交换机、具有帧中继接 口的分组交换机、复用设备
FDTE
NFDTE
FRAD
帧 中 继 交 换 设 备
UNI
帧中继接入设备
路由器
帧中继网络
提供公用帧 中继业务
LAN
用户接入帧中继网的形式
帧中继的帧格式
长度为1600－2048字节，最长4096字节。 网络对信息内容不作任何处理。
2．ISDN的技术与组成
ISDN的组成部件包括用户终端、终端适配器、
网络终端等设备。
普通电话机
普通传真机
TA
NT
适配器 网络终端
第6章 广域网
采用信元交换 信元(cell)
53字节的固定长度 前５个字节为信头，载有地址信息和其他一些控制信息 后48个字节为信息段
第四章
数据链路层
ATM网络系统
A T M 终端 A T M 复用 光纤 A T M 交换机 光纤 A T M 交换机 光纤 A T M 复用 A T M 终端
通过这些简化措施，提高了网络性能，减少了 网络时延
第四章
数据链路层
6.５.2 帧中继的组成
非 FR 终端 FRAD FR交换机 FR交换机
FR 终端
FR交换机 FR交换机
FR交换机 FR交换机
FR网络 帧中继网络
LAN 路由器
FR交换机：在数据链路层完成对帧的传送 用户设备：负责把数据帧送到帧中继网络
56kbps 64kbps 1.544Mbps 2.048Mbps 34.064Mbps 2.048Mbps 44.736Mbps 51.84Mbps 155.54Mbps 466.56Mbps 622.08Mbps 933.12Mbps 1244.16Mbps 1866.24Mbps 2488.32Mbps
特性
通信网 支持端到端的数字连接 全数字化的网络 支持各种通信业务 提供标准的用户-网络接口 用户对ISDN的访问通过该接口完成
第四章
数据链路层
6.3.1 ISDN的组成
ISDN S NT2 (PBX) T U 交 换 机 R 公用网络 或 专用网络 ISDN 交 换 机
TE1
NT1
TE2
TA
第四章
第四章
节点1
数据链路层
广域网 D C E D C E 节点3
网络通信技术发展与应用作业指导书
网络通信技术发展与应用作业指导书第1章网络通信基础 (4)1.1 网络通信概述 (4)1.1.1 基本概念 (4)1.1.2 发展历程 (4)1.1.3 通信模型 (4)1.2 网络通信协议 (4)1.2.1 TCP/IP协议 (4)1.2.2 HTTP协议 (4)1.2.3 FTP协议 (4)1.2.4 SMTP协议 (5)1.3 网络体系结构 (5)1.3.1 OSI模型 (5)1.3.2 TCP/IP模型 (5)1.3.3 五层模型 (5)第2章数据传输技术 (5)2.1 传输介质 (5)2.1.1 有线传输介质 (5)2.1.2 无线传输介质 (5)2.2 数据传输模式 (6)2.2.1 并行传输 (6)2.2.2 串行传输 (6)2.3 差错控制 (6)2.3.1 差错检测 (6)2.3.2 差错纠正 (6)2.3.3 流量控制 (6)2.3.4 数据压缩 (6)第3章网络拓扑结构 (6)3.1 星型拓扑 (6)3.1.1 结构特点 (7)3.1.2 应用场景 (7)3.2 环型拓扑 (7)3.2.1 结构特点 (7)3.2.2 应用场景 (7)3.3 总线型拓扑 (7)3.3.1 结构特点 (7)3.3.2 应用场景 (8)3.4 网状拓扑 (8)3.4.1 结构特点 (8)3.4.2 应用场景 (8)第4章局域网技术 (8)4.1 以太网 (8)4.1.2 技术标准 (8)4.1.3 发展历程 (8)4.2 交换式局域网 (9)4.2.1 概述 (9)4.2.2 技术特点 (9)4.2.3 常见交换机技术 (9)4.3 虚拟局域网 (9)4.3.1 概述 (9)4.3.2 技术原理 (9)4.3.3 应用场景 (9)4.3.4 管理与配置 (9)第5章广域网技术 (9)5.1 电话网络 (9)5.1.1 电话网络的体系结构 (10)5.1.2 电话网络的传输特性 (10)5.1.3 电话网络在广域网中的应用 (10)5.2 分组交换网络 (10)5.2.1 分组交换网络原理 (10)5.2.2 分组交换网络的分类 (10)5.2.3 分组交换网络在广域网中的应用 (10)5.3 帧中继 (10)5.3.1 帧中继的技术特点 (10)5.3.2 帧中继的工作原理 (10)5.3.3 帧中继在广域网中的应用 (10)5.4 ATM技术 (10)5.4.1 ATM技术的体系结构 (10)5.4.2 ATM技术的传输特性 (11)5.4.3 ATM技术在广域网中的应用 (11)第6章无线网络通信技术 (11)6.1 无线局域网 (11)6.1.1 概述 (11)6.1.2 技术标准 (11)6.1.3 应用场景 (11)6.2 无线城域网 (11)6.2.1 概述 (11)6.2.2 技术标准 (11)6.2.3 应用场景 (11)6.3 蓝牙技术 (11)6.3.1 概述 (11)6.3.2 技术特点 (11)6.3.3 应用场景 (11)6.4 移动通信技术 (12)6.4.1 概述 (12)6.4.3 应用场景 (12)第7章网络互联技术与设备 (12)7.1 路由器 (12)7.1.1 路由器概述 (12)7.1.2 路由器的工作原理 (12)7.1.3 路由器的分类与功能 (12)7.2 交换机 (12)7.2.1 交换机概述 (12)7.2.2 交换机的工作原理 (12)7.2.3 交换机的分类与功能 (13)7.3 网关 (13)7.3.1 网关概述 (13)7.3.2 网关的工作原理 (13)7.3.3 网关的分类与功能 (13)7.4 防火墙 (13)7.4.1 防火墙概述 (13)7.4.2 防火墙的工作原理 (13)7.4.3 防火墙的分类与功能 (13)第8章网络管理技术 (13)8.1 网络管理概述 (13)8.2 SNMP协议 (14)8.3 CMIP协议 (14)8.4 网络管理工具 (14)第9章网络安全技术 (14)9.1 加密技术 (14)9.1.1 基本概念 (15)9.1.2 分类 (15)9.1.3 常用算法 (15)9.2 鉴别与授权 (15)9.2.1 基本概念 (15)9.2.2 方法 (15)9.2.3 应用 (15)9.3 入侵检测与防御 (15)9.3.1 基本原理 (15)9.3.2 方法 (15)9.3.3 应用 (16)9.4 防病毒技术 (16)9.4.1 基本原理 (16)9.4.2 方法 (16)9.4.3 应用 (16)第10章网络通信技术的发展与应用 (16)10.1 物联网技术 (16)10.2 云计算与大数据 (16)10.4 未来网络通信技术的发展趋势与应用前景 (17)第1章网络通信基础1.1 网络通信概述网络通信是现代信息技术领域的核心内容，它涉及数据在不同地理位置的计算机或设备之间的传输。
第 6 章 广域网及其应用
Flag Address Control Proprietary Data FCS Flag
• Cisco的HDLC协议有一个特性位，来支持多协议的环境 的 协议有一个特性位， 协议有一个特性位
HDLC
Flag Address Control Data FCS Flag
• 支持单协议的环境
6.3.1 PPP协议组成 协议组成
6.3.2 PPP身份验证 身份验证
两个认证协议: 两个认证协议: PAP 和 CHAP
拨号或者 电路交换网络
PPP 会话连接
1 2 3 链路创建阶段 可选的认证阶段 网络层协商阶段
6.3.2 PPP身份验证 身份验证——PAP 身份验证
密码用明文传递 双方两次握手建立连接
01 id random 3640-1
02 id
MD5 hash
hash
766-1
MD5 hash
03 id “Welcome in”
6.3.3 配置 配置PPP
检验我是谁. 检验我是谁
服务提供商
验证路由器
(路由器接收呼叫 路由器接收呼叫.) 路由器接收呼叫 启动 PPP
被验证的路由器
(路由器初始一个呼叫 路由器初始一个呼叫.) 路由器初始一个呼叫 Enabling PPP
username john password urbiz
• 单向 单向CHAP认证 认证
拔号者发起CHAP呼叫 第一步 拔号者发起 呼叫
User dials in 766-1 3640-1
ppp authentication CHAP LCP协商 协商CHAP认证方式和 认证方式和MD5算法 协商 认证方式和 算法
第6章 广域网
DTE DCE
X.25
公共网
DCE
X.25
DTE
13
信管 严峻
PSE DCE DTE PSE PSE
DCE DTE
DCE
PSN
DTE
数据终端设备（ Terminal） DTE 数据终端设备（Data Terminal） 数据电路终端设备（ CircuitDCE 数据电路终端设备（Data Circuit-terminating Equipment） Equipment） 分组交换设备（ Equipment） PSE 分组交换设备（Packet Switching Equipment） 分组交换网（ PSN 分组交换网（Packet Switching Network）
1
信管 严峻
图6-1-1 由局域网和广域网组成互连网
2
信管 严峻
从上图中可知，广域网和局域网都是互连网的重要组成构件。 互连网必须使用路由器来连接，而广域网是使用结点交换机来连接。 广域网中的这些链路一般采用光纤线路或点对点的卫星链路等 高速链路，其距离没有限制。在广域网内，这些结点交换机和它们 之间的链路一般由电信部门提供，网络由多个部门或多个国家联合 组建而成，并且网络的规模很大，能实现整个网络范围内的资源共 享。
6
信管 严峻
虚电路服务的特点： (1)采用虚电路服务就必须有连接建立、数据传输和连接释放这三个 阶段。 (2)虚电路一经建立就要赋予虚电路号，它反映信息的传输通道，这 样在传输信息报文分组时，就不必再注明源站和目的站的全部地 址，相应地缩短了信息量。 (3)虚电路服务在传输数据时采用存储转发技术，即某个结点先把报 文分组接收下来，进行验证，然后在把该报文分组转发出去。 (4)在使用虚电路时，是由网络来保证报文分组按序到达，而且网络 还要负责端到端的流量控制。
计算机应用基础课件 第6章 计算机网络基础及Internet应用
目前，我国在接入Internet网络基础设施上进行了大规模的投入，已建成中
国公用分组交换数据网（ChinaPAC）和中国公用数字数据网（ChinaDDN)。
9
6.1 计算机网络基础
6.1.3 相关知识点
3．计算机网络的基本组成
通信子网：计算机网络中实现网络通信功能的设备及其软件的集合。通 信子网由网卡、线缆、集线器、中继器、网桥、路由器、交换机等设备 和相关软件组成。 资源子网：计算机网络中实现资源共享功能的设备及其软件的集合。资 源子网由联网的服务器、工作站、共享的打印机，以及其他设备和相关
目前局域网中最常见的3个协议是Microsoft的NetBEUI、Novell的
IPX/SPX和交叉平台TCP/IP。
16
6.1 计算机网络基础
6.1.3 相关知识点
6．计算机网络的体系结构和协议
TCP/IP：TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）即 传输控制协议/互联网协议。 TCP/IP实际上是一组协议，包括上百个功能的协议，如：远程登录、文 件传输、电子邮件等，而TCP和IP是其中保证数据完整传输的两个基本协 议，目前是Internet最基本的协议。
第2代计算机网络
20世纪60年代中期，出现了若干台计算机互连的系统，这些计算机之间不 但可以实现彼此通信，还可以实现计算机间的资源共享。这种实现计算机之
间的通信，并以资源共享为目的的计算机通信网络称为第2代计算机网络。
7
6.1 计算机网络基础
6.1.3 相关知识点
第3代计算机网络 20世纪70年代，产生了局域网和广域网。1983年，国际标准化组织提出了 著名的开放系统互连参考模型（Dpen System Interconnect，OSI），为计 算机网络的发展提供了标准，使得计算机网络走上了标准化的轨道。体系结 构标准化的计算机网络称为第3代计算机网络。 第4代计算机网络 20世纪80年代中后期，Internet在美国出现。此后，许多其他计算机网络开 始相继接入Internet，使得Internet成为计算机网络领域中发展最快、接入用 户数最多的国际互联网。Internet的飞速发展和广泛应用，标志着计算机网 络进入了高速发展的崭新阶段——第4代计算机网络，也标志着人类社会进 入了信息化时代。
《计算机网络》第6章课后习题
1.与广域网相比，局域网有哪些特点？参考答案：1)较小的地域范围。
2)传输速率高，误码率低。
3)通常为一个单位所建，并自行管理和使用。
4)可使用的传输介质较丰富。
5)较简单的网络拓扑结构。
6)有限的站点数量。
2. 局域网的3个关键技术是什么？试分析10BASE-T以太网所采用的技术。
参考答案：局域网的三个关键技术是拓扑结构、数据传输形式及介质访问控制方法。
10BASE-T以太网的物理拓扑结构为星型（逻辑拓扑结构为总线型），采用基带传输，使用CSMA/CD的介质访问控制方法。
3．以太网与总线网这两个概念有什么关系？参考答案：总线网是指拓扑结构为总线的网络，而以太网是指采用CSMA/CD介质访问控制方法的局域网，早期以太网的物理拓扑结构采用了总线型拓扑，也属于总线型网络，但现在的以太网大多为星型拓扑。
4．以太网与IEEE802.3网络的相同点有哪些？不同点有哪些？参考答案：二者都采用了总线型拓扑结构和基带传输方法，并且都使用CSMA/CD的介质访问控制方法。
不同之处主要有：1）帧结构有些细微的差别：帧首部的第13-14位的定义不同，IEEE802.3定义为数据字段的长度，而DIX Ethernet II定义为网络层协议类型；2）介质稍有不同，IEEE802.3标准定义了同轴电缆、双绞线和光纤三种介质，而DIX Ethernet II只使用同轴电缆。
5．IEEE 802标准规定了哪些层次？参考答案：IEEE 802标准规定了物理层和数据链路层两个层次。
其中又把数据链路层分为逻辑链路控制（LLC）和介质访问控制（MAC）两个功能子层。
6．试分析CSMA/CD介质访问控制技术的工作原理。
参考答案：CSMA/CD介质访问控制技术被广泛应用于以太网中。
CSMA/CD的工作原理是：当某个站点要发送数据时，它首先监听介质：①如果介质是空闲的，则发送；②如果介质是忙的，则继续监听，一旦发现介质空闲，就立即发送；③站点在发送帧的同时需要继续监听是否发生冲突（碰撞），若在帧发送期间检测到冲突，就立即停止发送，并向介质发送一串阻塞信号以强化冲突，保证让总线上的其他站点都知道已发生了冲突；④发送了阻塞信号后，等待一段随机时间，返回步骤①重试。
计算机网络课后习题与答案
计算机⽹络课后习题与答案第⼀章计算机⽹络概论第⼆章数据通信技术1、基本概念（1）信号带宽、信道带宽，信号带宽对信道带宽的要求答：信号带宽是信号所占据的频率范围；信道（通频）带宽是信道能够通过的信号的频率范围；信号带宽对信道带宽的要求：信道（通频）带宽>信号带宽。
（2）码元传输速率与数据传输速率概念及其关系？答：码元传输速率（调制速率、波特率）是数据信号经过调制后的传输速率，表⽰每秒传输多少电信号单元，单位是波特；数据传输速率（⽐特率）是每秒传输⼆进制代码的位数，单位是b/s或bps；两者的关系：⽐特率＝波特率×log2N，N为电脉冲信号所有可能的状态。
（3）信道容量与数据带宽答：信道容量是信道的最⼤数据传输速率；信道带宽W是信道能够通过的信号的频率范围，由介质的质量、性能决定。
（4）数字信号的传输⽅式、模拟信号的传输⽅式答：数字信号传输:数据通信1）数/模转换-->模拟通信系统-->模/数转换2）直接通过数字通信系统传输模拟信号传输1）模拟通信：直接通过模拟通信系统2）数字通信:模/数转换-->数字通信系统-->数/模转换2、常⽤的多路复⽤技术有哪些？时分复⽤与统计复⽤技术的主要区别是什么？答：常⽤的多路复⽤技术有空分多路复⽤SDM、频分多路复⽤FDM、时分多路复⽤TDM 和波分多路复⽤WDM；时分复⽤与统计复⽤技术的主要区别是：时分多路复⽤：1）时隙固定分配给某⼀端⼝2）线路中存在空闲的时隙统计时分多路复⽤（按排队⽅式分配信道）：1）帧的长度固定2）时隙只分配给需要发送的输⼊端3、掌握T1和E1信道的带宽计算⽅法。
答：每⼀个取样值⽤8位⼆进制编码作为⼀个话路，则24路电话复⽤后T1标准的传输⽐特率为多少？8000×(8×24+1)=1544000b/sE1 标准是32路复⽤（欧洲标准）传输⽐特率为多少？8000×(8×32)= 2048000bps 4、⽐较电路交换、报⽂交换、分组交换的数据报服务、分组交换的虚电路服务的优缺点？5、指出下列说法错误在何处：（1）“某信道的信息传输速率是300Baud”；（2）“每秒50Baud的传输速率是很低的”；（3）“600Baud和600bps是⼀个意思”；（4）“每秒传送100个码元，也就是每秒传送100个⽐特”。
中职计算机网络技术教案
中职计算机网络技术教案第一章：计算机网络基础知识1.1 网络的定义与发展1.2 计算机网络的组成与结构1.3 网络拓扑结构与传输介质1.4 数据通信基础第二章：网络设备与网络架构2.1 网络设备的功能与分类2.2 交换机与路由器的原理与应用2.3 网络架构设计与规划2.4 网络设备互联与配置第三章：TCP/IP协议栈3.1 网络层：IP协议与子网划分3.2 传输层：TCP与UDP协议3.3 应用层：常见应用协议与编程接口3.4 整合同享与NAT地址转换第四章：局域网技术4.1 以太网与IEEE 802标准4.2 快速以太网与吉比特以太网4.3 虚拟局域网（VLAN）技术4.4 局域网互联与广域网技术第五章：互联网应用与服务5.1 网页浏览与电子邮件5.2 文件传输协议与BitTorrent 5.3 网络会议与远程教育5.4 网络安全与隐私保护第六章：广域网技术6.1 电话网络与ATM网络6.2 帧中继与SMDS6.3 异构网络的互联技术6.4 MPLS网络与VPN第七章：网络安全7.1 网络安全威胁与防护策略7.2 防火墙与入侵检测系统7.3 加密技术与数字签名7.4 安全套接层与VPN第八章：网络管理8.1 网络管理的基本概念与体系结构8.2 SNMP与CMIP协议8.3 网络管理软件与工具8.4 网络监控与故障排除第九章：无线网络与移动计算9.1 无线局域网标准与技术9.2 蓝牙与Wi-Fi技术9.3 移动通信网络与4G/5G技术9.4 物联网（IoT）与边缘计算第十章：新兴网络技术与发展趋势10.1 软件定义网络（SDN）10.2 网络功能虚拟化（NFV）10.3 云计算与大数据网络10.4 未来网络技术展望重点和难点解析一、网络的定义与发展难点解析：网络的定义需理解其作为一个通信系统的概念，发展历程中需要掌握重要的里程碑技术，网络的基本组成与结构需要掌握各个组成部分及其功能。
二、计算机网络的组成与结构难点解析：网络拓扑结构的理解与绘制，传输介质的种类与特性。
无线广域网
IEEE WRAN标准802.22
无线地域网路
(Wireless Regional Area Networks，WRAN) 标准 802.22 ；该标准涵盖每通道22Mbps的 宽频无线接取、与收发器间距可达100公里 的传输距离，而且不会受到地面电视广播讯 号之干扰。 国内参与该标准的企业有华为、中兴等公司。
广播电视与IEEE 的融合
04年，以青岛现场会为标志，我国有线电视数字化 整体转换工作全面启动。 07年，我国地面数字电视强制性国家标准和手机电 视CMMB标准开始实施，目标是在奥运会期间至少 在几个奥运城市能开通地面数字电视和手机电视业 务。 广播电视村村通工程将通过发射直播卫星和加强无 线覆盖工程建设来实现，确保在“十一五”期间能 让广大农民群众看上至少四套电视节目
MAC帧往返时延(RTT)
安全模式
<10ms
AES(高级加密标准)
不同场景下的频谱效率
参数
移动速率(km/h) 频谱效率 (bit/s/Hz/cell) 3 2.0
下行
120 1.5 3 1.0
上行
120 0.75
2.纯IP架构
IEEE 802.20秉承了IEEE 802协议族的 纯IP架构。纯IP架构，与3GPP和3GPP2所 提出的全IP概念有所不同——前者是核心网 和无线接入网都基于IP传输，而后者仅仅实 现了核心网的IP化。设计架构的差异使 802.20与其它3G技术相比具有明显的优势。
802.20标准
IEEE802.20技术也被称之为Mobile-Fi。 最初由IEEE802.16工作组于2002年3月提出的。 2002年9月，IEEE802.20工作组正式成立。 IEEE标准协会(IEEE-SA)标准委员会2006年6月15 日宣布，暂停IEEE802.20工作组的一切活动(发布 资料和PDF格式文档) 。 2006年11月13日，IEEE802.20工作组在美国德克 萨斯州达拉斯召开了全体会议(Plenary Meeting)， 重新开始了标准制定活动。 尽管举步为艰，但是我们认为IEEE802.20应该是前 途光明，因为需求永远是拉动技术进步的最大动力。
计算机网络与Internet应用基础教程 第6章 网络互联
2. 网桥的类型 目前的网桥标准有两个，分别由IEEE的802.1与 802.5两个分委员会制定，它们的区别在于路由选 择策略不同。基于这两种标准有两种网桥。 ○ 透明网桥——透明网桥由各网桥自己来决定路 由选择，局域网上的各结点不负责路由选择。透明 网桥的最大优点是容易安装。 ○ 源路选网桥——源路选网桥由发送帧的源结点 负责路由选择。网桥假定每个结点在发送帧时，都 已经清楚地知道发往各个目的结点的路由，源结点 在发送帧时需要将详细的路由信息放在帧的首部。
（2） 数据转发 路由器的另一个基本功能是完成数据分组的传送， 即数据转发，通常也称数据交换（Switching）。 在大多数情况下，互联网上的一台主机（源端）要 向互联网上的另一台主机（目的端）发送一个数据 包，通过指定缺省路由等办法，源端计算机通常已 经知道一个路由器的物理地址（即MAC地址）。 源端主机将带着目的主机的网络层协议地址的数据 包发送给已知路由器。路由器在接收了数据包之后， 检查包的目的地址，再根据路由表确定它是否知道 怎样转发这个包，如果它不知道下一跳路由器的地 址，则将包丢弃。如果它知道怎么转发这个包，路 由器将改变目的物理地址为下一跳路由器的地址， 并且把包传送给下一跳路由器。
（3） 由于中继器在物理层实现互连，所以它对物 理层以上各层协议完全透明。
图6-1 用中继器连接两个10 Base-5电缆段
图6-2 用中继器连接不同传输介质系统的以太网
6.2.2 网桥
网桥（Bridge）又称桥接器，它是一种存储转发设 备，主要用于局域网-局域网互联。使用网桥连接 起来的局域网从逻辑上是一个网络，也就是说，网 桥可以将两个以上独立的物理网络连接在一起，构 成一个单个的逻辑局域网。从协议层次上看，网桥 操作在OSI参考模型的第二层，它在数据链路层对 数据帧进行存储转发，实现网络互联。网桥能够连 接的局域网可以是同类网络，也可以是不同的网络， 而且这些网络可以是不同的传输介质系统。使用远 程桥还能够实现局域网的远程连接，即LANWAN-LAN的互联方式。
中职计算机网络技术教案
中职计算机网络技术教案第一章：计算机网络概述教学目标：1. 了解计算机网络的定义、功能和发展历程。
2. 掌握计算机网络的分类和拓扑结构。
3. 理解网络协议和网络体系结构。
教学内容：1. 计算机网络的定义和功能2. 计算机网络的发展历程3. 计算机网络的分类4. 计算机网络的拓扑结构5. 网络协议和网络体系结构教学方法：1. 讲授法：讲解计算机网络的定义、功能和发展历程。
2. 案例分析法：分析不同类型的计算机网络和拓扑结构。
3. 讨论法：探讨网络协议和网络体系结构的特点和应用。
教学评价：1. 课堂问答：检查学生对计算机网络定义和功能的理解。
2. 小组讨论：评估学生对不同网络类型和拓扑结构的认识。
3. 课后作业：检验学生对网络协议和网络体系结构的掌握。
第二章：网络互联设备教学目标：1. 熟悉常见的网络互联设备及其功能。
2. 掌握网络互联设备的安装和配置方法。
3. 了解网络互联设备的工作原理。
教学内容：1. 网络交换机2. 路由器3. 防火墙4. 无线接入点5. 网络互联设备的安装和配置教学方法：1. 讲授法：介绍网络互联设备的功能和工作原理。
2. 演示法：展示网络互联设备的安装和配置过程。
3. 实践操作法：学生动手操作网络互联设备，进行实践练习。
教学评价：1. 课堂问答：检查学生对网络互联设备功能的了解。
2. 操作演练：评估学生对网络互联设备的安装和配置能力。
3. 小组讨论：探讨网络互联设备在工作中的应用和注意事项。
第三章：网络协议与体系结构教学目标：1. 理解网络协议的作用和分类。
2. 掌握常见的网络协议及其特点。
3. 了解网络体系结构的基本概念和分层原理。
教学内容：1. 网络协议的作用和分类2. 常见网络协议及其特点3. 网络体系结构的基本概念4. 分层原理和协议栈教学方法：1. 讲授法：讲解网络协议的作用和分类。
2. 案例分析法：分析常见网络协议的特点和应用。
3. 讨论法：探讨网络体系结构的基本概念和分层原理。
第6章(1)计算机网络概述
28
网络体系结构：指计算机网络的各个层和在各层上使用的全部协议。
网络体系结构定义了一个框架，它使这些用不同媒介连接起来的不同 设备和网络系统在不同的应用环境下可实现互操作，并满足各种业务的需 求。任何厂商的任何产品、以及任何技术只要遵守这个空间的行为规则， 就能够在其中生存并发展。
网络体系结构采用分层处理方法解决问题，把复杂的网络互联问题划 分为若干个较小的、单一的问题，在不同层上予以解决。
29
接口：
每层都是建筑在它的前一层的基础上，每层间有相应的通信协议，相 邻层之间的通信约束称为接口。 接口用于说明上层如何使用下层的服务。
服务：
在分层处理后，相似的功能出现在同一层内，每一层仅与其相邻上、 下层通过接口通信，该层使用下层提供的服务，并向上层提供服务。
服务用于说明某一层为上一层提供一些什么功能。
上、下层之间的关系是下层对上层服务，上层是下层的用户。
30
相关国际机构简介： 在计算机网络标准领域中，有各种类型的组织参与标准的指定和推广。
1.国际标准领域： 国际标准组织 ISO (International Organization for Standardization) 各国标准化团体组成的世界性的联合会。 位于瑞士的日内瓦，有100多个国家加入。 美国国家标准化协会 ANSI (American National Standards Institute) 国家性民间组织，ANSI标准常常被ISO采纳为国际标准 电子及电气工程师协会 IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 国际性的电子技术与信息科学工程师的协会，是世界上最大的专业技 术组织之一，拥有来自175个国家的36万会员(到2005年)。
计算机网络技术基础教学大纲
计算机网络技术基础教学大纲第一章：引言计算机网络技术基础教学大纲的编写旨在全面介绍计算机网络的基本原理和技术。
本教学大纲将涵盖计算机网络的基本概念、网络设备与协议、网络通信和传输、局域网与广域网、网络安全与管理等内容。
通过学习本教学大纲，学生将能够掌握计算机网络的基本理论和实践技能，为进一步深入学习和应用计算机网络技术奠定坚实基础。
第二章：计算机网络基础概念2.1 计算机网络的定义与分类2.2 计算机网络的发展历程2.3 计算机网络的组成以及各组成部分的功能介绍2.4 计算机网络的拓扑结构第三章：网络设备与协议3.1 网络设备的分类与功能3.2 网络协议的定义与分类3.3 TCP/IP协议族及其应用第四章：网络通信与传输4.1 网络通信的基本原理4.2 数据传输的基本概念与技术4.3 常见的网络传输介质与技术第五章：局域网与广域网5.1 局域网的概念与组网技术5.2 广域网的概念与组建第六章：网络安全与管理6.1 网络安全的基本概念与原则6.2 常见网络安全威胁与防范措施6.3 网络管理的基本任务与方法第七章：计算机网络技术应用7.1 互联网与Web技术7.2 网络应用与服务7.3 移动互联网与无线网络技术第八章：实验与实践8.1 计算机网络实验的设计与实施8.2 网络故障排除与维护8.3 计算机网络的性能测试与优化总结通过对计算机网络技术基础的学习，用户将能够了解网络组成和功能，并具备网络设备与协议的评估和选择能力。
用户还将掌握网络通信和传输的基本原理、局域网与广域网的设计和搭建、网络安全与管理的基本知识，以及计算机网络技术的应用和实践。
我们相信，通过扎实的基础知识与实践能力的培养，学生将在未来的计算机网络领域有更好的发展和应用。
《计算机网络技术基础》课程教案
《计算机网络技术基础》课程教案第一章：计算机网络概述教学目标：1. 了解计算机网络的定义、功能和发展历程。
2. 掌握计算机网络的体系结构及其分层模型。
3. 理解计算机网络的分类和应用场景。
教学内容：1. 计算机网络的定义和功能2. 计算机网络的发展历程3. 计算机网络的体系结构：OSI模型和TCP/IP模型4. 计算机网络的分类：局域网、城域网、广域网5. 计算机网络的应用场景：互联网、物联网、企业网络等教学方法：1. 讲授：讲解计算机网络的基本概念和原理。
2. 互动：提问和讨论，帮助学生理解计算机网络的不同类型和应用。
3. 案例分析：分析实际应用场景，让学生了解计算机网络的实际应用。
作业与练习：1. 了解当前互联网的发展状况。
2. 分析日常生活中接触到的计算机网络应用。
第二章：网络通信协议教学目标：1. 理解通信协议的概念和作用。
2. 掌握常见网络通信协议的特点和应用。
教学内容：1. 通信协议的概念和作用2. 常见网络通信协议：、FTP、TCP、UDP等3. 协议分层：传输层协议、网络层协议、应用层协议等4. 协议的实现：协议栈、协议编码和解码教学方法：1. 讲授：讲解通信协议的基本概念和作用。
2. 互动：提问和讨论，帮助学生理解不同通信协议的特点和应用。
作业与练习：1. 分析日常生活中使用的网络应用所依赖的通信协议。
2. 了解不同通信协议在网络中的位置和作用。
第三章：网络硬件设备教学目标：1. 了解网络硬件设备的功能和作用。
2. 掌握常见网络硬件设备的特点和配置。
教学内容：1. 网络硬件设备的功能和作用2. 常见网络硬件设备：交换机、路由器、网卡、调制解调器等3. 网络设备的配置和管理：命令行界面、图形用户界面等4. 网络设备的工作原理：数据传输、路由选择、交换机转发等教学方法：1. 讲授：讲解网络硬件设备的基本概念和作用。
2. 互动：提问和讨论，帮助学生理解不同网络硬件设备的特点和配置。
作业与练习：1. 分析网络硬件设备在网络中的角色和作用。
网络设备配置与管理06
2.软件系统 软件系统 软件系统主要有：IOS、运行配置文件和启动配置文件三部分组成。 （1）IOS（Internetwork Operating System，互联网络操作系统） IOS是Cisco公司的路由器专用操作系统，为便于称呼，路由器的IOS 称为Cisco IOS，也称为思科IOS。IOS是Cisco路由器系统软件的重要组成 部分。Cisco IOS Cisco IOS软件运行于80%以上Internet主干网络路由器中，它提供 80% Internet 了全面的网络服务，实现许多丰富的网络功能。 （2）运行配置文件（Runnning Configuration） 运行配置文件也称为活动配置文件，驻留在RAM中，包含了目前在路 由器中“活动”的IOS配置命令。配置IOS时，其实就是更改路由器的运行 配置。 （3）启动配置文件（Startup Configuration） 启动配置文件也称为备份配置文件，驻留在NVRAM中，包含了希望 在路由器启动时执行的配置命令。启动完成后，启动配置文件就变成了运 行配置文件。
6.3 路由器的采购与技术展望
6.3.1 路由器的采购 1.路由器的管理方式 2.路由器所支持的路由协议 3.路由器的安全性 4.丢包率 5.背ห้องสมุดไป่ตู้能力 6.吞吐量 7.转发时延 8.路由表容量 9.可靠性
6.3.2 路由器的技术展望
1.太比特路由器 太比特路由器 太比特路由器是一种具有Tbit/s级的交换容量、支持多业 务的超高速路由器，是构成下一代骨干网的关键要素之一。太 比特路由器比吉比特路由器交换容量更大、支持业务更多、性 能更完备。 太比特路由器采用了全新的分布式体系结构，其优越的性能还表 现在如下几个方面： (1)使用光纤交换背板代替电子交换背板，提高了交换背板的容 量和可靠性； (2)模块化、分布式体系结构和分布式软件的设计，保证灵活的 扩展能力，这是太比特路由器设计的关键技术； (3)接口支持DWDM，并逐渐替代SONET，以提高数据传输效率 和降低成本； (4)采用链路融合技术，保证系统的灵活配置，满足不同用户的 需求。
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ü ppp encapsulation ü主机 ü用户名/密码 üppp 验证
Enabling PPP Authentication
ü ppp encapsulation ü 主机 ü 用户名/密码 ü ppp 验证
6.3.3 配置PPP（续）
Router(config-if)#encapsulation ppp
点对点或者 电路交换连接
用户与网络接入示意图
6.2 建立串行点到点连接
路由器的连接
用户端
DTE
CSU/ DSU 服务提供端
DCE
EIA/TIA-232
EIA/TIA-449
V.3
X.21
EIA-530
在 CSU/DSU端的网络连接
6.2.1 HDLC帧结构
Cisco HDLC
Flag Address Control Proprietary Data FCS Flag
02 id
MD5 hash
hash
766-1
MD5
hash
03 id “Welcome in”
6.3.3 配置PPP
检验我是谁.
服务提供商
验证路由器
(路由器接收呼叫.) 启动 PPP
被验证的路由器
(路由器初始一个呼叫.) Enabling PPP
Enabling PPP Authentication
单向CHAP验证
Remote user John
Run PPP Use CHAP
Name: john Password: urbiz
Access server Cisco1
Local user database
Request for challenge
Challenge
Response Accept or reject
指定 PAP 或者 CHAP 认证
6.3.3 配置CHAP实例
6.3.4 核实HDLC和PPP配置
Router#show interface s0 Serial0 is up, line protocol is up Hardware is HD64570 Internet address is 10.140.1.2/24 MTU 1500 bytes, BW 1544 Kbit, DLY 20000 usec, rely 255/255, load 1/255 Encapsulation PPP, loopback not set, keepalive set (10 sec) LCP Open Open: IPCP, CDPCP Last input 00:00:05, output 00:00:05, output hang never Last clearing of "show interface" counters never Queueing strategy: fifo Output queue 0/40, 0 drops; input queue 0/75, 0 drops 5 minute input rate 0 bits/sec, 0 packets/sec 5 minute output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec 38021 packets input, 5656100 bytes, 0 no buffer Received 23488 broadcasts, 0 runts, 0 giants, 0 throttles 0 input errors, 0 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored, 0 abort 38097 packets output, 2135697 bytes, 0 underruns 0 output errors, 0 collisions, 6045 interface resets 0 output buffer failures, 0 output buffers swapped out 482 carrier transitions DCD=up DSR=up DTR=up RTS=up CTS=up
HDLC（续）
HDLC：是在同步数据链路控制封装协议发展而来的
数据链路层协议。
HDLC是CISCO串行线路的缺省封装协议，只允许
CISCO专用设备的连接，与其他的供应商的设备不兼 容。
如果与没有运行CISOC
IOS的设备连接应当使用PPP。
6.3 PPP协议作用
能够控制数据链路的建立；
能够对广域网的IP地址进行分配和管理； 允许同时采用多种网络层路由协议；
• PPP协议的NCP层支持多协议封装
6.3.1 PPP协议组成
6.3.2 PPP身份验证
两个认证协议: PAP 和 CHAP
拨号或者
电路交换网络
PPP 会话连接
1 2 3 链路创建阶段 可选的认证阶段 网络层协商阶段
6.3.2 PPP身份验证——PAP
密码用明文传递
双方两次握手建立连接
远端路由器 (SantaCruz)
6.3.4 核实HDLC和PPP配置
作业：
分组：根据实验机与学生数量确定实验小组
利用以上所学知识完成【实验XHJC-SY-004-16】 文档中、实验名称为“PPP和CHAP认证的配置” 中的相关练习。
6.4 帧中继
8-34
6.4.1 帧中继概念
帧中继(Frame Relay，FR)技术是在OSI第二层上
6.4.2 帧中继业务
帧中继网络提供的业务有两种： 永久虚电路 交换虚电路
目前已建成的帧中继网络大多只提供永久虚电路 业务 。
6.4.3 帧中继的基本功能
帧中继在OSI第二层以简化的方式传送数据，仅完 成物理层和链路层核心层的功能，智能化的终端 设备把数据发送到链路层，并封装在LAPD帧结构 中，实施以帧为单位的信息传送。网络不进行纠 错、重发、流量控制等。
拔号者处理CHAP挑战数据包;
1,将序列号放入MD5散列生成器;
MD5 hash
2,将随机数放入MD5散列生成器; 3,用访问服务器的认证名比较口令 4，将密码放入MD5散列生成器
第四步 拔号者向访问服务器发送挑战应答
User dials in
766-1 3640-1
user pass 3640-1 pc1
• Cisco的HDLC协议有一个特性位，来支持多协议的环境
HDLC
Flag Address Control Data FCS Flag
• 支持单协议的环境
6.2.2 配置HDLC封装
Router(config-if)#encapsulation hdlc
• 执行HDLC的封装 • HDLC是串行接口的默认的封装协议
启动PPP封装
6.3.3 配置PPP（续）
Router(config)#hostname name
• 给你的路由器指定一个主机名
Router(config)#username name password password
• 指定一个认证路由器的用户名和密码
6.3.3 配置PPP（续）
Router(config-if)#ppp authentication {chap | chap pap | pap chap | pap}
pass pc1
02 id
MD5 hash
hash
766-1
MD5
=?
hash
第六步 访问服务器向拔号者发送认证通过/失 败的消息
User dials in
766-1 3640-1
user pass 3640-1 pc1 user 766-1 pass pc1
01 id random 3640-1
766-1 3640-1
01 id random 3640-1
1,建立挑战数据包;随机数,认证名…
2,将序列号保存在访问服务器中; 3,向呼叫方发送挑战数据包;
第三步拔号者处理挑战消息
User dials in
766-1 3640-1
user pass 3640-1 pc1
01 id random 3640-1
X.25, Frame Relay, ATM 包交换
Service Provider
PPP, SLIP, HDLC
电路交换
Telephone Company
6.1.3 WAN 接入服务提供商
广域网服务商提供的网络
S
S
S
S
中心交换机 本地环路
S
S
S
分界线 用户前端设备
Trunks and switches
用简化的方法传送和交换数据单元的一种技术。
Frame Relay 与OSI
OSI 参考模型
Application
Frame Relay
Presentation Session
Transport Network Data Link Physical IP/IPX/AppleTalk, etc. Frame Relay EIA/TIA-232, EIA/TIA-449, V.35, X.21, EIA/TIA-530
6.1 WAN简介
广域网连接设备
连接需求是根据用户的需求和花费而定的
服务提供商
6.1.1 WAN连接类型：Layer 1
租用线路
异步连接, ISDN
电路交换
Telephone Company
同步连接
包交换
Service Provider
6.1.2 典型的WAN封装协议：Layer 2
租用线路 HDLC, PPP, SLIP