12 广域网技术
广域网接入技术
4.2 常见的广域网接入技术
数字数据网（DDN）是利用数字信道传输数据信号的数据传 输网，应用于计算机之间的通信，传送数字化传真、数字化 语音，数字化图像或其他数字化信号。是一个传输速率较高、 网络延时较小、全透明、高流量的数据传输网络。DDN 可提 供永久性和半永久性连接的数据传输通道。永久性连接的数 据传输信道是指通过建立固定连接，形成传输速率固定的专 用带宽。半永久性连接的数据传输信道则由网络管理员根据 申请调整其传输速率、传输数据的目的地和传输路由。
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6. 2 量规R口公差带
1.工作量规公差带 量规在制造过程中，不可避免地会产生误差，因而必须给定
尺寸公差加以限制。通规在检验零件时，要经常通过被检零 件，其工作表面会逐渐磨损以至报废。为了使通规有一个合 理的使用寿命，还必须留有适当的磨损量。因此通规公差由 制造公差(T)和磨损公差两部分组成。止规由于不经常通过零 件，磨损极少，所以只规定了制造公差量规设计时，以被检 零件的极限尺寸作为量规的基本尺寸。图6. 2所示为光滑极限 量规公差带图，标准规定公差带以不超越工件极限尺寸为原 则。通规的公差带对称于Z值(称为公差带位置要素)，其允许 磨损量以工件的最大实体尺寸为极限;止规的制造公差带是从 工件的最小实体尺寸算起，分布在尺寸公差带之内。
2. 数字数据网的结构 数字数据网由数字传输电路和数字交叉复用设备构成。利用
光缆传输电路满足数字传输需要，利用数字交叉连接复用设 备对数字电路进行半固定交叉连接和子速率的复用。
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4.2 常见的广域网接入技术
如图4−2所示，典型的数字数据网功能由以下部分实现。 （1）数据终端设备（DTE），即接入DDN 网的终端设备可
无线网络与广域网技术
（6）DDN数字数据网：利用数字信道提供数据通信的传输网，主要提供点 到点及点到多点的专线专网。DDN采用时分多路复用技术TDM，为用户提 供半永久性或永久性连接 电路，所以DDN的信道是非交换，用户独占的永 久虚电路（PVC）。
（7）SDH光同步数字传输网：是一种全新技术体制，采用时分复技术TDM。 具有路由自动选择能力，上下电路维护、控制、管理功能强，标准统一，便 于传输更高速率的 业务等优点。具有统一的光接口，自愈环。SDH采用的 信息结构等级为同步传送模块， 最基本模块为STM－1，可以进行构成复用， 最高可复用为STM－256。
（8）SONET同步光纤网：SDH/SONET定义了一组在光纤上传输光信号的速率和格式， 通常统称为光同步数字传输网，是宽带综合数字网B- ISDN的基础之一。SDH/SONET采 用时分复用技术TDM。SONET多用于北美和日本，SDH多用于中国和欧洲。OC-N是 SONET 的速率标准。 OC-1：51.84Mbps OC-3：155.52Mbps OC-12：622.08Mbps
3.无线加密：
（1）WEP：有线等效保密WEP协议是对在两台设备间无线传输的数据进行加密的方式， 用以防止非法用户窃听或侵入无线网络。WEP使用了RC4算法，有漏洞，被淘汰。 （2）WPA-PSK（TKIP）：基于802.11i协议。WPA的安全机制，使用TKIP协议（临时密 钥完整性协议），加密算法还是WEP中使用的加密算法RC4，每一个使用者必须输入密钥 来 接入网络，密钥可以是8到63个ASCII字符、或是64个16进位数字（256位元）。 （3）WPA2-PSK（AES）：WPA2支持AES（高级加密算法），使用CCMP协议（计数器 模式密码块链消息完整码协议）。 （4）WPA-PSK（TKIP）+WPA2-PSK（AES）：采用上述两种加密方式的结合，是当前 无线路由里最高的加密模式，但是这种加密模式因为兼容性的问题，还没有被很多用户所 使 用。目前最广为使用的就是WPA-PSK（TKIP）和WPA2-PSK（AES）两种加密模式。
广域网(WAN)技术
7.5.2 X.25技术基础
7.5.2.1 X.25协议分层 分组层（网络层） X.25规程 数据链路层 物理层 1、物理层： X.21：定义DTE（数据终端设备）和DCE（数据通信设备）之间的数字同步传送方式。 X.21bis：定义DTE与DCE之间的模拟传送方式 V.24建议：25芯接口。 信控学院通信工程教研室 第10页
HDLC
PPP
SDLC
数据链路层： LAPB：Link access Protocol –Balanced平衡链路接入协议 FR：Frame Relay，帧中继 HDLC：High-level Data Link Control 高级数据链路控制规程 PPP：Point To Point Protocol 点对点协议 SDLC：Synchronous Data Link Control 同步数据链路控制规程 常用的公共网络： 1）电话交换网（PSTN，Public Swithed Telephone Network），也称电信网 2）分组数据交换网（X.25） 3）帧中继网络 4）数字数据网 5）ATM网络 信控学院通信工程教研室 第4页
计算机网络与Internet教程讲义（电子版）
第七章 广域网技术（6学时,2/6）
7.3 广域网的构成
数据网普遍采用存储转发方式的分组交换，分组交换机是广域网的基本设备之一，分组交换机互 连构成广域网，增加分组交换机可以扩展广域网，覆盖更多的空间，连接更多的计算机。 分组交换机实际上是计算机设备，具有处理器、存储器和用于收发分组的I/O设备。
H21 H22 H23 H24
4
6 主机 B 用户子网
2
传输链路
信控学院通信工程教研室 第3页
计算机网络与Internet教程讲义（电子版）
计算机网络技术：数字数据网,帧中继和ADSL技术
广域网技术
数字数据网DDN
DDN的主要特点
（3）DDN为全透明传输网，由于DDN将数字通信的规约和协议寄托在智能化程度很高的用户终 端来完成，本身不受任何规程的约束，所以是全透明网，是一种面向各类数据用户的公用通信网， 可以支持任何规程，支持数据、图像、语音等多种业务，相当于一个大型的中继开放系统。
X.25分组交换网
2．X.25分组级的分组格式
广域网技术
广域网技术
帧中继
帧中继概述
帧中继（Frame Relay）是X.25在新的传输条件下（光纤传输、传输误码率低）的发展，由 X.25分组交换技术演变而来的。同时它继承了X.25的优点，如统计复用、永久虚电路（PVC）、 交换虚电路（SVC）等，从而简化了大量的网络功能，将用于保证数据可靠性传输的任务，委托 给用户终端或本地结点完成，以此减少网络时延和通信成本。
（0～255）组成。 • 用于虚呼叫的虚电路号范围和永久虚电路的虚电路号应在签订业务时与管理部门协商确定与分
配。
广域网技术
X.25分组交换网
2．X.25分组级的分组格式 在分组级上，所有的信息都以分组为基本单位进行传输和处理。X.25的分组可以分为数据分组和控 制分组两种。实际上，数据分组是比较简单的，复杂的是控制分组，因为控制分组的种类繁多，如 虚电路的建立、数据传送时的流量控制、中断、数据传送完毕后的虚电路释放等，都要用到控制分 组。各种控制分组的格式在X.25的文本中都有明确的规定。 数据分组和控制分组的公共部分即分组头，它由三个字节构成，如图10-14所示。分组头可以分为 三个部分。
广域网技术
数字数据网DDN
DDN的组成
2．复用及交叉连接系统 DDN复用技术包括PCM（脉冲码调制的信号）复用、超速率复用、子速率复用。 （1）PCM复用。就是将32条64 Kbps的PCM信号复用到一条2048 Kbps的信道上。
第5章 广域网原理与技术
报文分组号的作用是为了使目的节点能对收到的报文分组进行重新
排序并组装，但这个报文分组头无形中增加了网络传输的数据量， 即增加了网络传输开销。
9
第5章 广域网技术
计算机网络及应用
虚电路方式
为减轻接收端对报文分组进行重新排序的负担，可采用能保 证报文分组按发送顺序到达目标节点的服务方式，即虚电路
（Virtual Circuit）的服务方式。虚电路服务在双方进行通信之前，
（如ISDN电话、终端等）同时进行数字通信连接。从某种角
度来看，ISDN具有费用低廉、使用灵活方便、高速数据传输 且传输质量高等优点。ISDN的组成部件包括用户终端、终端 适配器、网络终端等设备。ISDN的用户终端主要分为两种类 型：类型1和类型2。
21
第5章 广域网技术
计算机网络及应用
N-ISDN系统组成
在数据链路层，可以选择运行PPP、HDLC等链路层协议，在
通信连接中被视为数据端接设备DCE。
13
第5章 广域网技术
计算机网络及应用
信道服务单元/数据服务单元
信道服务单元CSU是连接DTE到本地数字电路的一个数字装
置，它能将LAN的数据帧转化为适合通信网使用的数据帧，或者
相反。 数据服务单元DSU能够对电信线路进行保护与故障诊断。这 两种设备的典型应用就是组合成一个独立的单元，实际上相当于 一个调制解调器的作用。DSU在作为数据终端设备的计算机与 CSU之间提供类似于调制解调器的连接。CSU/DSU的数据终端 设备接口通常兼容V.xx和RS 232C或类似的串行接口。
计算机网络及应用
5.2 广域网提供的服务
5.2.1 广域网通信服务类型 5.2.2 广域网服务的常用设备
计算机网络技术与应用知识点大全
计算机网络技术与应用知识点大全计算机网络技术与应用知识点大全：一、网络基础知识1、计算机网络的定义与分类2、OSI参考模型与TCP/IP协议栈3、网络拓扑结构与网络设备4、IP地质与子网划分5、数据传输方式：电路交换、报文交换、分组交换6、数据链路层与物理层7、网络层与路由协议8、传输层与可靠传输协议9、应用层与常见协议二、局域网技术1、以太网技术与IEEE 802.3标准2、交换技术与交换机3、VLAN与VLAN划分4、网桥与二层交换机5、局域网拓扑结构：总线型、星型、环型6、局域网扩展技术：集线器、中继器、网桥、三层交换机三、广域网技术1、传输介质：方式线、光纤、无线电波2、数字传输系统：PDH、SDH3、ATM技术与应用4、Frame Relay技术与应用5、MPLS技术与应用6、VPN技术与应用7、BGP与动态路由协议四、网络安全技术1、安全威胁与攻击类型2、防火墙技术与应用3、VPN技术与应用4、IDS/IPS技术与应用5、加密与认证技术6、非对称加密与数字证书7、安全策略与安全管理五、无线网络技术1、无线局域网技术与IEEE 802.11标准2、WIFI技术与应用3、蓝牙技术与应用4、无线传感器网络5、移动通信技术.2G、3G、4G、5G6、网络规划与优化六、网络管理与监控1、SNMP协议与网络管理系统2、RMON与NetFlow技术3、IP SLA与QoS技术4、网络故障诊断与排除方法5、带宽管理与流量控制6、网络性能优化与调优附件：1、网络设备配置范例2、OSI参考模型图示3、VLAN划分示例法律名词及注释：1、知识产权：指对著作权、专利权、商标权等权益所享有的法律保护。
2、隐私保护：指个人信息在网络环境下的合法使用与保护。
3、互联网行业：指以互联网为基础，包括互联网接入、网站运营、电子商务等领域。
广域网接入技术
（2）多点链路。两个以上站点连接到同一条线路上，组成多点链路，如在总线型拓扑 结构的局域网中的链路。这些站点中，只有一台是计算机，它们可以发起通信，从而 负责链路的控制成为主站；其余站点都是终端，各个终端对计算机发出的命令给予响 应，因而叫从站。在多点链路中，各个终端分时地使用通信线路向计算机发送数据或 从计算机接收数据，从而节省了硬件费用。在任意时刻，通信链路上只能有一个主站， 但从站却可以有多个。通信只能在主站与从站之间进行，从站之间是不能直接交换信 息的。 不论是点对点链路、还是多点链路，两个站点之间的通信都可以是半双工的或全 双工的。单工通信不适用于数据链路控制，因为，要实现数据链路控制，通信的两个 站点之间必须相互传送控制信息。
链路配置和控制
3.多点链路的控制 对多点链路的控制通常采用两种方法：其一是主站询问次站是否有数据要发送，这 称为询问法；其二是主站发送数据、并选择一个从站接收数据，这称为选择法。 询问法控制多点链路:主站依一定顺序向各从站发询问信息Poll，被询问的从站若没有数据 要发送，则以否定应答NAK响应。被询问的从站若正好有数据要传送，就立即发送数据 而不必应答，主站接收完数据并校验正确后，给予肯定应答ACK。 一种更为灵活的轮询办法是给予各个次站不同的优先级，在每个轮询周期中，对优 先级高的次站多询问几次。
广域网接入技术
学习目标
学习完本课程，您应该能够： 学习完本课程，您应该能够：
描述HDLC工作原理 描述HDLC工作原理 HDLC 描述PPP工作原理 描述PPP工作原理 PPP 描述帧中继工作原理
课程内容
广域网介绍 HDLC协议 HDLC协议 PPP协议 PPP协议 X.25协议 X.25协议 帧中继协议
DHLC协议 协议
《计算机网络》课件 第3章-广域网、局域网与城域网技术
物理链路、虚通路与虚通道的关系
物理链路（Physical Link） 虚通路（VP，Virtual Path） 虚通道（VC，Virtual Channel）
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支持远程教学的ATM网
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3.2 局域网的技术特点
局域网覆盖有限的地理范围，它适用于公司、机关、 校园等有限范围内的计算机连网的需求； 局域网提供高数据传输速率（10～100Mbps）、低误 码率的数据传输环境，数据传输速率高达1Gbps的高 速局域网正在发展中； 决定局域网特性的主要技术要素为网络拓扑、传输介 质与介质访问控制方法； 从介质访问控制方法的角度来看，局域网可分为共享 介质式局域网与交换式局域网两类。
3.4.2 环型拓扑结构 结点使用点-点线路连接，构成闭合的物理环型结构； 环中数据沿着一个方向绕环逐站传输； 多个结点共享一条环通路； 环建立、维护、结点的插入与撤出。
令牌环的工作原理
® à ¼ µ A
® à ¼ µ A ® à ¼ µ E ® à ¼ µ B ® à ¼ µ E é Å À Ä Token Ring Token Ring ® à ¼ µ B
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ISDN Ê Ù ¶ ¾
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ISDN
ISDN Ê Ù ¶ ¾
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广域网技术
2018/12/4
制作：辛浩 李玲玲
8
网络随时接受主机发送的分组（即数据报） 网络为每个分组独立地选择路由。
提供数据报服务的特点H2 来自4 DH1 向 H5 发送分组 路径可能变化
H1 A
H2 向 H6 发送分组
H6 E
B
H5 C H3
2018/12/4 制作：辛浩 李玲玲
分组交换网
9
网络尽最大努力地将分组交付给目的主机， 但网络对源主机没有任何承诺。
提供数据报服务的特点
H2 D H4
B
H6 H1 E A H5 C H3
2018/12/4 制作：辛浩 李玲玲
分组交换网
10
网络不保证所传送的分组不丢失 也不保证按源主机发送分组的先后顺序 以及在时限内必须将分组交付给目的主机 提供数据报服务的特点
H2 D H4
B
H6 H1 E A H5 C H3
2018/12/4 制作：辛浩 李玲玲
虚电路服务的思路来源于传统的电信网。
电信网负责保证可靠通信的一切措施，因此
电信网的结点交换机复杂而昂贵。
数据报服务力求使网络生存性好和使对网
络的控制功能分散，因而只能要求网络提 供尽最大努力的服务。
可靠通信由用户终端中的软件（即TCP）来
保证。
2018/12/4 制作：辛浩 李玲玲 18
网络组建与维护
第六章 广域网技术
第四章 广域网技术
4.1
4.2 4.3 4.4 4.5
4.6
4.7 4.8
2018/12/4
广域网概述 广域网中的路由器选择机制 X.25 帧中继 数字数据网 综合业务数字网 非对称数字网 异步传输模式
广域网技术
广域网技术广域网技术是一种可以通过网络互连多个地理位置分散的局域网的技术。
它的出现和发展使得企业、政府和个人能够更加方便地进行跨地域的信息交流和资源共享，极大地提高了工作效率和生活质量。
本文将从广域网技术的定义、发展历程、应用场景及未来发展等方面进行探讨。
首先，我们来了解一下广域网技术的基本概念。
广域网（Wide Area Network，简称WAN）是一个扩展的计算机网络，它可以跨越地理上较大的范围，如城市、国家或全球范围内的多个局域网（LocalArea Network，简称LAN）进行连接。
与局域网相比，广域网具有更大的传输距离、更高的传输速度和更强的数据容量，可以实现更广泛的信息共享和资源互连。
广域网技术的发展历经了多个阶段。
最早期的广域网是基于电报和电话网络的。
随着计算机技术的迅猛发展，广域网逐渐向基于计算机的网络拓扑转变，出现了分组交换技术和路由协议的应用。
20世纪80年代，随着因特网的产生，广域网技术进入了一个全新的发展阶段。
因特网技术为广域网提供了更加稳定和高效的数据传输方式，同时也为广域网的应用带来了巨大的便利。
广域网技术在各个行业中都有重要的应用场景。
首先是企业领域。
企业通常具有多个分部门和分公司，广域网技术可以将这些分支机构连接起来，实现信息共享和业务协作，提高企业的整体效率和竞争力。
其次是政府机构。
政府机构通常分布在不同的地域，广域网技术可以帮助政府实现信息互联互通，提升政务服务的质量和效率。
此外，广域网技术还广泛应用于教育、医疗、金融等行业，为各个领域的信息化建设提供了强大的支持。
展望未来，广域网技术仍将进一步发展。
随着5G技术的普及和应用，广域网的传输速度将进一步提升，信息交流更加迅捷。
同时，云计算和大数据技术的快速发展也将带来广域网技术的新的突破和应用场景。
未来的广域网将更加智能化，通过自动化和智能化的方式，提供更加便捷和安全的网络服务。
总之，广域网技术的出现和发展为人们的工作和生活带来了巨大的变化。
《网络工程》课程大纲
《计算机网络工程》课程教学大纲Computer Network Engineering学时：40+24 学分：4课程性质：院系必选课选课对象：计算机应用专业先修课程：计算机网络基础内容概要：《计算机网络工程》是计算机应用专业一门重要的技术基础课。
主要介绍网络工程的前期准备，包括网络工程知识的积累，网络工程建设资质的获取以及工程立项后的招、投标等内容；网络工程施工流程，包括理论知识、规划设计方法、项目管理、工程施工技术、网络集成等内容；网络工程后期的工作，包括网络测试验收和文档的建设等见容，并通过具体实例，详述贯穿应用这些知识和方法。
选用教材：《计算机网络工程》张恒杰、蒋高飞曹隽编著大连理工出版社主要参考书：《综合布线系统设计与施工》张云鹏主编，中国铁道出版社《计算机网络工程》课程教学大纲教学大纲说明一、课程教学目的与任务21 世纪是信息化社会，计算机网络已经影响生产、工作、生活的各个领域，是社会和经济领域不可缺少的组成部分，机关团体、企事业单位纷纷建设自己的网络，校园网、企业网等各种网络成为学校、企业生存和发展的信息化基础设施。
如何科学地规划、设计和实施一个高效的网络系统？如何控制保证或监理网络系统的工程建设进度和质量？如何使网络系统既能满足当前各种不同的应用和技术需求，又能适应不断增长的带宽、可伸缩性和可靠性需求，使其符合使用者的业务需要？本课程从探讨网络系统的基本概念和建设网络系统的基本方法出发，讲授计算机网络工程的设计步骤、方法、规律及其涉及的相关内容和技术。
网络工程是一门综合学科，涉及系统论、控制论、管理学、计算机技术、网络技术、数据库技术和软件工程等各个领域，通过本课程的学习，让学生熟悉网络工程的基本概念，了解网络工程的总体结构，能以工程化的思想深入了解用户的业务需求和管理模式，来规划、设计网络，制定切实可行的系统方案，并能在此基础上进行实施和维护。
二、课程的基本要求通过本课程的学习，应能达到知识和技能两方面的目标。
广域网、局域网、无线网络介绍
《计算机网络应用与维护》
1
广域网技术
HDSL技术是一种对称的DSL技术，即上下行速率一样。HDSL利用现有的普通电
HDSL技术的特点：
话双绞铜线（两对或三对）来提供全双工的1.544Mbps（T1）或2.048Mbps（E1）
信号传输，无中继传输距离可达6～10km。 HDSL的优点是双向对称，速率比较高，充分利用现有电缆实现扩容。其缺点是 需要两对线缆，住宅用户难以使用，费用也比较高。
《计算机网络应用与维护》
1
广域网技术
BRI含有两个64Kbps的B信道（提供64Kbps带宽来传送语音或数据资料）和一个用做控制的
16Kbps的D信道，图5-11。因此，BRI接口的容量可以为下列三者之一： （1）2个话路+16Kbps的数据包。 （2）2路高速数据+16Kbps的数据包。 （3）1个话路+l路高速数据+16Kbps的数据包。
主机B
报文或报 文分组 应答
释放请求 线路释放 释放应答
称为呼损。
2. 电路交换方式利用率低。
《计算机网络应用与维护》
1
广域网技术
电路交换的优势：
电路交换的一个优势是，提供给用户的是“透明通路”，即交换网对用户信息的
编码方法、信息格式以及传输控制程序等都不加以限制，通信双方收发速度、编码
方法、信息格式、传输控制等完全由传输双方决定。 在传输的过程中，在每个节点的延迟是可以忽略的，数据以固定的数据率传输， 除通过传输链路的传播延迟以外，没有别的延迟，适用于实时大批量连续的数据传 输。
《计算机网络应用与维护》
1
广域网技术
ADSL是一种非对称的宽带接入方式，即用户线的上行速率和下行速率不同。它
广域网、局域网与城域网技术的发展
Nankai University
ATM技术的主要特点：
• ATM采用的是一种面向连接的技术。 • ATM采用的信元（cell）长度为53B，其中
信元头部长度为5B，数据长度为48B； • ATM以统计时分多路复用方式来动态分配
带宽，网络传输延时小，能够适应实时通 信的要求； • ATM的数据传输速率为155Mbps～ 2.4Gbps。
用网络服务。 • 帧中继网在数据链路层VPN技术中占主导地位。
11
Nankai University
基于帧中继的VPN结构
路由器
帧中继交换网 VPN
12
路由器
Nankai University
从B-ISDN到ATM
ISDN致力于实现的目标： • 提供一个在世界范围内协调一致的数字
通信网络，支持各种通信服务，并在不 同的国家采用相同的标准； • 为在通信网络之间进行数字传输提供完 整的标准； • 提供一个标准的用户接口，使通信网络 内部的变化对终端用户透明。
• 用户计算机性能提高，可以承担一部分原 来是由通信子网承担的通信处理功能。
9
Nankai University
帧中继网的特点
1. 高网络吞吐量、低传输延时 • 帧中继是一种采用虚电路的广域网技术，其协
议简单、高效，网络吞吐量高、传输延时短; • 帧中继网工作在物理层与数据链路层，流量控
制与纠错功能由高层协议完成; • 帧中继网处理一个帧的转发延时要比X.25网减
用于构成广域网的主要通信技术与网络类型
• 公共电话交换网 （PSTN） • 综合业务数字网 （ISDN） • 数字数据网 （DDN） • X.25分组交换网
• 帧中继（FR）网 • 异步传输模式 （ATM）网 • 吉比特以太网 （GE）与十吉比
广域网课程设计
广域网课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解广域网的基本概念、特点和应用，掌握广域网的组成原理和常见协议，培养学生运用广域网技术解决实际问题的能力。
1.了解广域网的基本概念、特点和分类。
2.掌握广域网的组成原理，包括物理层、数据链路层、网络层和应用层。
3.熟悉常见的广域网协议，如HDLC、PPP、FR、ATM等。
4.能够使用网络设备（如路由器、交换机）搭建简单的广域网实验环境。
5.能够分析广域网故障，并提出相应的解决措施。
6.能够运用广域网技术解决实际问题，如远程访问、网络互联等。
情感态度价值观目标：1.培养学生对广域网技术的兴趣，提高学生主动学习的积极性。
2.培养学生团队合作精神，学会与他人共同分析问题、解决问题。
3.培养学生关注社会热点，关注广域网技术在生活中的应用，提高学生的社会责任感和使命感。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括广域网的基本概念、特点和应用，广域网的组成原理，以及常见广域网协议。
1.广域网的基本概念、特点和分类。
2.广域网的组成原理，包括物理层、数据链路层、网络层和应用层。
3.常见广域网协议，如HDLC、PPP、FR、ATM等。
4.广域网技术在实际生活中的应用案例。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法：用于讲解广域网的基本概念、特点、分类和组成原理。
2.讨论法：学生分组讨论广域网协议的特点和应用场景。
3.案例分析法：分析广域网技术在实际生活中的应用案例，让学生了解广域网技术的重要性。
4.实验法：引导学生动手搭建广域网实验环境，培养学生的实际操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本节课将采用以下教学资源：1.教材：《计算机网络》。
2.参考书：《广域网技术教程》。
3.多媒体资料：广域网实验演示视频、广域网技术在实际应用中的案例视频等。
4.实验设备：路由器、交换机、网线、水晶头等。
网络工程师的广域网(WAN)技术知识
网络工程师的广域网（WAN）技术知识在当今信息爆炸的时代，广域网（WAN）成为了各个组织和企业之间进行远程通信和数据传输的重要手段。
作为网络工程师，熟悉和掌握广域网技术是必不可少的。
本文将介绍网络工程师需要了解的广域网技术知识。
1. 广域网（WAN）的概念广域网是指覆盖范围广泛的计算机网络，它连接了多个局域网（LAN）或城域网（MAN），使这些局域网之间能够相互通信和共享资源。
广域网通过使用公共或专用的传输介质（如电话线、光纤等）和设备（如路由器、交换机等）来实现。
2. 广域网的拓扑结构广域网可以采用多种不同的拓扑结构，包括点到点、星形、网状等。
点到点拓扑结构是最简单的，由两个节点之间直接连接而成；星形拓扑结构是将所有节点以中心节点为枢纽相互连接；网状拓扑结构则是所有节点之间都相互连接。
3. 广域网的传输介质广域网可以使用多种传输介质进行数据传输，主要包括电缆、光纤和无线传输。
电缆是最常见的传输介质，其成本相对较低，但传输速度和距离受到限制；光纤传输介质具有更高的传输速度和更远的传输距离，但成本较高；无线传输介质则可以实现无线的连接，适用于移动设备和无法布线的场景。
4. 广域网的通信设备在搭建广域网时，网络工程师需要使用多种通信设备。
其中最关键的设备是路由器，它负责将数据包从一个网络传输到另一个网络。
其他常见的设备包括交换机、调制解调器（Modem）等。
5. 广域网的传输协议为了保证数据在广域网中的传输可靠和高效，网络工程师需要熟悉各种传输协议。
其中最重要的是IP（Internet Protocol）协议，它是广域网中的网络层协议，负责实现数据包的分组和路由。
此外，还有TCP（Transmission Control Protocol）协议和UDP（User Datagram Protocol）协议等用于实现可靠传输和非可靠传输的传输层协议。
6. 广域网的安全性由于广域网的连接涉及到多个网络和节点，网络工程师需要关注广域网的安全性。
第十章-网络互联技术与实践-唐灯平-清华大学出版社
10.1.2 线路类型 有很多广域网解决方案可以选择， 包括用于拨号连接的模
2. 帧格式：HDLC帧格式包括地址域、控制域、信息域和 帧校验序列。
3. 规程种类：HDLC支持的规程种类包括异步响应方式下 的不平衡操作、正常响应方式下的不平衡操作、异步响应方式 下的平衡操作。
10.2.2 PPP 点对点协议（PPP）为在点对点连接上传输多协议数据包提
供了一个标准方法。PPP 最初设计是为两个对等节点之间的 IP 流量传输提供一种封装协议。在 TCP/IP 协议集中它是一种用 来同步调制连接的数据链路层协议（OSI 模式中的第二层）， 替代了原来非标准的第二层协议，即 SLIP。除了 IP 以外 PPP 还可以携带其它协议，包括 DECnet 和 Novell 的 Internet 网包交换（IPX）。
1. 透明性：为实现透明传输，HDLC定义了一个特殊标志， 这个标志是一个8位的比特序列，(01111110)，用它来指明帧 的开始和结束。同时，为保证标志的唯一性，在数据传送时，除 标志位外，采取了0比特插入法，以区别标志符，即发送端监视 比特流，每当发送了连续5个1时，就插入一个附加的0，接收站 同样按此方法监视接收的比特流，当发现连续5个1时而第六位为 0时，即删除这位0。
（1）PPP具有动态分配IP地址的能力，允许在连接时刻协 商IP地址。
（2）PPP支持多种网络协议，比如TCP/IP、NetBEUI、 NWLINK等。
（3）PPP具有错误检测以及纠错能力，支持数据压缩。 （4）PPP具有身份验证功能。 （5） PPP可以用于多种类型的物理介质上，包括串口线、 电话线、移动电话和光纤（例如SDH），PPP也用于Internet 接入。
广域网技术-HDLC和PPP原理及配置
广域网技术-HDLC和PPP原理及配置HDLC和PPP原理及配置背景广域网中，经常会使用串行链路来提供远距离的数据传输，高级数据链路控制HDLC（High-Level Data Link Control）和点对点协议PPP（Point tp Point Protlcol）两种典型的串口封装协议。
一、HDLC（High-Level Data Link Control高级数据链路控制）1.HDLC工作原理（1）串行链路的数据传输方式串行数据传输方式（2）HDLC协议应用HDLC协议应用High-Level Data Link Control，高级链路控制。
简称HDLC，是一种面向比特的链路层协议（3）HDLC帧结构HDLC帧结构HDLC帧结构有三种：信息帧、监控帧、无编号帧2.HDLC基本配置（1）HDLC基本配置在RTA上：Interface serial 1/0/0Link-protocol hdlcY（2）HDLC接口地址借用HDLC接口地址借用串行接口可以借用Loopback接口的ip地址和对端建立连接在RTA上：Interface serial 1/0/0Link-protocol hdlcYIp address unnumbered interface loopback 0Ip route-static 10.1.1.0 24 serial 1/0/0二、PPP（Point to Point Protocol 点对点协议）1.PPP协议应用PPP协议应用PPP协议是一种点到点链路层协议，主要用于在全双工的同异步链路上进行点到点的数据传输2.PPP组件PPP组件3.PPP链路建立过程PPP链路建立过程4.PPP帧格式PPP帧格式5.LCP报文LCP报文6.LCP协商参数LCP协商参数7.LCP链路参数协商LCP链路参数协商8.PPP基本配置在RTA上：Interface serial 1/0/0Link-protocol pppYIp addres 10.1.1.1 309.PPP认证模式-PAPPAP 10.PPP认证模式-CHAP11.IPCP静态地址协商IPCP静态地址协商12.IPCP动态地址协商IPCP动态地址协商13.PAP认证配置在RTA上：AaaLocal-user zxp password cipher 123 //设置用户名为zxp，密码为123 Local-user zxp service-type PPPInterface serial 1/0/0Link-protocol pppPpp authentication-mode papIp address 10.1.1.1 30在RTA上：Interface serial 1/0/0Link-protocol pppPpp pap local-user zxp password cipher 123Ip address 10.1.1.2 3014.CHAP认证模式配置在RTA上：AaaLocal-user zxp password cipher 123Local-user zxp service-type pppInterface serial 1/0/0Link-protocol pppPpp authentication-mode chap在RTB上：Interface serial 1/0/0Link-protocol pppPpp chap paddword cipher 123。
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由于作用间隔短，局域网上的传播时延比较小，普通在小于一个毫秒至10个毫秒左右。
如何区分广域网和局域网
网络的作用间隔仅仅是一个外在的特性， 判别一个网络是局域网还是广域网，关键 是看它采用的是什么技术。 即使一个网络的作用间隔只需几十米，但 是假设它采用的技术是广域网技术，那么， 它也是广域网。
网络的作用间隔仅仅是一个外在的特性，判别一个网络是局域网还是广域网，关键是看它采用的是什么技术。
提供计算机间的高速衔接。
网络的作用间隔仅仅是一个外在的特性，判别一个网络是局域网还是广域网，关键是看它采用的是什么技术。
提供计算机间的高速衔接。 如何区分广域网和局域网
路由器
网络的作用间隔仅仅是一个外在的特性，判别一个网络是局域网还是广域网，关键是看它采用的是什么技术。经典局域网规范IEEE 802.3以太网
IEEE 802.5令牌环网
网络的作用间隔仅仅是一个外在的特性，判别一个网络是局域网还是广域网，关键是看它采用的是什么技术。
IEEE 802.4令牌总线网 3u 100BASE-T快速以太网
网络的作用间隔仅仅是一个外在的特性，判别一个网络是局域网还是广域网，关键是看它采用的是什么技术。 由于作用间隔短，局域网上的传播时延比较小，普通在小于一个毫秒至10个毫秒左右。 衔接的间隔普通比较短。 衔接的间隔普通比较短。 提供计算机间的高速衔接。 如何区分广域网和局域网 衔接的间隔普通比较短。
局域网与广域网
局域网
提供计算机间的高速衔接。
衔接的间隔普通比较短。典型的局域网范围有一间 办公室、一栋建筑物或者一个校园，间隔普通在几 十米到几公里。
局域网的传输带宽普通比较高，典型的传输带宽为 10Mbps、100Mbps或1000Mbps。
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组网技术：PPP、帧中继
广域网连接类型：第一层 （WAN Connection Types: Layer 1）
同步串行线路（Synchronous serial）
专线
区分大小写
组网技术：PPP、帧中继
验证PPP认证 （Verifying PPP Authentication）
Left router
Service Provider
Right router
4d20h:
%LINK-3-UPDOWN: Interface Serial0, changed state to up 4d20h: Se0 PPP: Treating connection as a dedicated line 4d20h: Se0 PPP: Phase is AUTHENTICATING, by both 4d20h: Se0 CHAP: O CHALLENGE id 2 len 28 from ”left" 4d20h: Se0 CHAP: I CHALLENGE id 3 len 28 from ”right" 4d20h: Se0 CHAP: O RESPONSE id 3 len 28 from ”left" 4d20h: Se0 CHAP: I RESPONSE id 2 len 28 from ”right" 4d20h: Se0 CHAP: O SUCCESS id 2 len 4 4d20h: Se0 CHAP: I SUCCESS id 3 len 4 4d20h: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Serial0, changed state to up
Use
组网技术：PPP、帧中继
配置PPP（Configuring PPP）
Router(config-if)#encapsulation ppp
• 在端口模式下启动PPP • Enable PPP encapsulation
组网技术：PPP、帧中继
配置PPP认证 （Configuring PPP Authentication）
Router(config)#hostname name
• 指定你自己路由器的主机名 • Assigns a host name to your router
Router(config)#username name password password
• 确认被认证路由器的用户名和密码 • Identifies the username and password of uthenticating router
广域网协议与OSI参考模型的对应关系
OSI模型
网络层 数据链路 层 物理层
广域网主要协议
IP,X.25 HDLC,LAPB,LAPD,Frame-Relay, SLIP(串行线路),PPP X.21、EIA/TIA449, V.21,V35,EIA/TIA 530 X.21bis(EIA/TIA 232 /V.24 /V.28)
• 向对端路由器发送认证信息。 • 在本地路由器上配置在对端路由器上登录的 用户名和密码
组网技术：PPP、帧中继
配置CHAP实例 （Configuring CHAP Example）
Left router
PSTN/ISDN
Right router
hostname left username right password sameone ! int serial 0/0 ip address 10.0.1.1 255.255.255.0 encapsulation ppp ppp authentication CHAP
Leased Line
异步串行线路 Asynchronous serial, ISDN Layer 1
Telephone Company
电路交换 Circuit-switched
Synchronous serial
分组交换
Packet-switched
Service Provider
组网技术：PPP、帧中继
hostname right username left password sameone ! int serial 0/0 ip address 10.0.1.2 255.255.255.0 encapsulation ppp ppp authentication CHAP
注意:用户名是对方的,密码一定要相同
组网技术：PPP、帧中继
数据链路层及其协议
数据链路层协议定义了数据帧的封装格式和传送 方式及介质访问控制方法。 局域网的数据链路层协议：IEEE802标准。 广域网协议的数据链路层协议：随广域网协议不 同而不同。
组网技术：PPP、帧中继
高级数据链路控制协议(HDLC)
HDLC协议是国际标准化组织IS0定义的标准，也 是用于同步或异步串行链路上的数据链路协议。 HDLC是一个点对点的数据传输协议，其帧的结构 有两种类型：ISO HDLC帧结构和Cisco HDLC帧结 构。由于两者帧结构不同，所以，两者互不兼容。 在具体组网时，Cisco路由器的默认封装的协议是 HDLC。如果链路两端都是思科设备，则可用 Cisco HDLC协议。但如果思科设备与非思科设备 连接，则不能使用HDLC协议，而应采用PPP协议。
组网技术：PPP、帧中继
图2-44 PPP整个链路过程的状态转移图
组网技术：PPP、帧中继
PPP认证功能
PPP的认证功能是指在建立PPP链路的过程中进行 密码的验证，验证通过则建立连接，验证不通过 则拆除链路。 PPP支持两种认证协议：PAP（密码认证协议）和 CHAP（询问握手认证协议）
组网技术：PPP、帧中继
组网技术：PPP、帧中继
配置PPP认证 （Configuring PPP Authentication）
Router(config-if)#ppp authentication {chap | chap pap | pap chap | pap}
• 选择PAP还是CHAP作为认证协议 • Enables PAP and/or CHAP authentication
如果两种都启用，链路协商期间将请求第一种认证方法 如果对等路由器建议使用第二种方法或简单地拒绝 第一种方法，将使用第二种方法。
组网技术：PPP、帧中继
配置PPP认证(pap认证） （Configuring PPP Authentication）
Router(config-if)#ppp pap sent-username name password password
第二层典型的广域网封装协议 （Typical WAN Encapsulation Protocols: Layer 2）
专线 （Leas PPP, LAPB，SLIP
电路交换
（Circuit-switched）
Telephone Company
组网技术：PPP、帧中继
点对点协议(PPP)
提供主机到主机、路由器到路由器的同步或异步串行连接。 PPP定义了一整套的协议，包括链路控制协议（LCP)、网络 层控制协议（NCP）和认证协议（PAP和CHAP）。 由于PPP协议具有协议简单、动态IP地址分配、可对传输数 据进行压缩、支持多种网络层协议（IP、IPX、AppleTalk、 DECnet等），提供用户认证、易于扩展以及支持同异步等 优点，因而成为广域网上使用非常广泛的协议之一。 通常除Cisco路由器之间的连接外，其他公司都首选该协议。
PAP
PAP :Password Authentication Protocol
Remote Router (SantaCruz)
PAP 2-Way Handshake
“santacruz, boardwalk”
Central-Site Router (HQ)
Accept/Reject
Hostname: santacruz Password: boardwalk username santacruz password boardwalk
组网技术：PPP、帧中继
物理层一些设备
局域网(以太网)的物理层连接：UTP电缆、集线器， 连接计算机的网卡。 广域网协议的物理层连接： 背对背专用电缆、(DTE)设备与 (DCE)设备连接线。 Modem：调制解调器 DTE：数据终端设备，计算机、路由器 DCE：数据通信设备，Modem、CSU/DSU. CSU/DSU： (Channel Service Unit / Data Service Unit) 信道服务单元/数据服务单元。
密码明文传输 Passwords sent in clear text 对方控制连接请求 Peer in control of attempts
PPP验证协议--CHAP （PPP Authentication Protocol---CHAP）
Remote Router (SantaCruz)
广域网协议及其设置
组网技术：PPP、帧中继
主要内容
广域网协议的概念 广域网协议的种类 广域网协议的配置 (X.25、FR、DDN、PPP、ISDN）
组网技术：PPP、帧中继
广域网（Wide Area Network)的概念
作用距离或延伸范围较局域网大的网络。用于实 现Intranet之间的远程连接、Intranet接入Internet的 连接或Internet 之间的连接。