第六章 WAN接入设计

Frame Relay
Network
Data-Link Physical
IP/IPX/AppleTalk, etc.
Frame Relay EIA/TIA-232, EIA/TIA-449, V.35, X.21, EIA/TIA-530
6- 22
NETWORK DESIGN
帧中继(Frame Relay Protocols)
Support multipoint links; assumes SNA header occurs after the SDLC header Spec assumes single configurable protocol after LAPB. Used mainly with X.25. Cisco uses a proprietary type field to support multi protocol traffic. Not used between routers. Used on D channel from router to ISDN switch for signaling.
将包分片，在多个链路上进行负载均衡。
NETWORK DESIGN
6- 15
PPP会话建立
PPP
支持两种身份认证协议：PAP、CHAP
6- 16
NETWORK DESIGN
PPP认证
PAP利用双向握手确认呼叫方的合法性 当PPP链路建立阶段完成后，呼叫方重复发送用户名/口令对
，直到认证被确认或未通过认证而拆除链路 口令以明文的形式在链路上传送
HDLC (HighLevel Data Link Control) PPP (Point-toPoint Protocol)
No
Allows user to choose whether error correction is performed; correction uses LAPB
Yes
NETWORK DESIGN

Local Management Interface (LMI)

LMI消息提供了关于当前DLCI值，虚电路状态等的信息。
主要有下面这些LMI信号格式：
ANSI: Annex D defined by ANSI standard T1.617 ITU-T(Q.933A): Annex A defined by Q.933A Cisco: LMI defined by the gang of four (default)

Assigns a host name to your router
Router(config)#username name password password

Identifies the username and password of remote router
Router(config-if)#ppp authentication {chap | chap pap | pap chap | pap}
帧中继（Frame Relay）
NETWORK DESIGN
6- 8
点到点专线
常见的广域网协议有，Link Access Procedure on the D channel (LAPD)，High-Level Data Link Control (HDLC)，和Pointto-Point Protocol (PPP)。他们都具有以下的功能：
6- 14
PPP
Function Error detection Looped Link Detection Authentication Name Link Quality Monitoring Magic Number PAP and CHAP Description 当错误大于一定的百分比时可以停止使用一条线路。
LMI Messages Frame Relay Header Layer 3 Packet
LMI Messages
NETWORK DESIGN
6- 21
帧中继(Frame Relay Protocols)

帧中继运行在OSI的下二层
OSI Reference Model
Application Presentation Session Transport
NETWORK DESIGN
6- 4
广域网接入技术
HDLC, PPP
专线
PPP, HDLC
电路交换
服务供应商
X.25, Frame-Relay
分组交换
服务供应商
NETWORK DESIGN
6- 5
广域网接入技术
CPE：用户室内设备 Demarcation:分界点 Local loop：本地回路 CO Switch：中心局交换机 Toll network：长途网络
NETWORK DESIGN
6- 3
广域网的概念
服务供应商

局域网只能在一个相对比较短的距离内实现，当主机之间的距离较远时， 例如，相隔几百公里或几千公里，局域网显然就无法完成通信任务。这时 就需要另一种结构的网络，即广域网。广域网的地理覆盖范围可以从数公 里到数千公里，可以连接若干个城市、地区甚至跨越国界而成为遍及全球 的一种计算机网络。广域网将地理上相隔很远的局域网互连起来。

NETWORK DESIGN 6- 6
广域网设备

广域网交换机 接入服务器
调制解调器
CSU/DSU ISDN终端适配器 路由器（Router）
NETWORK DESIGN
6- 7
广域网中的数据链路层协议

点到点协议（PPP） 高级数据链路控制（HDLC）协议
（从IOS11.2起，LMI类型可以被自动检测到）

帧中继术语

本地接入速率
虚电路（VC） PVC
SVC
数据链路连接符（DLCI） 承诺信息速率（CIR） 反向地址解析协议（反向ARP） 本地管理接口（LMI） 前向显式拥塞通知（FECN） 后向显式拥塞通知（BECN）
NETWORK DESIGN
Telco
4-wire circuit
电信公司
从电信公司来的四芯的线路，通常是两对双绞线。每对用来 在一个方向发送数据，所以四芯电路允许全双工的通信。
2-wire circuit
从电信公司来的两芯的线路，通常是一对双绞线。2芯电路 只允许半双公通信。
允许1.544Mbps数据传输的线路。(U.S.) 将一条T/1电路复用成24条不同的64kbps电路。(U.S.) 2.048Mbps，可以复用成32个64Kbps信道。
用户只进行单向接收时adsl传送速率超过6mbps而对于双向传输也可以达到640kbps适用于每天访问网络的时间少于2小时的无线通讯用户和移动电话用户该技术也可以作为其它链路类型的备份模拟调制解调器远程连接可以经过优化来获取合适的wan选项从而提供廉价的带宽尽量减少拨号服务费尽可能为用户提供有效的服务专用线路适用于ppppointpointprotocol点到点协议网络中以及中枢和辐射hubandspoke拓扑结构中该技术也可以作为其它链路类型的备份可以利用isdn对企业网进行远程访问这是一种节省费用而且颇为有效的方法

NETWORK DESIGN
6- 10
广域网术语
项目 同步 (synchronous) 定义
字节流受时序的影响。通俗的说，串行链路的两端试图采用 同样的速度通信。但是很难制造出速度完全相同的设备，所 以两端的设备只能按照同样的时钟源调整自己的设备。
不需要时序的影响。通俗的说，两端都同意采用同样的传输 (asynchronous) 速度，但是它们并不检查和调整自己的速率，即使它们的速 度有轻微的不同。然而，每次传输只发送一个比特，所以时 钟速度并不是太大的问题。每个比特开始的时候由一个 “start bit”发出信号。
Yes
None
LAPD (Link Access Procedure on the D Channel)
No
No
NETWORK DESIGN
6- 13
各种点到点通信协议的不同
Protocol Error Correction Architected Type Field No Other Attributes Cisco’s default on serial links. Cisco uses a proprietary type field to support mulitprotocol traffic. Meant for multiprotocol interoperability from its inception, unlike all the others. PPP also support asynchronous communication.
时钟源பைடு நூலகம்(clock source)
异步
当使用同步连接时，其他设备将时钟调整到和它相同的设备 。
NETWORK DESIGN
6- 11
广域网术语
项目 DSU/CSU 定义
Data Services Unit and Channel Services Unit. 用在数字 电路两端到电信公司的接口设备。路由器通常使用一个短的 串行电缆连接到DSU/CSU上，DSU/CSU上连接从电信公司 来的电线。路由器使用连接的DSU/CSU作为时钟源。

Enables PAP and/or CHAP authentication
6- 19
NETWORK DESIGN
PPP认证例
演示
NETWORK DESIGN 6- 20
帧中继(Frame Relay Protocols)
Access Link
Frame Relay DCE DCE
Access Link
Network Design
第六章 WAN接入设计
中国科学技术大学网络学院
leeyi@
李艺
第一章 概述 第二章 用户需求分析 第三章 现有网络分析 第四章 逻辑网络设计 第五章 网络设备选择 第六章 WAN接入设计 第七章 网络介质设计 第七章 网络设计案例
NETWORK DESIGN
6- 1
6.1 广域网技术 6.2 广域网接入设计 6.3 优化广域网设计
NETWORK DESIGN
6- 2
6.1 广域网技术
广域网(WAN)对于企业的网络建设、使用成本是一个最大的单项 开支。因此，强调得最多的和最重要的是有一个权衡性价比。本节将探 讨各种可选的方法。这些方法在选择和设计WAN基础设施的时候是必须 要进行评估的。不同的拓扑的和技术的选择将从它们与基本的WAN设计 目标的关系的角度进行讨论。
6- 23
帧中继(Frame Relay Protocols)

Data-Link Connection Identifiers

DLCI用来区分虚电路。 在一个串行界面上可以使用多个虚电路，可以把每个虚电路当成一个 独立的接口，叫做子界面。 只有建立虚电路的两点间才能通信 水平分割问题

LAPB，HDLC和PPP都提供了数据通过单一的点到点的串行连接的 投递。 LAPB，HDLC和PPP都可以在同步串行接口上投递数据。（PPP也 可以在异步接口上使用）

NETWORK DESIGN
6- 9
点到点专线

帧是任何同步数据链路协议的核心特征。每个协议都对帧进行定义，所 以接收的工作站知道哪里是帧的开始，头中的地址是什么，以及数据开 始的位置。 同步连接通常在路由器之间使用。同不简单的说就是在线路两端发送和 接收信号时要收时序的影响。这就意味着两端都要同意使用某种速度， 但是如果要让所有的设备都真正的按同样速度操作，代价是相当昂贵的 ，所以一般让设备和某个时钟源的速率同步。
每个路由器发出的包都具有一个与其他路由器不同“magic number”。如果收到了自己发出的包，这个线路就是环路。 通常在拨号连接中使用，PAP和CHAP可以用来验证连接的 两端。
Compression
STAC and Predictor
Multilink PPP
软件压缩
Multilink Support
T/1 T/1 mux E/1
NETWORK DESIGN
6- 12
各种点到点通信协议的不同
Protocol Error Architected Correction Type Field Yes None Other Attributes
SDLC (Synchronous Data Link Control) LAPB (Link Access Procedure Balanced)
NETWORK DESIGN 6- 17
PPP认证

CHAP使用三次握手的方法周期性地验证 Hash值(MD5)
6- 18
NETWORK DESIGN
PPP封装和认证例
Router(config-if)#encapsulation ppp

Enables PPP encapsulation
Router(config)#hostname name