广域网的基本概念
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计算机网络教案(第6章)
帧中继和分组交换类似，但却以比分组容量大的帧为 单位而不是以分组为单位进行数据传输，而且，它在 网络上的中间节点对数据不进行误码纠错。
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。
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。
广 域 网
[1,1] 1
交换机 2
[1,3]
13
4
1
[3,2]
2 交换机
33
4
[3,3]
1234 交换机 2
[2,1] [2,2]
计算机网络
目的站 下一站
[1,1] 交换机1 交换机2 [1,3] 交换机1 的路由表 [3,2] 交换机3
[3,3] 交换机3 [2,1] 本交换机 [2,2] 本交换机
转发表中没有源站地址这一项。这是因为路由选 择中的下一跳只取决于数据报中的目的站地址，而与 源站地址无关。这是一个很重要的概念，应记住。
计算机网络
附录C:ISDN
ISDN(综合业务数字网) N-ISDN(窄带ISDN):采用共路信令,用户和 ISDN之间的连线相当于一个数字比特通道,向 用户提供两种接口
基本速率接口:提供2B+D通道 B:64Kb/s的数字PCM话音或数据通道 D:16 Kb/s或64Kb/s带外信令的通道
一次群速率接口 23B+D(北美标准) 30B+D(欧洲标准)
B-ISDN(宽带ISDN) 企图将各种业务(话音\数据\图像)等综合在一个 计宽算带网机 络网中络传送和交换.
B-ISDN与N-ISDN比较: 1)N-ISDN采用电路交换方式
B-ISDN采用快速分组交换方式 2)物理介质:N-ISDN以双绞线为主
B-ISDN以光纤为主 3)N-ISDN速率先预置
• 用“结点”表示广域网上的结点交换机 • 用连接结点与结点的“边”表示广域网中的链路。
计算机网络
1
2
1
3
4
2
3
4
结点1的路由表 结点2的路由表 结点3的路由表 结点4的路由表 目的站 下一站 目的站 下一站 目的站 下一站 目的站 下一站
广域网
ATM的优缺点
ATM的主要优点如下：
1. 选择固定长度的短信元作为信息传输的单位，有利于宽
带高速交换。 2. 可以用不同的固定速率传输数据、图像、语音等信号。 3. 所有信息在最低层是以面向连接的方式传送，以保持电 路交换适合于传送实时性很强的业务的优点。 4. ATM使用光纤信道传输，容量大，误码率极低，所以在 ATM网内不必在数据链路层进行差错控制和流量控制 （放在高层处理） 。
结点2
交 换 机 2
结点
交换机3 结点3
交换机4 结点4
1 3 边
2
4
结点1的转发表
目的站 下一跳地址 1 2 3 4 － 3 3 3
结点1的简化转发表 目的站 1 下一跳 －
*
3
*表示其余的目的站
—表示本站
结点2的转发表
目的站 1 2 3 4 下一跳 3 － 3 4
结点2的简化转发表 目的站 2 下一跳 －
5.2 广域网中的分 组转发机制
5.2.1 在结点交换机中查找 转发表
路由表信息的来源
手工
人工生成路由表 在规模较小的网络中很有用 在路由不会改变的网络中也十分有用
自动生成
由软件生成/更新路由表
这种方式在大型网络中是必需的 当发生错误时，它可改变路由
1．层次结构的地址结构
为了减少查找转发表所花费的时间，在广域网中一般 都采用层次结构的地址(hierarchical addressing)。
虚电路服务与数据报服务的主要区别
表 6-1 对比的方面 思路 连接的建立 目的站地址 路由选择 当结点出故障时 分组的顺序 端到端的差错处 理和流量控制 虚电路服务与数据报服务的对比 虚电路服务 可靠通信应当由网络 来保证 必须有 仅在连接建立 阶段使 用， 每 个分组使用短的虚电 路号 在虚电路建立 时进行 ，所 有 分组均按同一路由 所有通过出故 障的结 点的 虚 电路均不能工作 总是按发送顺序到达 目的站 由分组交换网负责 数据报服务 可靠通信应当由用户 主机来保证 不要 每个分组都有目的站 的全地址 每个分组独立选择路 由 出故障 的结 点可 能会 丢失 分组 ， 一些路由可能会发生 变化 到达目的站时不一定 按发送顺序 由用户主机负责
第6章广域网技术
广域网与局域网的区别是：公用数据网通信网由政府 通信部门建立和管理；技术落后于局域网，但差距越来越 小；局域网强调资源共享，用户更重视如何根据需求规划 网络，广域网着重数据通信，进行系统集成，侧重网络提 供什么样的数据传输业务以及用户如何介入网络。
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
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
X.25
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。
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。
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
06第六章_广域网
广域网结点之间采用点到点连接
注意 区别 2.协议层次上
局域网主要在Data Link层 广域网主要在Network层
3.广域网与局域网之间采用路由器连接
共同点：连在一个广域网或连在一个局域网上的计算机在该网内 通信时，只需要使用其网络的物理地址即可。
6.1.2 广域网提供的服务：
服务：
1）无连接的网络服务（数据报服务） 2）面向连接的网络服务（虚电路服务）
最短路径算法
A. 已知条件：
整个网络拓扑和各链路的长度。如果长度代 表了最小时延或最少费用时，求最短通路。 B. 算法：
① 设原结点为：结点1 ② 然后一步一步地寻找，每次找一个结点 ③ 直到把所有的点都找到为止.
5 2 1 2 1
2
3
3
3 1
5 6
4
1
5
2
令：①
② ③
D(v)为原结点D到任意结点V的距离
•
路由选择策略:
算法给定网络中任意二个结点之间的最短边路。
（三） 随机步行式
工作方式： 从多个（能到达目的地的）出口中随机选中一个来转 发PDU。 随机---选择链路、根据信道负载、… • 不需要网络拓扑信息---网络结构无关性 • 每次路径是随机变化的 • 树形，星形网络
（四） 报文分叉式
报文分叉式又称为目录和报文分叉式路由选择算法 特征：每个节点存储一张路由表，对应于每个目的节 点都有几条可供选择的输出链路，并且它们按一定优 先级进行排序，一般用权值来表示路由表提供所有可 用得后继结点 路由基于随机决定策略
d ij min(tik d kj ) k A sij h，h使t ih d hj最小
分布式路由选择策略
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。
广域网技术及其研究发展
广域网技术及其研究发展随着信息技术的不断发展，广域网技术也越来越受到广大用户的关注和重视。
广域网技术是指在一个较大的范围内实现网络通信，不同于局域网和城域网，广域网的范围更大，更为复杂。
本文将探讨广域网技术的研究现状和未来的发展趋势。
一、广域网技术的基本概念广域网技术以传输数据为主要目的，它可以连接不同场所的终端，可以实现点对点、点对多点的通信传输功能。
在广域网之间，网络通常使用路由器、交换机、网关等设备进行连接。
广域网技术是基于互联网技术和传输控制协议/因特网协议（TCP/IP）协议体系构建的。
广域网技术包含数据交换技术和传输技术等多种技术手段，其主要特点有高速率、广泛性和廉价性等。
二、广域网技术的研究现状随着科学技术的不断进步，广域网技术也在不断发展。
如今，广域网技术已经广泛应用于各种领域，包括电信、金融、医疗、政府等。
此外，广域网技术还有着丰富的研究方向和方法。
近年来，针对广域网技术的研究热点主要聚焦在以下几个方向：一是网络安全技术的研究。
广域网在应用过程中会大量涉及到信息的传输和处理，因此，保证网络的安全性是非常重要的。
包括防火墙、入侵检测、安全加密等技术的集成应用，可以为广域网技术提供更为全面的保障。
二是网络传输技术的研究。
在广域网技术的实现过程中，传输技术是非常关键的一环。
应用传输技术可以有效提高广域网技术的传输速度，并减少信号传输的损失。
目前，正快速发展的网络传输技术有万兆以太网、混合接入网络技术、光纤技术等。
三是网络优化技术的研究。
网络传输和处理过程中，总会存在一些瓶颈问题，因此，优化网络性能、提高网络效率是广域网技术研究的重点。
针对网络瓶颈问题，有很多优化技术可以使用，如负载均衡、数据压缩、QoS（服务质量保证）等。
三、广域网技术的发展趋势未来广域网技术发展的方向主要将围绕着网络安全性、数据的可靠性、网络传输效率的提高等三大方面展开。
一是网络安全性将更加重视。
进一步提高网络安全技术水平，防范和避免网络攻击和恶意行为，将成为广域网技术发展的重中之重。
5广域网
16
第5章 广域网
数据报服务： 数据报服务：
特点：无连接的网络服务， 不可靠的服务。 特点：无连接的网络服务，是不可靠的服务。 有二点： 有二点： 主机只要想发送数据就随时可发送； ① 主机只要想发送数据就随时可发送； 每个分组独立地选择路由。 ② 每个分组独立地选择路由。
注意：第二点， 注意：第二点，意味着先发送出去的分组不一定先到 17 站主机。 达目的 站主机。
9
第5章 广域网
广域网提供的服务： 广域网提供的服务：
数据报服务、 数据报服务、虚电路服务
10
第5章 广域网
5.1.2 虚电路和数据报
虚电路服务的特点： 虚电路服务的特点： 面向连接的网络服务。 面向连接的网络服务。 1) 虚电路建立（通过虚呼叫实现） 虚电路建立（通过虚呼叫实现） 2）所有分组均沿同一路径传输 ） 3）可靠服务，服务质量有较好的保证。 ）可靠服务，服务质量有较好的保证。
相距较远的局域网通过路由器与广域网相连， 相距较远的局域网通过路由器与广域网相连， 组成了一个覆盖范围很广的互联网。局域网 组成了一个覆盖范围很广的互联网。 互联网 就可以通过广域网与另一个相隔很远的局域 网进行通信。 网进行通信。
6
第5章 广域网
广域网和互联网的区别： 广域网和互联网的区别：
互联网，即使覆盖范围很广， 互联网，即使覆盖范围很广，一般也不称 它为广域网。因为不同网络的“互连” 它为广域网。因为不同网络的“互连” 才是它最主要的特征。 才是它最主要的特征。互联网必须使用 指的是单个的 路由器来连接， 广域网指的是 路由器来连接，而广域网指的是单个的 网络， 网络，它使用结点交换机连接各主机而 不是由路由器来连接各网络。 不是由路由器来连接各网络。
第5章 广域网
数据报服务： 数据报服务：
特点：无连接的网络服务， 不可靠的服务。 特点：无连接的网络服务，是不可靠的服务。 有二点： 有二点： 主机只要想发送数据就随时可发送； ① 主机只要想发送数据就随时可发送； 每个分组独立地选择路由。 ② 每个分组独立地选择路由。
注意：第二点， 注意：第二点，意味着先发送出去的分组不一定先到 17 站主机。 达目的 站主机。
9
第5章 广域网
广域网提供的服务： 广域网提供的服务：
数据报服务、 数据报服务、虚电路服务
10
第5章 广域网
5.1.2 虚电路和数据报
虚电路服务的特点： 虚电路服务的特点： 面向连接的网络服务。 面向连接的网络服务。 1) 虚电路建立（通过虚呼叫实现） 虚电路建立（通过虚呼叫实现） 2）所有分组均沿同一路径传输 ） 3）可靠服务，服务质量有较好的保证。 ）可靠服务，服务质量有较好的保证。
相距较远的局域网通过路由器与广域网相连， 相距较远的局域网通过路由器与广域网相连， 组成了一个覆盖范围很广的互联网。局域网 组成了一个覆盖范围很广的互联网。 互联网 就可以通过广域网与另一个相隔很远的局域 网进行通信。 网进行通信。
6
第5章 广域网
广域网和互联网的区别： 广域网和互联网的区别：
互联网，即使覆盖范围很广， 互联网，即使覆盖范围很广，一般也不称 它为广域网。因为不同网络的“互连” 它为广域网。因为不同网络的“互连” 才是它最主要的特征。 才是它最主要的特征。互联网必须使用 指的是单个的 路由器来连接， 广域网指的是 路由器来连接，而广域网指的是单个的 网络， 网络，它使用结点交换机连接各主机而 不是由路由器来连接各网络。 不是由路由器来连接各网络。
广域网技术
（4）微波无线网
微波通信是利用微波波段的电磁波在视距范围内进行信息传送的一种现代化通信方式。微波通信的双方各需要架设一个天线，且相互要精确对准。微波无线网的传输速率可达64Kbps~10Mbps，具有抗噪声、抗干扰能力强、保密性好、组网灵活、易于管理等优点。传输距离有限一般为10~50公里。穿透力差，不能有建筑物遮挡。比较适合相距不是很远，但又不便使用光缆等直接连网的场合。
3、广域网的类型与分布范围
（1）广域网的类型：
第一种广域网是指电信部门提供的电话网或者是数据网络，例如，PSTN（公用电话网）、X.25（公用分组交换网）、DDN（公用数字数据网）等。这些网络可以向用户提供世界范围的数据通信服务。
第二种广域网是指将分布在同一大城市、同一国家、同一洲、甚至几个洲的局域网，通过电信部门的公用通信网络进行互联而成的专用广域网。
优点：数据传输质量高、抗干扰能力强、误码率低、可同时传输数据和语音
缺点：传输速率不高
（3）非对称式数字用户线ADSL
非对称式数字用户线ADSL是数字用户线xDSL（含ADSL、SDSL、HDSL、和VDSL）的一种，它是一种调制技术，可利用电话线进行高速数据传输，也允许数据和语音同时传输，电话线上传输的是模拟信号。ADSL是一种点对点的通信技术，数据传输速率不对称，下行速率为1.5M~8Mbps,上行速率最高为1Mbps，最大传输距离为5.5公里。小结：一、广域网的基本概念
（1）广域网的定义
（2）广域网的特点
（3）广域网的类型与分布范围
二、广域网连接方式
（1）大中型局域网连接广域网的方式
（2）小型局域网或个人用户连接广域网的方式
作业：
简述广域网的特点
（2）DDN专线
DDN是公共数字数据网，是我国电信部门专为国内用户提供的具有不同传输速率（64Kbps~2Mbps）的数字专线租用服务而建立的公共网络系统。由DDN交换机和传输线路（光缆和双绞线等）组成，1994年开通后普遍使用。
微波通信是利用微波波段的电磁波在视距范围内进行信息传送的一种现代化通信方式。微波通信的双方各需要架设一个天线，且相互要精确对准。微波无线网的传输速率可达64Kbps~10Mbps，具有抗噪声、抗干扰能力强、保密性好、组网灵活、易于管理等优点。传输距离有限一般为10~50公里。穿透力差，不能有建筑物遮挡。比较适合相距不是很远，但又不便使用光缆等直接连网的场合。
3、广域网的类型与分布范围
（1）广域网的类型：
第一种广域网是指电信部门提供的电话网或者是数据网络，例如，PSTN（公用电话网）、X.25（公用分组交换网）、DDN（公用数字数据网）等。这些网络可以向用户提供世界范围的数据通信服务。
第二种广域网是指将分布在同一大城市、同一国家、同一洲、甚至几个洲的局域网，通过电信部门的公用通信网络进行互联而成的专用广域网。
优点：数据传输质量高、抗干扰能力强、误码率低、可同时传输数据和语音
缺点：传输速率不高
（3）非对称式数字用户线ADSL
非对称式数字用户线ADSL是数字用户线xDSL（含ADSL、SDSL、HDSL、和VDSL）的一种，它是一种调制技术，可利用电话线进行高速数据传输，也允许数据和语音同时传输，电话线上传输的是模拟信号。ADSL是一种点对点的通信技术，数据传输速率不对称，下行速率为1.5M~8Mbps,上行速率最高为1Mbps，最大传输距离为5.5公里。小结：一、广域网的基本概念
（1）广域网的定义
（2）广域网的特点
（3）广域网的类型与分布范围
二、广域网连接方式
（1）大中型局域网连接广域网的方式
（2）小型局域网或个人用户连接广域网的方式
作业：
简述广域网的特点
（2）DDN专线
DDN是公共数字数据网，是我国电信部门专为国内用户提供的具有不同传输速率（64Kbps~2Mbps）的数字专线租用服务而建立的公共网络系统。由DDN交换机和传输线路（光缆和双绞线等）组成，1994年开通后普遍使用。
第7章 广域网协议
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7.1 广域网概述
广域网的组成
与局域网类似，广域网也由通信子网和资源子网组成。通信 子网由通信线路和一些交换设备组成，而资源子网则由主机和终 端组成。广域网的通信子网一般由公用网络系统充当，如：公用 电话交换网（PSTN）、数字数据网(DDN)、分组交换数据网 （X.25）、帧中继（Frame Relay）、综合业务数据网（ISDN） 和交换多兆位数据服务（SMDS）等。
8
7.2 广域网连接类型
电路交换
电路交换也称为拨号线路。电路交换中，线路是共享的、临 时的。企业只有在需要的时候，才进行呼叫建立交换链路。当通 信结束后还要断开呼叫链路以节省费用。 电路交换的特点是，线路带宽有限，一般从56kbps~128kbps。 近些年随着DSL技术的发展，带宽有所上升。其次，交换电路不 够稳定、有掉线的可能。但是，由于线路是公用的，通信服务提 供商会收取相对较低的费用。费用计算一般是按照时间来计算的， 也有一定时间、流量的限制内进行包月的。 电路交换适用于企业业务流量不大、时间间歇较长的场合。 如用在企业的移动用户、家庭办公用户、临时访问公司网络或者 因特网的环境中。有时，为了主线路失败的时候提供冗余，也常 适用电路交换的方式在企业中心机构和分支机构或者是企业网到 因特网之间提供拨号备份链路。电路交换的典型代表是异步通信 线路、ISDN等。
14
7.3 PPP
PPP验证
PPP的身份认证有两种方式：PAP和CHAP。 PAP验证方式 PAP（Password Authentication Protocol）验证为两次握 手验证，密码为明文，PAP验证的过程如下： （1）被验证方发送用户名和密码到验证方； （2）验证方根据本端用户表查看是否有此用户以及密码是否 正确，然后返回不同的响应（Acknowledge or Not Acknowledge）。PAP 不是一种安全的验证协议。当验证时，口 令以明文方式在链路上发送，并且由于完成PPP 链路建立后，被 验证方会不停地在链路上反复发送用户名和口令，直到身份验证 过程结束，所以不能防止攻击。
第八章网络互联
第二节 广域网接入技术
3.单线路数字用户线(SDSL) 对称的DSL技术，可以支持各种要求上、下行通信速率相同的应用，在双线 电路中运行良好。 与HDSL的区别：只使用一对铜线。 4.速率自适应数字用户线(RADSL) 提供的速率范围与ADSL基本相同，也是一种提供高速下行、低速上行并保留 原语音服务的数字用户线。 与ADSL的区别：速率可以根据传输距离动态自适应，当距离增大时，速率降 低，供用户灵活选择传输服务。 5.基于ISDN的数字用户线路(IDSL) 可以认为是ISDN技术的一种扩充，用于为用户提供基本速率BRI（128kbps） 的ISDN业务，传输距离可达5km。 主要应用场合：远程通信、远程办公室连接。
第二节 广域网接入技术
ITU-T定义的接入网：是指由业务节点接口（SNI）和相关用户网络接口
（UNI）之间的一系列传送实体（诸如线路设施和传输）所组成，为传送电信 业务提供所需传送承载能力的实施系统，可以经由Q3接口进行配置和管理。 接入网所包括的范围可由3个接口来标志： TMN 在网络侧通过节点接口 Q3 与业务节点（SN）相连； UNI 在用户侧经由用户网络 SNI 接口与用户终端相连； AN SN 管理功能则通过Q3接口 与电信管理网（TMN）相连。
光纤接入网络OAN(Optical Access Network)：在接入网中用光纤作
为小型企事业单位及居民住宅用户而设计； 引入OAN不应该依赖于交换机的类型，既要能与现有的模拟和数字交换机兼容也要能与 新的数字交换机兼容，既能够工作与多厂家、多类型交换机环境； OAN必须能提供原铜线网所能提供的全部业务，将来还能升级为提供图像和数据等。
第八章 网络互联
将众多的计算机网络进行互连，可以构成更大的计算机 网络，进而形成互联网。
第5章 广域网技术v3.5
（省略部分内容）
第16页
5.2.2 PPP配置
案例5-2 PAP认证通信的配置
案例背景与要求：根据下图所示的网络拓扑要求，完成两台路由器的PAP认证通信配置，认证 的用户名为“jan16”，密码为“huawei”，采用加密方式密文方式。
第17页
5.2.2 PPP配置
案例配置思路
配置路由器R1和R2的接口IP；
NCP：网络层控制协议族(NCP，Network Control Protocol)，主要用于协商在该链路上所传输的 数据包的格式与类型，建立和配置不同网络层协议。
第8页
5.2.1 PPP基本概念
PPP帧格式
关于PPP帧格式中各字段的含义描述如下图所示：
第9页
5.2.1 PPP基本概念
PPP基本建链过程可分为如下几个阶段：
第Hale Waihona Puke 3页5.2.2 PPP配置
案例5-1 PPP的基本配置
案例背景与要求：根据如图5-7所示的网络拓扑要求，完成两台路由器的PPP通信配置，实现 PC1和PC2互通。
第14页
5.2.2 PPP配置
案例配置思路
在路由器R1和R2的串行连接接口上启用PPP；
对拓扑中所有设备进行IP地址配置。
<R2>debugging ppp pap all Aug 25 2019 05:30:24.280.4+00:00 R2 PPP/7/debug2:
PPP State Change: Serial4/0/0 PAP : Initial --> SendRequest
Aug 25 2019 05:30:24.290.3+00:00 R2 PPP/7/debug2: PPP State Change: Serial4/0/0 PAP : SendRequest --> ClientSuccess
第16页
5.2.2 PPP配置
案例5-2 PAP认证通信的配置
案例背景与要求：根据下图所示的网络拓扑要求，完成两台路由器的PAP认证通信配置，认证 的用户名为“jan16”，密码为“huawei”，采用加密方式密文方式。
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5.2.2 PPP配置
案例配置思路
配置路由器R1和R2的接口IP；
NCP：网络层控制协议族(NCP，Network Control Protocol)，主要用于协商在该链路上所传输的 数据包的格式与类型，建立和配置不同网络层协议。
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5.2.1 PPP基本概念
PPP帧格式
关于PPP帧格式中各字段的含义描述如下图所示：
第9页
5.2.1 PPP基本概念
PPP基本建链过程可分为如下几个阶段：
第Hale Waihona Puke 3页5.2.2 PPP配置
案例5-1 PPP的基本配置
案例背景与要求：根据如图5-7所示的网络拓扑要求，完成两台路由器的PPP通信配置，实现 PC1和PC2互通。
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5.2.2 PPP配置
案例配置思路
在路由器R1和R2的串行连接接口上启用PPP；
对拓扑中所有设备进行IP地址配置。
<R2>debugging ppp pap all Aug 25 2019 05:30:24.280.4+00:00 R2 PPP/7/debug2:
PPP State Change: Serial4/0/0 PAP : Initial --> SendRequest
Aug 25 2019 05:30:24.290.3+00:00 R2 PPP/7/debug2: PPP State Change: Serial4/0/0 PAP : SendRequest --> ClientSuccess
计算机网络技术基础：广域网和接入Internet
6.2.4路由选择的基本概念
• 分组交换网络是由众多节点通过通信链路连接成一个任意 的网格形状。当分组从一个主机传输到另一个主机时，可 以通过很多条路径传输。在这些可能的路径中如何选择一 条昀佳的路径 (跳数昀小、端到端的延时昀小或者昀大可 用带宽 )？路由算法的目的就是根据所定义的昀佳路径含 义来确定出网络上两个主机之间的昀佳路径。 • 为了实现路由的选择，路由算法必须随时了解网络状态的 以下信息。 • ①路由器必须确定它是否激活了对该协议组的支持。 • ②路由器必须知道目的地网络。 • ③路由器必须知道哪个外出接口是到达目的地的昀佳路径。
6.3 广域网接口介绍
路由器不仅能实现局域网之间连接，更重要的应用还是在于局域网与广域网、广域网与广域网之间的相互 连接。路由器可将不同协议的广域网连接起来，使不同协议、不同规模的网络之间进行互通。而路由器与广 域网连接的接口就被称之为广域网接口 (WAN接口)。常见的广域网接口有以下几种。 1．RJ-45端口 RJ-45端口是昀常见的端口。 RJ-45指的是由 IEC (60)603-7标准化，使用由国际性的接插件标准定义的 8个位 置 (8针)的模块化插孔或者插头。 RJ-45是一种网络接口规范，类似的还有 RJ-11接口，就是平常所用的“电话 接口”，用来连接电话线。双绞线的两端必须都安装这种 RJ-45插头，以便插在网卡 (NIC)、交换机 (Switch)的 RJ-45接口上，进行网络通信。 2．高速同步串口 (SERIAL) 在路由器早期的广域网连接中，应用昀多的端口还要算“高速同步串口 (SERIAL)”了。这种端口主要是用于 连接以前应用非常广泛的 DDN、帧中继(Frame Relay)、X.25、PSTN(模拟电话线路)等网络连接模式。在企业网 之间有时也通过 DDN或X.25等广域网连接技术进行专线连接。这种同步端口一般要求速率相对较高，因为一 般来说通过这种端口所连接的网络的两端都要求实时同步。在本书以后做的实验中，高速同步串口会经常出 现。 3．异步串口 异步串口(ASYNC)主要是应用于 Modem或Modem池的连接，用于实现远程计算机通过公用电话网拨入网络 。这种异步端口相对于上面介绍的同步端口来说在速率上要求宽松许多，因为它并不要求网络的两端保持实 时同步，只要求能连续即可。所以人们在上网时所看到的并不一定就是网站上实时的内容，但这并不重要， 因为毕竟这种延时是非常小的，重要的是在浏览网页时能够保持网页正常的下载。 4．ISDN BRI端口 ISDN BRI端口用于 ISDN线路通过路由器实现与 Internet或其他远程网络的连接，用于目前的大多数双绞线 铜线电话线。 ISDN BRI的3个通道总带宽为 144 kb/s。其中两个通道称为B(荷载Bearer)通道，速率为 64kb/s， 用于承载声音、影像和数据通信。第 3个通道是 D(数据)通道，是 16kbps信号通道，用于告诉公用交换电话网 如何处理每个 B通道。ISDN有两种速率连接端口，一种是 ISDNBRI(基本速率接口 )，另一种是 ISDNPRI(基群速 率接口 )，基于 T1(23B+D)或者 E1(30B+D)，总速率分别为 1.544Mb/s或 2.048Mb/s。ISDNBRI端口是采用 RJ-45标 准，与 ISDN NT1的连接使用RJ45-to-RJ45直通线。
广域网技术1
广域网技术1广域网技术基本要求：了解广域网的特点、服务类型及实现方式；了解常见的广域网设备；了解若干典型的广域网协议和技术，包括PPP、ISDN、ATM、帧中继和SDH 技术等。
教学重点和难点：广域网标准广域网连接的选择典型的广域网协议和技术，包括PPP、ISDN、ATM、帧中继和SDH技术等。
11.1 广域网概述广域网是一个地理覆盖范围超过局域网的数据通信网络。
如果说局域网技术主要是为实现共享资源这个目标而服务，那么广域网则主要是为了实现广大范围内的远距离数据通信，因此广域网在网络特性和技术实现上与局域网存在明显的差异。
广域网的主要特性包括:广域网运行在超出局域网地理范围的区域内；使用各种类型的串行连接来接入广泛地理领域内的带宽；连接分布在广泛地理领域内的设备；使用电信运营商的服务。
11.1.1 广域网设备根据定义，广域网连接相隔较远的设备，这些设备包括：路由器（Router）：提供诸如局域网互连、广域网接口等多种服务，包括LAN和WAN的设备连接端口。
WAN交换机（Switch）：连接到广域网带宽上，进行语音、数据资料及视频通信。
WAN交换机是多端口的网络设备，通常进行帧中继、X.25及交换百万位数据服务（SMDS）等流量的交换。
WAN交换机通常是在OSI参考模型的数据链路层之下运行。
调制解调器（Modem）：包括针对各种语音级（Voice Grade）服务的不同接口，信道服务单元／数字服务单元（CSU/DSU）是T1／E1服务的接口，终端适配器／网络终结器（TA/NT1）是综合业务数字网（ISDN）的接口。
通信服务器（Communication Server）：汇集拨入和拨出的用户通信。
11.1.2 广域网标准ISO/OSI开放系统互连参考模型7层协议同样适用于广域网，但广域网只涉及低三层：物理层、数据链路层和网络层，它将地理上相隔很远的局域网互连起来。
广域网能提供路由器、交换机以及它们所支持的局域网之间的数据分组／帧交换。
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分组交换：将需要传输的数据组装成分组（分组）， 标有目的地址发往网络，不需建立专门的连接，网 络各结点根据分组（分组）的地址，一级级地转发 到目的地。
分组交换和广域网的构成
分组交换机：能把完整的分组从一个结点传送到另一 个结点的设备。 分组交换机是广域网的基本组成部分，广域网由一些 互连的分组交换机构成并由此连接计算机。
8.1 广域网的基本概念
依据网络的规模，网络技术可分为三类：
局域网LAN：能跨越一栋大楼或一个校园
城域网MAN：能跨越一个城市
广域网 WAN ：能连接多个城市，国家或大洲－－ 广域网不仅仅只是连接许多结点中的计算机，它还 必须能使得计算机之间能同时通信。
电路交换和分组（分组）交换
电路交换：在传输数据之前，先建立源和目的之间 的连接，建立连接之后，传输数据独享连接带宽， 不论有无数据传输，连接都被独占。传输结束后， 要释放连接。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
关于网络层应当采用数据报服务还是虚电路服务，在 网络界一直在进行争论，焦点是网络要不要提供网络 端到端的可靠服务。
OSI在网络层采用了虚电路服务。 Internet在网络层采用了数据报服务。
因特网能够发展到今天这样的规模，充分 说明了在网络层提供数据报服务是非常成 功的。
虚电路服务与数据报服务的对比
广域网和局域网是平等的
广域网和局域网都是互联网的重要组成构件.
连在一个广域网和连在一个局域网上的计算 机在该网内进行通信时,只需要使用其网络的 物理地址即可.
网络层所提供的两种服务
从层次上看,广域网中的最高层就是网络层.
网络层为接在网络上的主机所提供的服务可以有两大类. 一种是无连接的网络服务,也称为数据报服务;
广域网使用层次地址方案。最简单的层次地址 方案把一个地址分为两部分，第一部分表示分组交 换机，第二部分表示连到分组交换机上的计算机。
下一站转发技术(next-hop forwarding)
一个分组交换机必须选择一条路径来转发分组，分组 交换机要使用分组中的目的地址。但是，一个分组交 换机不必保存到达所有可能目的地的完整信息，仅包 含有关于分组到达目的地的下一站信息。 下图是switch2中的下一站转发信息。
虚电路服务的特点:
源主机先向目的主机发出一个特定格式的控制信息分组,要 求进行通信,同时也寻找一条合适的路由;
目的主机同意通信就发回响应,然回双方就建立了虚电路并 可传送数据. 由于采用了存储转发技术,这种虚电路和电路交换的连接有 很大的不同. 网络向用户提供的服务就好像在两个主机之间建立了一对穿 过网络的数字管道.所有发送的分组都按发送的前后顺序进 入管道,然后按照先进先出的原则沿此管道传送到目的主机. 到达目的站的分组不会因网络出现拥塞而丢失,也不会乱序.
虚电路服务对通信的服务质量有较好的保证.
两种思路:
虚电路服务的思路来源于传统的电信网,电信网将其用户终 端(电话机)做得非常简单，而电信网负责保证可靠通信的 一切措施，因此电信网的节点交换机复杂而昂贵。 数据报服务力求使网络在恶劣的环境下仍可工作，并使对 网络的控制功能分散，因而只能要求提供尽最大努力的服 务，这种网络要求使用较复杂且有相当智力的计算机作为 用户终端，可靠通信由用户终端中的软件(即TCP)来保证。
广域网中的路由
为了使广域网能正确地运行，分组交换机都必须有一 张路由表，并且都能转发分组。 把广域网用图来表示，图中每个节点代表一个分组交 换机，一条边代表两个分组交换机的直接连接。
图可用来计算下一站的路由
缺省路由的使用
源地址独立性： 下一站转发只依赖于分组的目的地址。
结局：计算机网络中的转发能够更紧凑和 更有效
―― 直接从计算机发出的分组和从其它分 组交换机传送来的分组所使用的转发机制 是一样的。
层次地址与路由的关系
使用两部分层次地址转发分组时，首先检查分组的目 的地址中与分组交换机相同的那部分。 如果它与该交换机相一致，就利用第二部分地址把分 组发送到计算机。否则，利用该地址在路由表中选择 下一站。
可靠通信由用户主机来保证 不要 每个分组都有目的站的全地址 每个分组独立选择路由 出故障的路由器可能会丢失分 组，一些路由可能发生变化 到达目的站时不一定按发送顺 序 由用户主机负责
端到端的差错处理和流 量控制
8.2 广域网的地址
每种广域网技术都定义了计算机所收发帧的明确 格式，而且连到广域网上的每台计算机都有一个 物理地址。 当发送帧时，发送的计算机必须给出目的计算机 的地址。
一个广域网的例子
存储转发(store and forward)
广域网交换系统的基本模式是存储转发交换。为完成存储 转发功能，分组交换机必须在存储器中存储分组，当分组 到达时，分组交换机的输入/输出硬件把一个分组的副本 放在存储器中并通知处理器，然后进行转发操作。处理器 检查分组，决定应该送到哪个接口，并把分组输送到输出 硬件。 小结：广域网分组交换机系统使用存储转发技术，一直 到发送之前，交换机都把分组放在队列中。这项技术使 分组交换机能处理多个分组同时到达的情况。
另一种是面向连接的网络服务,也称为虚电路服务.
数据报服务和虚电路服务
数据报服务的特点:
网络随时都可以接收主机发送的分组(数据报);
网络为每个分组独立的选择路由; 网络只是尽最大努力地将分组交付给目的主机,但对源主机没 有任何承诺; 网络不保证所传送的分组不丢失,也不保证按原主机发送分组 的先后顺序以及在多长的时限内必须将分组交付给目的主机. 当网络发生拥塞时,网络中的某个节点可以将一些分组丢弃. 数据报提供的服务是不可靠的,不能保证服务质量.
对比的方面
思路 连接的建立 目的站地址 路由选择 当路由器出故障时 分组的顺序
虚电路服务
可靠通信由网络来保证 必须有 仅在连接建立阶段使用，每个 分组使用短的虚电路号 在虚电路建立时进行，所有分 组均按同一路由 所有通过出故障的路由器的虚 电路均不能工作 总是按照发送顺序到达目的站 由通信子网负责
数据报服务