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广域网基础

广域网基础. 广域网的基本概念 : 示例介绍 广域网的链路层协议 : HDLC 与 PPP 协议 广域网介绍： ISDN 、 ATM 、 Frame Relay 、 DDN 互联网接入技术. 应用：常州农行组网. 数据网. PSTN/ISDN. 农行常州支行网络. 常州农行安全备份组网. 网管. LAN Switch Quidway S2403/3008/3016. 备用路由器. 主用路由器. Quidway R2509/2511. Quidway R3680/3640. MODEM Pool. DDN/FR/X.25/ISDN. 主叫. 回呼.

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  1. 广域网基础 • 广域网的基本概念:示例介绍 • 广域网的链路层协议: HDLC与PPP协议 • 广域网介绍：ISDN、ATM 、 Frame Relay、DDN • 互联网接入技术

  2. 应用：常州农行组网 数据网 PSTN/ISDN 农行常州支行网络 常州农行安全备份组网 网管 LAN Switch Quidway S2403/3008/3016 备用路由器 主用路由器 Quidway R2509/2511 Quidway R3680/3640 MODEM Pool DDN/FR/X.25/ISDN 主叫 回呼 Callback Modem 异步专线 Quidway R2501 支行LAN 支行LAN POS POS ATM柜员机 储蓄网点 企业用户 清潭路营业网点 华联商厦POS网点

  3. 移动办公 家庭办公 小机构 PSTN拨号接入组网方案 分支机构 Quidway R2501/2601/1602 Internet DDN/X.25/FR PSTN DDN/X.25/FR PSTN Call Back Quidway R3640/3680 R2630/2631 R2509/2511 R2608/2609 同异步串口 防火墙 同异步串口 PSTN Modem Modem POOL Call Back Call Back

  4. ISDN拨号接入组网方案 分支机构 1 Quidway R1603/4 INTERNET 华为Quidway系列路由器 的CE1/PRI接口被设置为 ISDN PRI接口，路由器 被用做ISDN接入服务器 128bps ISDN Call Back 分支机构 1 DDN 128kbps ISDN ISDN Quidway R1603/4 Quidway NE系列 R2630/2631/3640/3680 R4001/R2606 ISDN PRI 128kbps ISDN Call Back NT1PLUS/TA Call Back

  5. 多分支机构专线组网方案 分支机构 1 INTERNET Quidway R2501/2601/1600 华为Quidway系列路由器 的CE1/PRI接口被设置为 CE1接口，用于组建点 对多点的DDN网络，也可以封装帧中继协议 256bps 128kbps Quidway R2501/2601/1600 分支机构 2 DDN/FR Quidway Netengine R2630/2631/3640/3680 R4001/R2606 256kbps Quidway R2501/2601/1600 分支机构

  6. 企业广域网络综合解决方案 Quidway 模块化路由器 R3640/R3680/R2630/R2631 Internet 防火墙 ISDN/PSTN DDN/X.25/FR Call Back Quidway R1603/R1604 Quidway R2601/2509/2511 R2501/R1602 Call Back TA/NT1 Call Back 移动办公 Call Back 分支机构 分支机构

  7. 复旦大学校园网物理拓扑图 学生活动中心 622M ATM 155M ATM 100M FE 10M Ether 5500 SW 2820 SW 1924 SW HUB 复旦附中 复旦二附中

  8. 超小规模企业建网示例

  9. 某北京企业用户示例

  10. 某广东网吧用户示例

  11. 广域网的定义 • 为用户提供远距离数据通信业务的网络 • 通常使用电信部门的传输设备 • 包括电路交换和包交换网络(分组交换) • WAN提供在路由器/桥接器之间的数据报/数据帧的交换，这些路由器/桥接器往往作为LAN的外连设备 • 通过WAN互联的LAN一般分布在一个较广的地理范围内 • WAN类型：PSTN 、 ISDN、Frame Relay、ATM、DDN等

  12. 互联网 结点交换机 局域网 局域网 路由器 由局域网和广域网组成互联网 广域网 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

  13. 骨干网与接入网 • 可分为骨干网、城域网和接入网三个层次。 • 骨干网相当于城市与城市之间的高速公路 • 城域网相当于城市市区内的道路 • 用户接入网解决的则是将道路从市区一直延伸到小区，直至抵达每个家庭用户

  14. 骨干传输网络 • 骨干传输网络又称为核心网，是整个网络的骨干组成部分 • 骨干传输网络是由分组交换节点连接而成的多路由网络。 • 骨干传输网络的可靠性和链路的速率都较高。

  15. 三种骨干网络层次结构

  16. 交换机 交换机 交换机 交换机 交换机 交换机 电路交换的特点 • 通话前先拨号建立连接。 • 可能只要经过一个交换机（如 A 到 B） • 可能要经过多个交换机（如 C 到 D） • 通话过程中，通信双方一直占用所建立的连接。 • 通话结束后，挂机释放连接。 A ( ( D B ( ( C ( ( ( (

  17. 分组交换(包交换） 从 A 传送到 B 的过程 路由器 A 网络 网络 路由器 网络 路由器 网络 网络 路由器 路由器 网络 路由器 网络 B 这就是基于存储转发的分组交换

  18. 广域网连接方式 WAN 交换式连接 专线连接 电路交换网络 包交换网络 DDN网络 • X.25 • 帧中继 • ATM • PSTN • ISDN • 租用线路E1

  19. 广域网的类型与协议 HDLC, PPP, SLIP 专线 PPP, SLIP, HDLC 电路交换 Telephone Company X.25, Frame Relay, ATM 包交换/分组交换 Service Provider

  20. 广域网的连接 Central site Async Multilink PPP, CHAP, DDR, PAT, DHCP AAA server Analog host-LAN dialup BRI PRI Frame Relay, X.25 ISDN/analog Modem Async Frame Relayservice Multilink PPP, CHAP, DDR, NAT, Async Small office BRI Frame Relay, X.25

  21. 广域网的连接形式 EIA/TIA-232 Modem Telephone company network EIA/TIA-232 Modem Modem PSTN链路

  22. 广域网的连接形式 BRI NT1 Switch PRI CSU/DSU ISDN 链路

  23. CSU/DSU CSU/DSU 广域网的连接形式 Synchronousserial Synchronousserial CSU/DSU 包交换网络

  24. C B A E Central Office (CO) X.25/Frame Relay Networks 广域网服务概述 Call Setup (SS7 or other) 路由器也可作为广域网的中心交换机 Time-Division Multiplexed Circuits (56/64 kbps or T1/E1) CO Central Office (CO) X.25 / Frame Relay Networks Basic Telephone Service Basic Telephone Service

  25. 广域网服务的几个接口 • 广域网服务提供商安排用户的参数 广域网服务提供商的收费网 CO Switch S S Local Loop S S S Demarcation S S Customer Premises Equipment Trunks and Switches 点到点连接或 线路交换连接

  26. S S S S S S 用户和服务提供商的接口 数据终端设备 广域网连接的用户设备端 数据线路终端设备 位于通讯设备的广域 网提供商端 • DTE/DCE—分界点 Modem CSU/DSU TA/NT1 DCE DTE DCE DTE DTE DCE

  27. 路由器采用的广域网服务 X.25/LAPB Frame Relay ISDN/LAPD SDLC HDLC PPP DDR

  28. 路由器在WAN中的作用 • 路由器提供多种服务： • 网络互连 • WAN连接接口 • 网络中路由器承担的角色： • 内部路由器 • 骨干路由器 • 区域边界路由器 • 自治系统边界路由器

  29. 广域网模块WIC-1T、WIC-2T WIC-1T WIC-2T

  30. WAN物理层 • 一般来讲，DCE作为服务提供者DTE作为连接设备 • 这种模型中，为DTE提供服务的往往是通过一个MODEM或是一个CSU/DSU. • DTE：数据终端设备。如：计算机、主机端口、简单终端等。 • DCE：电路终端设备。如：Modem、线路驱动器等。

  31. DTE与DCE • WAN EIA/TIA-232 or X.21 EIA/TIA-232 or X.21 DCE DTE DTE DCE • DTE: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 • DCE:数据通信设备（EIA扩展的）或者数据电路终端设备（ITU-T扩展的）。该设备与通信网络的连接构成了网络终端的用户网络接口。调制解调器和接口卡都是DCE设备的例子

  32. 数据线路总结

  33. 广域网的数据链路层 数据链路层使用的信道主要有以下两种类型： • 点对点信道:(广域网) 使用一对一的点对点通信方式。(如：PPP协议) • 广播信道:(局域网) 使用一对多的广播通信方式，广播信道上连接的主机很多，必须使用专用的共享信道协议来协调这些主机的数据发送。（如：以太网的CSMA/CD)

  34. WAN数据链路层的数据封装方式 • 高级数据链路控制High-Level Data Link Control (HDLC) • Cisco缺省的数据封装方式；通常在运行Cisco ISO路由器之间 • 数据流：无窗口机制和流量控制 • HDLC可以以最小的配置开销同时支持点对点和多点的环境 • 高级数据链路控制High-Level Data Link Control (HDLC) • HDLC是一个在同步网上传输数据、面向位的数据链路层协议 • 在现有的两对或三对电话铜线用户线上全双工地传输1.5Mb/s/2.0Mb/s速率的数据信号 • HDLC是IBM的同步数据链路控制规程（SDLC）的一个超集 ，并且正在逐渐替代SDLC • 在ANSI标准体系中HDLC的对应标准是高级数据通信控制规程（ADCCP）

  35. HDLC协议 • 面向比特的同步数据链路层协议 • 常用于租用线路 PPP, HDLC, SLIP

  36. HDLC 的帧结构 • 标志字段 F (Flag) 为 6 个连续 1 加上两边各一个 0 共 8 位。在接收端只要找到标志字段就可确定一个帧的位置。 • 地址字段 A 是 8 位。 • 帧检验序列 FCS 字段共 16 位。所检验的范围是从地址字段的第一位起，到信息字段的最末一位为止。 • 控制字段 C 共 8 位，是最复杂的字段。HDLC 的许多重要功能都靠控制字段来实现。 字节 1 1 1 可变 2 1 标志 F 地址 A 控制 C 信息 Info 帧检验序列 FCS 标志 F FCS 检验区间 透明传输区间

  37. WAN数据链路层的数据封装方式 • 点对点协议PPP (Point-to-Point Protocol) • 由IETF（ Internet工程任务组）开发 • 包含一个用来识别网络层协议的字段 • PPP在连接建立时检查连接的质量 • 支持PAP (Password Authentication Protocol)和CHAP (Challenge Handshake Authentication Protocol) • 现在全世界使用得最多的数据链路层协议是点对点协议PPP (Point-to-Point Protocol)。 • 用户使用拨号电话线接入因特网时，一般都是使用 PPP 协议。

  38. 用户到 ISP 的链路使用 PPP 协议 已向因特网管理机构 申请到一批IP 地址 用 户 接入网 至因特网 ISP PPP协议

  39. Multiple protocol encapsulations using NCPs in PPP PPP Encapsulation TCP/IP Novell IPX AppleTalk Link setup and contol using LCP in PPP PPP协议 • 为多种协议提供端到端的连接 • 可用于异步线路和同步线路

  40. PPP协议的构成 • NCP：建立和配置不同的网络层协议 • LCP：建立、配置和维护数据链路连接 • PAP: 密码认证协议 • CHAP：竞争握手认证协议

  41. PPP的分层结构 IP IPX Layer 3 Protocols • PPP的数据链路层提供一部分网络层服务 网络层 IPCP IPXCP Many Others PPP 网络控制协议 数据链路层 认证等 链路控制协议 同步或异步物理媒体 物理层

  42. Dialup or Circuit-Switched Network PPP 会话的建立1 连接建立阶段 2 认证阶段（可选）3 网络层协议阶段 PPP 认证概述 • 两种PPP 认证协议: PAP and CHAP

  43. 选择一种PPP 认证协议 PAP 2-Way Handshake Remote Router (SantaCruz) Central-Site Router (HQ) "santacruz, boardwalk" 接受/拒绝 username santacruz password boardwalk Hostname: santacruz Password: boardwalk • 密码用明文发送 • 登录请求的控制由双方决定

  44. 选择一种PPP 认证协议 CHAP 三次握手 Remote Router (SantaCruz) Central-Site Router (HQ) 质询 响应 接受/拒绝 username santacruz password boardwalk Hostname: santacruz Password: boardwalk

  45. 广域网介绍 • ISDN(Integrated Service Digital Network) 综合业务数字网 • ATM（Asynchronous Transfer Mode） 异步传输模式 • FR（Frame Relay） 帧中继 • DDN(Digital Data Network） 数字数据网

  46. ISDN概述 Small office • 电路交换的模拟电话线路的数字版本 • 支持承载语音、数据、视频等多种用户服务的传输 Digital PBX Telecommuter Providernetwork Home office Central site

  47. ISDN的特点 • 承载多种用户通信量 • 使用带外信令，建立呼叫快 • 更快的传输速率（相对传统拨号）

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