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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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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 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
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
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
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
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
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
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
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
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
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。
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 ( ( ( (
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
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
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
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
广域网的连接形式 EIA/TIA-232 Modem Telephone company network EIA/TIA-232 Modem Modem PSTN链路
广域网的连接形式 BRI NT1 Switch PRI CSU/DSU ISDN 链路
CSU/DSU CSU/DSU 广域网的连接形式 Synchronousserial Synchronousserial CSU/DSU 包交换网络
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
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
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
路由器采用的广域网服务 X.25/LAPB Frame Relay ISDN/LAPD SDLC HDLC PPP DDR
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
广域网模块WIC-1T、WIC-2T WIC-1T WIC-2T
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。
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
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)
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)
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
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
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。
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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)