專題 7 廣域網一、廣域網的概念根據(jù)網絡的范圍大小，可以將網絡分為局域網(LAN)、城域網(MAN)與廣域網(WAN)那么怎 樣判斷我們的網絡是“局域網”、“城域網”還是“廣域網”呢?1、局域網“局域網”的英文縮寫是LAN(Local Area Network)，我們可以將LAN定義為一組臺式計 算機和其它設備,在物理地址上彼此相隔不遠，以允許用戶相互通信和共享諸如打印機和存儲設 備之類的計算資源的方式互連在一起的系統(tǒng)局域網(LAN)的名字本身就隱含了這種網絡地理范圍的局域性由于較小的地理范圍的局限 性由于較小的地理范圍,LAN通常要比廣域網(WAN)具有高的多的傳輸速率,例如，目前LAN的 傳輸速率為100Mbps、1000 Mbps，而WAN的傳輸速率國內一般有64kbps、128 Kbps、512 Kbps、 1 Mbps或2Mbps,有些集團用戶還可以達到10 Mbps甚至100 Mbps的帶寬2、城域網城域網是近幾年出現(xiàn)的新名詞，它的大小介于局域網和廣域網之間城域網一般都是指一 些 ISP 在一定的范圍內(如某個省、市等)建立起來的一個網絡這種城域網一般都根據(jù)網絡 分布的地域來建立1級、 2級、 3級節(jié)點。

比如說重慶長豐通信公司的重慶城域網，它在沙坪壩、 石橋鋪、上清寺等地設立了 1 級節(jié)點；在楊家坪、南坪、江北、解放碑等地設立了 2 級節(jié)點； 而 3 級節(jié)點在主城區(qū)的每個重要區(qū)域都有一般不把城域網作為一個衡量網絡大小的范圍在一定程度上來說，城域網可以看作是一 種廣域網3、廣域網超過一個“局域網”的時候，就會進入到“廣域網”的范圍內了廣域網”實際上是把 “局域網”連接起來成為更大的網絡比如說，一個學校的每一棟大樓是一個局域網的話，所有的大樓連接起來就構成了“校園 網”，很多校園網互聯(lián)起來構成了“教育網”，這個“教育網”可以認為是一個廣域網那廣域網和INERNET又是怎樣界定的呢？哪一個范圍更大呢？當然是INTERNET范圍更大 比如說一個國家應該算是一個“廣域網”，將許多國家級的“廣域網”結合在一起，就成為目 前遍布全球的“國際互聯(lián)網”了我們可以用一個比較形象的比喻來說明三者之間的關系!“國際互聯(lián)網”如果是宇宙的 話，那么“廣域網”可以比擬為“銀河系”，你的公司網絡可以算是銀河中的一個“太陽系”， 公司的主機呢，就是一個太陽，而你的電腦就是圍繞太陽運行的一顆行星二、廣域網協(xié)議1、廣域網協(xié)議模型廣域網是一種跨地區(qū)的數(shù)據(jù)通訊網絡，使用電信運營商提供的設備作為信息傳輸平臺。

對 照OSI參考模型，廣域網技術主要位于底層的3個層次，分別是物理層，數(shù)據(jù)鏈路層和網絡層 下圖列出了一些經常使用的廣域網技術同0SI參考模型之間的對應關系Nes^artc LayerDale 5* ba^srMACWubUy 吉「Physical Layer廣域網物理層協(xié)議描述了如何為廣域網絡業(yè)務提供電氣、機械、操作性以及功能性的連接 而廣域網數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議描述了在單一數(shù)據(jù)鏈路中幀是如何在系統(tǒng)見傳輸?shù)钠渲邪?運行點到點、點到多點、多路訪問交換業(yè)務如幀中繼等設計的協(xié)議2、廣域網鏈路 廣域網鏈路分成兩種：一種是專線連接，另一種是交換連接 專線是永久的點到點的服務，常用于為某些重要的公司、學校等提供的核心或者骨干連接 交換連接可以分成 3種：電路交換、包交換和信元交換1）電路交換 電路交換是廣域網所使用的一種交換方式可以通過運行商網絡為每一次會話過程建立， 維持和終止一條專用的物理電路電路交換也可以提供數(shù)據(jù)報和數(shù)據(jù)流兩種傳送方式電路交 換在電信運營商的網絡中被廣泛使用，其操作過程與普通的電話撥叫過程非常相似綜合業(yè)務 數(shù)字網（ISDN）、DDR就是一種采用電路交換技術的廣域網技術電路交換技術的示意圖如下：Switdi0■ --,C^rritif NelMi*Prgrtiisns2）包交換包交換也是一種廣域網上經常使用的交換技術，通過包交換，網絡設備可以共享一條點對 點鏈路通過運營商網絡在設備之間進行數(shù)據(jù)包的傳遞。

包交換主要采用統(tǒng)計復用技術在多臺設 備之間實現(xiàn)電路共享幀中繼、SMDS （交還式多兆位數(shù)據(jù)服務）以及X.25等都是采用包交換技 術的廣域網技術廣域網上進行包交換的示意圖如下：C u^l^rrii^rPr&iiiiis^fiCarri^ii1 N^twdcIC$柞ilch |snBl f3）信元交換 什么是“信元”？把已經數(shù)字化的語音、數(shù)據(jù)和圖像等信息分割成許多固定長度的分組， 這個分組就叫信元每個信元的固定長度是 53 個字節(jié)，分成信頭和信息域兩個部分信頭的長 度是 5 個字節(jié)，在信元的前面部分，內容是各種控制信息，主要是去向地址等；信息域的長度 是 48 個字節(jié)，是在信頭的后面，內容是用戶要傳送的信息各種要傳送的信息不論是語音、數(shù) 據(jù)還是圖像，都要先分割成信元所有用戶發(fā)出的信元都匯集到一個緩沖存儲器中，在這里排 隊等候傳送傳送是采用“統(tǒng)計復用”、“見空就傳”的方式（參見“統(tǒng)計復用”一條）不論 是哪個用戶發(fā)的信息，都同樣排隊輸入，使任何業(yè)務都能按實際需要使用信道資源，最大限度 地利用信道資源，并能真正實現(xiàn)業(yè)務的綜合ATM就是一種信元交換的方式異步轉移模式（asynchronocis transfer mode）,也有人稱 之為異步傳遞方式，簡稱ATM。

ATM的基本特征是信息的傳輸、復用和交換都是以“信元”為基 本單位3、虛擬電路 虛擬電路是一種邏輯電路，可以在兩臺網絡設備之間實現(xiàn)可靠通信虛擬電路有兩種不同 形式，分別是交換虛擬電路（SVC）和永久性虛擬電路（PVC）SVC 是一種按照需求動態(tài)建立的虛擬電路，當數(shù)據(jù)傳送結束時，電路將會被自動終止 SVC 上的通信過程包括 3 個的階段，電路創(chuàng)建、數(shù)據(jù)傳輸和電路終止電路創(chuàng)建階段主要是在通信 雙方設備之間建立起虛擬電路；數(shù)據(jù)傳輸階段通過虛擬電路在設備之間傳送數(shù)據(jù)；電路終止階 段則是撤消在通訊設備之間已經建立起來的虛擬電路 SVC 主要適用于非經常性的數(shù)據(jù)傳送網 絡，這是因為在電路創(chuàng)建和終止階段 SVC 需要占用更多的網絡帶寬不過相對于永久性虛擬電 路來說， SVC 的成本較低PVC是一種永久性建立的虛擬電路，只具有數(shù)據(jù)傳輸一種模式PVC可以應用于數(shù)據(jù)傳送頻 繁的網絡環(huán)境，這是因為 PVC 不需要為創(chuàng)建或終止電路而使用額外的帶寬，所以對帶寬的利用 率更高不過永久性虛擬電路的成本較高三、常見廣域網協(xié)議的配置1、HDLC 協(xié)議配置1）概念介紹High-Level Data Link Control （HDLC） 高級數(shù)據(jù)鏈路控制（規(guī)程）（HDLC） HDLC 是一 個在同步網上傳輸數(shù)據(jù)、面向位的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，它是由國際標準化組織（ISO）制訂的。

HDLC 是面向位的，這意味著數(shù)據(jù)是一位一位地監(jiān)控的，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)以二進制數(shù)據(jù)組成，不存在任何 特殊的控制代碼，但幀中的信息包含了控制和響應命令 HDLC 支持全雙工傳輸，在同一時刻， 數(shù)據(jù)在兩個方向上傳輸，導致了較高的吞吐率HDLC適合于點對點和多點（多路播送或一對多） 連接 HDLC 的子集被用來向 X．25、 ISDN 和幀中繼網提供信令和控制數(shù)據(jù)鏈路ISO HDLC協(xié)議由IBM SDLC協(xié)議演化過來，ISO HDLC采用SDLC的幀格式，支持同步，全雙 工操作， ISO GDLC 分為物理層及 LLC （邏輯鏈路子層）二層但 Cisco HDLC 無 LLC 層，這意味著 Cisco HDLC 對上層數(shù)據(jù)只進行物理幀封裝，沒有任何 應答機制，重傳機制，所有的糾錯處理由上層協(xié)議處理在Cisco路由器之間用同步專線連接時，采用Cisco HDLC比采用PPP協(xié)議效率高得多，但 是，如果將Cisco路由器與非Cisco路由器進行同步專線連接時，不能用Cisco HDLC，因為它 們不支持Cisco HDLC，可以采用PPP協(xié)議建議：? 在DDN專線上Cisco路由器之間采用Cisco HDLC協(xié)議。

? Cisco路由器與非Cisco路由器之間采用PPP協(xié)議注意：Cisco2500系列，Cisco 1600系列的同步串口，缺省狀態(tài)下為HDLC封裝，同步/異 步串口缺省狀態(tài)為同步工作方式HDLC封裝，因此，一般地無需顯示封裝HDLC2）配置步驟：A、 封裝HDLC （在端口配置狀態(tài)下）：encapsulation hdlcB、 配置端口 IP地址及掩碼：ip address IP 地址 子網掩碼C、 如果本端口連接的是DCE線纜，則要設同步時鐘clock rate 時鐘頻率注意：在實際應用中，Cisco路由器接DDN專線時，同步串口需通過V.35或RS232 DTE線 纜連接CSU/DSU，則Cisco路由器為DTE, CSU/DSU為DCE，由CSU/DSU提供時鐘，因此無須設 置同步時鐘如果將二臺路由器通過V.35或RS232線纜進行直連時，則必須由連接DCE線纜的 一方提供同步時鐘，如果路由器為DCE,則必須配置：bandwidth（帶寬）和 clock rate （同步時鐘）2、點對點鏈路1）概念介紹 點對點鏈路提供的是一條預先建立的從客戶端經過運營商網絡到達遠端目標網絡的廣域網 通信路徑。

一條點對點鏈路就是一條租用的專線，可以在數(shù)據(jù)收發(fā)雙方之間建立起永久性的固 定連接網絡運營商負責點對點鏈路的維護和管理點對點鏈路可以提供兩種數(shù)據(jù)傳送方式 一種是數(shù)據(jù)報傳送方式，該方式主要是將數(shù)據(jù)分割成一個個小的數(shù)據(jù)幀進行傳送，其中每一個 數(shù)據(jù)幀都帶有自己的地址信息，都需要進行地址校驗另外一種是數(shù)據(jù)流傳送方式，該方式與 數(shù)據(jù)報傳送方式不同，用數(shù)據(jù)流取代一個個的數(shù)據(jù)幀作為數(shù)據(jù)發(fā)送單位，整個流數(shù)據(jù)具有 1 個 地址信息，只需要進行一次地址驗證即可下圖所顯示的就是一個典型的跨越廣域網的點對點 鏈路2）配置步驟：任務命令設置PPP封裝encapsulation ppp1設置認證方法ppp authentication {chap | chap pap | pap chap | pap} [if-needed] [list-name | default] [callin]指定口令username name password secret設置DCE端線路速度clockrate speed路由器Router1和Router2的S0 口均封裝PPP協(xié)議，采用CHAP做認證，在Router1中應 建立一個用戶，以對端路由器主機名作為用戶名，即用戶名應為router2。

同時在Router2中應Router2建立一個用戶，以對端路由器主機名作為用戶名，即用戶名應為routerl所建的這兩用戶的 password必須相同SO(DCE) (DTE)賈Router 1設置如下：Router1: hostname router1username router2 password xxx interface Serial0ip address 192.200.10.1 255.255.255.0 clockrate 1000000ppp authentication chap!Router2:hostname router2username router1 password xxx interface Serial0ip address 192.200.10.2 255.255.255.0ppp authentication chap3、ISDN 配置1)概念介紹ISDN 的英文全稱是 Integrated Serices Digital Network, 翻譯為綜合業(yè)務數(shù)字網， ISDN 是以電話綜合數(shù)字網(IDN)為基礎發(fā)展而成的通信網，它能提供端到端的數(shù)字連接性,用來承 載包括話音和非話音在內的多種電信業(yè)務,客戶能夠通過有限的一組標準多用途用戶 /網絡接口 接入這個網絡。

IDN是采用數(shù)字傳輸與數(shù)字交換綜合而成的通信網,IDN與ISDN的關系可用下面一個表達式 給出：IDN+ISN = ISDN，其中，1SN為綜合業(yè)務網實現(xiàn)綜合業(yè)務網ISN的關鍵在于提供有限個 多用途的用戶/網絡接口實現(xiàn)IDN的關鍵在于數(shù)字化技術綜合的實現(xiàn)也就是說，想實現(xiàn)ISDN 必須同時具備兩個條件：一個是技術的綜合，另一個是業(yè)務的綜合，而技術綜合又是業(yè)務綜合 的基礎ISDN的業(yè)務特點：1、多種業(yè)務的兼容性：利用一對用戶線可實現(xiàn)電話、傳真、可視電話、 視頻會議數(shù)據(jù)通信等多種業(yè)務；2、使用方便、按需選用信道：用戶可以根據(jù)連接各類設備，最 多可聯(lián)結8個，同時有三個終端進行通信(目前開通2個)：兩個B通道可隨意組成64K或128K (BPS)使用；3、費用低廉對間歇性數(shù)據(jù)通信的用戶，使用ISDN的費用比租用普通數(shù)據(jù)專線 要低最多；4、帶寬遠勝過通過普通MODEM上互聯(lián)網，為用戶節(jié)省了大量時間和費用2)ISDN 的承載業(yè)務類型ISDN-NT 網貉終端ISDN-NT 網絡終端交換網絡在 ISDN 概念模型中，各種業(yè)務類型按照業(yè)務的數(shù)據(jù)率分為兩級：?基本速率接口(BRI： Basic Rate Interface),該速率由兩個承載信道和一個數(shù)據(jù)控制信道構 成，稱為2B+D，其中B(Bearer)為標準PCM速率64kbps, D(Data)為16kbps。

該速率適用于家 用或小型企業(yè)需要?基群速率接口 (PRI： Primary Rate Interface)，該速率支持 T1(23B+D： 1.544Mbps)和 E1(30B+D： 2.048Mbps),適用于大容量用戶或集團用戶D： 64kbps)其中T1主要適用于日本和北美地區(qū), E1 適用于歐洲和中國等地區(qū)3)配置步驟：任務命令設置ISDN交換類型isdn switch-type switch-type1接口設置interface bri 0設置PPP封裝設置協(xié)議地址與電話號碼的映射encapsulation pppdialer map protocol next-hop-address [name hostname] [broadcast] [dial-string]啟動PPP多連接ppp multilink設置啟動另一個B通道的閾值dialer load-threshold load顯示ISDN有關信息show isdn {active | history | memory | services | status [dsl | interface-type number] | timers}ISDN 實現(xiàn) DDR(dial-on-demand routing )實例:BEIO: 1PZ300.1&2 電話號BEIO: 1923OO.1& 1 電話號設置如下:Router1:hostname router1user router2 password cisco!isdn switch-type basic-net3!interface bri 0ip address 192.200.10.1 255.255.255.0 encapsulation pppdialer map ip 192.200.10.2 name router2 572dialer load-threshold 80ppp multilinkdialer-group 1ppp authentication chap！dialer-list 1 protocol ip permit!Router2:hostname router2user router1 password cisco!isdn switch-type basic-net3!interface bri 0ip address 192.200.10.2 255.255.255.0 encapsulation pppdialer map ip 192.200.10.1 name router1 571dialer load-threshold 80ppp multilinkdialer-group 1ppp authentication chap！dialer-list 1 protocol ip permit4、幀中繼配置1)概念介紹幀中繼(Frame Relay,FR)技術是在OSI第二層上用簡化的方法傳送和交換數(shù)據(jù)單元的一種 技術。

幀中繼僅完成 OSI 物理層和鏈路層核心層的功能，將流量控制、糾錯等留給智能終端去 完成，大大簡化了節(jié)點機之間協(xié)議；同時，幀中繼采用虛電路技術，能充分利用網絡資源，因 而幀中繼具有吞吐量高、時延低、適合突發(fā)性業(yè)務等特點DaiorLink Connection.幀中繼技術適用于以下三種情況：A、 當用戶需要數(shù)據(jù)通信，其帶寬要求為64kbit/s~2Mbit/s，而參與通信的各方多于兩個的時候 使用幀中繼是一種較好的解決方案 ]B、 通信距離較長時，應優(yōu)選幀中繼應為幀中繼的高效性使用戶可以享有較好的經濟性C、 當數(shù)據(jù)業(yè)務量為突發(fā)性時，由于幀中繼具有動態(tài)分配帶寬的功能，選用幀中繼可以有效地處 理突發(fā)性數(shù)據(jù)用戶和網絡之間的接口稱為用戶一網絡接口 (UNI)，在用戶網絡接口的用戶側是幀中繼接 入設備，用于將本地用戶設備接入到幀中繼網幀中繼接入設備可以是標準的幀中繼終端、幀 中繼裝/拆設備，以及提供LAN接入的網橋或路由器等等在用戶一網絡接口網絡側的是幀中繼 網絡設備，幀中繼網絡設備可以是電路交換的，也可以是幀交換的或是信元交換的2)配置步驟：任務設置Frame Relay封裝命令encapsulation frame-relay[ietf] 1設置 Frame Relay LMI 類型設置子接口frame-relay lmi-type {ansi | cisco | q933a}2 interface interface-typeinterface-number.subinterface-numbe r [multipoint|point-to-point]映射協(xié)議地址與DLCIframe-relay map protocolprotocol-address dlci [broadcast]3設置FR DLCI編號frame-relay interface-dlci dlci[broadcast]幀中繼 point to point 配置實例：Router1:interface serial 0encapsulation frame-relay!interface serial 0.1 point-to-pointip address 172.16.1.1 255.255.255.0frame-reply interface-dlci 105!interface serial 0.2 point-to-pointip address 172.16.2.1 255.255.255.0frame-reply interface-dlci 102!interface serial 0.3 point-to-pointip address 172.16.4.1 255.255.255.0frame-reply interface-dlci 104!Router2:interface serial 0encapsulation frame-relay!interface serial 0.1 point-to-pointip address 172.16.2.2 255.255.255.0frame-reply interface-dlci 201!interface serial 0.2 point-to-pointip address 172.16.3.1 255.255.255.0frame-reply interface-dlci 203!5、X.25 配置1)概念介紹X. 25協(xié)議是CCITT (ITU)建議的一種協(xié)議，它定義終端和計算機到分組交換網絡的連接。

分組交換網絡在一個網絡上為數(shù)據(jù)分組選擇到達目的地的路由x. 25是一種很好實現(xiàn)的分組交 換服務，傳統(tǒng)上它是用于將遠程終端連接到主機系統(tǒng)的這種服務為同時使用的用戶提供任意 點對任意點的連接來自一個網絡的多個用戶的信號，可以通過多路選擇通過 X．25 接口而進 入分組交換網絡，并且被分發(fā)到不同的遠程地點一種稱為虛電路的通信信道在一條預定義的 路徑上連接端點站點通過網絡雖然X. 25,吞吐率的主要部分是用于錯誤檢查開銷的，X. 25 接口不可支持高達64Kbps的線路,CCITT在1992年重新制定了這個標準，并將速率提高到2MbpsX. 25 的分組交換體系結構具有一些優(yōu)點和缺陷信息分組通過散列網絡的路由是根據(jù)這個 分組頭中的目的地址信息進行選擇的用戶可以與多個不同的地點進行連接，而不象面向電路 的網絡那樣在任何兩點之間僅僅存在一條專用線路由于分組可以通過路由器的共享端口進行 傳輸?shù)?，所以就存在一定的分發(fā)延遲雖然許多網絡能夠通過選擇回避擁擠區(qū)域的路由來支持 過載的通信量，但是隨著訪問網絡人數(shù)的增多，用戶還是可以感覺到性能變慢了和此相反， 面向電路的網絡在兩個地點之間提供一個固定的帶寬，它不能適應超過這個帶寬的傳輸?shù)囊蟆?/p>

X. 25的開銷比幀中繼要高許多例如，在X. 25中，在一個分組的傳輸路徑上的每個結點 都必須完整地接收一個分組，并且在發(fā)送之前還必須完成錯誤檢查幀中繼結點只是簡單地查 看分組頭中的目的地址信息，并立即轉發(fā)該分組，在一些情況下，甚至在它完整地接收一個分 組之前就開始轉發(fā)幀中繼不需要 X. 25 中必須在每個中間結點中存在的用于處理管理、流控 和錯誤檢查的狀態(tài)表端點結點必須對丟失的幀進行檢查，并請求重發(fā)X. 25受到了低性能的影響，它不能適應許多實時LAN對LAN應用的要求然而，X. 25很 容易建立，很容易理解，并且已被遠程終端或計算機訪問，以及傳輸量較低的許多情況所接收X. 25 可能是電話系統(tǒng)網絡不可靠的國家建立可靠網絡鏈路的唯一途徑在很多國家已經被幀中 繼技術替代2）配置步驟：任務命令設置X.25封裝encapsulation x25 [dee]設置X.121地址x25 address x.121-address設置遠方站點的地址映射x25 map protocol address [protocol2 address2[...[protocol9 address9]]] x121-address [option]設置最大的雙向虛電路數(shù) 設置一次連接可同時建立的 虛電路數(shù)x25 htc citcuit-numberlx25 nvc count2設置x25在清除空閑虛電路前 的等待周期x25 idle minutes重新啟動x25,或清個svc,啟動一個 pvc 相關參數(shù)clear x25 {serialcmns-interface [vc-number] 3number |mac-address}清x25虛電路clear x25-vc顯示接口及x25相關信息show interfaces serialshow x25 interfaceshow x25 mapshow x25 vc在以下實例中每二個路由器間均通過 svc 實現(xiàn)連接。

路由器設置如下： Router1:interface Serial0encapsulation x25ip address 192.200.10.1 255.255.255.0 x25 address 110101x25 htc 16x25 nvc 2x25 map ip 192.200.10.2 110102 broadcast x25 map ip 192.200.10.3 110103 broadcast !Router2: interface Serial0encapsulation x25ip address 192.200.10.2 255.255.255.0 x25 address 110102x25 htc 16x25 nvc 2x25 map ip 192.200.10.1 110101 broadcast x25 map ip 192.200.10.3 110103 broadcastRouter:interface Serial0encapsulation x25ip address 192.200.10.3 255.255.255.0x25 address 110103x25 htc 16x25 nvc 2x25 map ip 192.200.10.1 110101 broadcastx25 map ip 192.200.10.2 110102 broadcast。