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1、广域网与接入网广域网与接入网主题六主题六6.1 6.1 主要知识点主要知识点6.2 广域网与接入网体系结构 6.3 基础通信协议 6.4 PSTN 6.5 X.25 6.6 ISDN 6.7 xDSL 6.8 HFC 6.9 DDN 6.10 FR 6.11 T-Carrier/E-Carrier6.12 SONET（SDH） 6.13 ATM 6.14 CDMA 6.15 高速固定无线接入（FWA） 6.16 微波接入 6.17 卫星通信服务 6.18 网络性能计算 6.19 通信服务 6.20 新技术 6.21 典型试题分析6.2 6.2 广域网与接入网体系结构广域网与接入网体系结构广域网
2、广域网通信子网通信子网资源子网资源子网公共数据通信网公共数据通信网传输线路传输线路交换节点交换节点广域网结构组成广域网结构组成6.2 6.2 广域网与接入网体系结构广域网与接入网体系结构物物 理理 层层数据链路层数据链路层网网 络络 层层广域网体系结构广域网体系结构广域网参考模型符合广域网参考模型符合OSI/RMOSI/RM：提供两种服务，路由选择和流量控制提供数据帧进行传输的协议提供机械、电气、功能和规程的连接6.3 6.3 基础通信协议基础通信协议l l SLIP SLIP l l PPP PPP l l HDLC/ HDLC/LAPxLAPx l l PPPoEPPPoE l l PPP
3、oAPPPoA SLIPSLIP作用：它是一种把包转换为帧的协议，定义如作用：它是一种把包转换为帧的协议，定义如 何封装数据帧。何封装数据帧。SLIPSLIP串行线路串行线路 IPIP它的目的是使用调制解调器通过电话线，把它的目的是使用调制解调器通过电话线，把 工作站连接到因特网上去。工作站连接到因特网上去。不能进行错误检测和纠错工作；不能进行错误检测和纠错工作； SLIPSLIP只支持只支持IPIP； 地址不能自动的设定；地址不能自动的设定； 没有提供身份验证；没有提供身份验证； 不是一个已通过的因特网标准。不是一个已通过的因特网标准。缺点：缺点： PPPPPPPPPPPP 点到点协议点到点
4、协议明确的划分出一帧的尾部和下一帧的头 明确的划分出一帧的尾部和下一帧的头 部的成帧方式；部的成帧方式；当线路不再需要时，挑出这些线路，测 当线路不再需要时，挑出这些线路，测 试它们，商议选择，并仔细地再次释放链路试它们，商议选择，并仔细地再次释放链路 控制协议；控制协议；用独立于所使用地网络层协议地方法来 用独立于所使用地网络层协议地方法来 商议使用网络层地哪些选项。商议使用网络层地哪些选项。 PPPPPPPPPPPP 点到点协议点到点协议标志 01111110地址 11111111标志 01111110控制 00000011协议校验和11111或22 或 4字节数用于无序号模式操作下的用于
5、无序号模式操作下的PPPPPP完整帧格式完整帧格式有效载荷 PPPPPP 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 HDLC：数据报的链路层封装PPP协议的构成： PPPPPPPAP: 密码认证协议 CHAP：竞争握手认证协 议PPPPPP协议的认证方式：协议的认证方式： HDLC/HDLC/LAPxLAPxHDLCHDLCHigh Level Data Link Control protocolHigh Level Data Link Control protocol高级数据链路控制（高级数据链路控制（HDLCHDLC）协议是基于的一种数据链路）协议是基于的一
6、种数据链路 层协议，促进传送到下一层的数据在传输过程中能够准确层协议，促进传送到下一层的数据在传输过程中能够准确 地被接收。另一个重要功能是流量控制。地被接收。另一个重要功能是流量控制。HDLC 具有两种不同的实现方式：高级数据链路控制正常响应模式即 HDLC NRM（又称为SDLC）和 HDLC 链路访问过程平衡（LAPB）。HDLC 是面向比特的同步通信协议，主要为全双工点对点操作提供完 整的数据透明度。HDLC NRM 具有一个永久基站以及一个或多个次站。HDLC LAPB 是一种高效协议，为确保流量控制、差错监测和恢复它 要求额外开销最小。 HDLC/HDLC/LAPxLAPx帧分为三
7、种类型：帧分为三种类型：信息帧：在链路上传送数据，并封装信息帧：在链路上传送数据，并封装OSIOSI体系的高层；体系的高层； 管理帧：用于实现流量控制和差错恢复功能；管理帧：用于实现流量控制和差错恢复功能； 无编号帧：提供链路的初始化和终止操作。无编号帧：提供链路的初始化和终止操作。01111110地址01111110控制数据校验和8888=016位面向位的协议的帧格式面向位的协议的帧格式 PPPoEPPPoE特点PPPOE在标准PPP报文的前面加上以太网的报头，使 得PPPOE提供通过简单桥接接入设备连接远端接入设备， 并可以利用以太网的共享性连接多个用户主机。PPPOE 以太网上点对点协议
8、（PPPoverEthernet） PPPOE连接示意图 PPPoEPPPoEPPPOE通信流程:PPPOE有两个不同的阶段：发现阶段和PPP会话 阶段。PPPOE通信流程 PPPoEPPPoE优点：安裝与操作方式类似于以往的拨号网络模式，方便用 户使用。用户处的XDSL调制解调器无须任何配置。允许多个用户共享一个高速数据接入链路。适应小型企业和远程办公的要求。终端用户可同时接入多个ISP，这种动态服务选择的 功能可以使ISP容易创建和提供新的业务。兼容现有所有的XDSLModem和DSLAM。可与ISP有接入结构相融合。 PPPoAPPPoAPPPoA 在异步传输模式的点对点协议 PPPoA
9、协议采用PPPoA的接入技术，由PC终端直接 发起PPP呼叫，用户侧ATM25网卡在收到上层的PPP 包后，根据RFC2364封装标准对PPP包进行AAL5层封 装处理形成ATM信元流。ATM信元透过ADSL Modem 传送到网络侧的宽带接入服务器上，完成授权、认证 、分配IP地址和计费等一系列PPP接入过程。 PPPoAPPPoA优点：根据密码验证协议(PAP) 或质询握手验证协议(CHAP)的每回话 认证;每回话记帐是可能的，允许服务提供商充电根据会议时间的订 户因为提供的不同服务;IP地址保存在CPE;NAPs/NSPs提供对公司网关的安全访问没有管理端到端PVC和 使用第三层路由或第
10、二层 Forwarding/Layer 2隧道协议 (L2F/L2TP)隧道;排除个体用户故障;NSP能通过配置空闲和会话超时过度预定使用一个业界标准的 远程验证拨入用户服务（RADIUS）服务器为每个订户;高度可升级我们在会聚路由器能终止PPP会话的非常大数字;最佳的使用功能在服务选择网关(SSG)。 PPPoAPPPoA缺点：缺点： 仅单个会话每个CPE在一个虚拟信道；CPE设置的增加的复杂性；服务提供商需要维护用户名和口令数据库为所有订户； 如果单个IP地址提供给CPE和NAT/PAT是被实施，某 些应用程序例如IPTV，在有效载荷嵌入IP信息，不会 工作。6.4 PSTN6.4 PST
11、N电路交换 有拨号连接过程 既可传输模拟信息，也可传输数字信息 用户环路为模拟传输 数据通信时需要使用MODEM 收发双方传输速率必须相同，最高为 56kbps公共电话交换网PSTN（POTS）6.4 PSTN6.4 PSTN调制解调器是用于在模拟网络中传递数字信号的设 备。通过将数字信号调制成可被模拟设备传输的模拟信 号，接收端调制解调器再进行解调，还原成可被数字设 备（如PC）接受的数字信号。调制解调器允许数据在话音等级的电话线上传输 PC机数字信号调制解调器模拟信号电话系统调制解调器6.4 PSTN6.4 PSTN“握手”是指两台或更多计算机在能够进行通信前需要经 历的初始化过程。为了进
12、行握手，调制解调器之间必须是兼容的 ITU标准速 率专用方法速 率V.329600b/sV.32terbo19.2kb/sV.32bis14.4kb/sV.fast28.8kb/sV.3428.8kb/sV.FC28.8kb/sV.34bis*33.6kb/sK56Flex56kb/sV.9056kb/sX256kb/s调制解调器的相关标准6.4 PSTN6.4 PSTNDTEDCEEIA/TIA-232or X.21DTEDCEEIA/TIA-232or X.21W AN 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（EI
13、A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。DTE与DCE6.4 PSTN6.4 PSTNPSTN的协议结构物理层主要使用RS-232(DTE和Modem之间的接口)；链据层为PPP (或SLIP，现已很少用)；PPP支持的任何一种高层协议IP/IPX/PPP/SLIPRS-232网络层数据链路层物理层6.4 PSTN6.4 PSTNPSTN的组成中继网电话交换机计算机本地环路电话公司的设备用户的设备用户家庭电信公司MODEMMODEM数字线路模拟线路RS-232 工作在网络体系结构的低3
14、层 采用分组交换，面向连接(虚电路)，可靠性高 多路复用，一条物理链路支持多条虚电路 点对点传输，不支持广播 支持多种高层协议，它们均作为普通数据被封 装在X.25的分组中在网络中传送 工作速率64KbpsX.25X.25分组交换网（分组交换网（PDNPDN）6.5 X.256.5 X.25X.25X.25的体系结构的体系结构X.25 “在公用数据网上以分组方式工作的数 据终端设备DTE和数据电路端接设备DCE之间的接口” 。它对应于OSI层次模型的最下三层。X.21/RS-232/V.24/网络层数据链路层物理层LAPBX.25X.25X.25网络的组成网络的组成PSEPSEPSEPSEPS
15、ED C ED C EX.25X.25PSE：分组交换设备广域网DTEDTEX.25X.25的节点的节点X.25网络由许多称之为分组交换机(PSE)的节点组成。为了保证通信可靠性，每个PSE至少与另两个PSE相 连接，使得一个PSE故障时，能通过其他路由继续传输 信息。PSE之间交换的是分组(包)，所以又称X.25网为分组交 换网或包交换网。PSE采用存储转发的方法交换分组。X.25X.25网络的设备网络的设备 数据终端设备(DTE)：X.25网络的末端设备(如路由器、主机 、终端、PC机等)，一般位于用户端（故称为用户设备）。 数据电路端接设备 (DCE)：专用的通信设备，DTE通过DCE
16、接入X.25网络。 PSE：X.25网络分组交换机，用于数据的存储转发。 PAD设备：用于将非分组设备接入X.25网。位于DTE与DCE 之间，实现三个功能：缓冲、打包、拆包。（见下页图） PADPAD的工作原理的工作原理缓冲区打包拆包PAD非分组终端DCEPAD的工作原理X.25网络X.25X.25提供的服务提供的服务 X.25网络为用户提供的是虚电路服务。多个虚电 路可复用到单条物理电路上。 一条物理电路可支持4096个虚电路。 DTE之间端到端的通信是通过双向虚电路来完成 的（一般申请16个双向虚电路）。 X.25即支持永久虚电路PVC，也支持交换虚电路 SVC。 X.25X.25网络的接入网络的接入分组终端：直接接入非分组终端：通过PAD接
