第六章廣域網(wǎng)技術(shù)

第六章廣域網(wǎng)技術(shù)驅(qū)動(dòng)問(wèn)題涉及的知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)要求與局域網(wǎng)相比，廣域網(wǎng)有什么不同？?

廣域網(wǎng)的特點(diǎn)?

廣域網(wǎng)服務(wù)的實(shí)現(xiàn)模型與設(shè)備理解了解目前常用的廣域網(wǎng)接入方式有哪些？廣域網(wǎng)接入技術(shù)掌握<本章要點(diǎn)內(nèi)容>廣域網(wǎng)的概念及作用。常用廣域網(wǎng)設(shè)備和7種廣域網(wǎng)的連接技術(shù)。MODEM撥號(hào)、ISDN和ADSL三種入網(wǎng)方式

6.1廣域網(wǎng)的基本概念局域網(wǎng)絡(luò)有很多優(yōu)點(diǎn)，但受地理范圍和互聯(lián)的計(jì)算機(jī)數(shù)量?jī)蓚€(gè)方面的限制，不足以應(yīng)付所有的企業(yè)通信。因此，必須有一種用于連接LAN和別的類型的網(wǎng)絡(luò)的方法。使用像網(wǎng)橋和路由器及通信服務(wù)提供者這樣的部件，LAN能夠從本地服務(wù)擴(kuò)展到支持跨地區(qū)、跨國(guó)家甚至跨整個(gè)世界的數(shù)據(jù)通信。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)能夠做到這點(diǎn)時(shí)，我們稱它為廣域網(wǎng)(WAN)廣域網(wǎng)特點(diǎn)1）廣域網(wǎng)覆蓋的地理范圍至少在上百公里以上，而局域網(wǎng)覆蓋的范圍一般在幾公里內(nèi)。2）廣域網(wǎng)采用載波形式的頻帶傳輸或光傳輸實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，而局域網(wǎng)通常采用基帶傳輸方式。4）廣域網(wǎng)通常是被稱為網(wǎng)絡(luò)提供商的公共通信部門來(lái)建設(shè)和管理，他們利用各自的廣域網(wǎng)資源向用戶提供收費(fèi)的廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。5）在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上，廣域網(wǎng)主要采用網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其原因在于廣域網(wǎng)由于其地理覆蓋范圍廣，網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)節(jié)點(diǎn)在進(jìn)行通信時(shí)，數(shù)據(jù)一般要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的通信線路和較多的中間節(jié)點(diǎn)，這樣中間節(jié)點(diǎn)設(shè)備的處理速度、線路的質(zhì)量以及傳輸環(huán)境的噪聲都會(huì)影響廣域網(wǎng)的可靠性，采用基于網(wǎng)狀拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以大大提高廣域網(wǎng)鏈路的容錯(cuò)性。6.1.2廣域網(wǎng)的作用

下面是廣域網(wǎng)的一些具體的應(yīng)用實(shí)例：?

連接距離相隔很遠(yuǎn)的兩個(gè)局域網(wǎng)。?

因特網(wǎng)接入，這是廣域網(wǎng)的最典型的應(yīng)用。?

遠(yuǎn)地的辦事處訪問(wèn)公司總部的局域網(wǎng)。?

民航的售票終端與主機(jī)的連接。銀行的自動(dòng)取款機(jī)與主機(jī)的連接。6.2廣域網(wǎng)的組成6.2.1廣域網(wǎng)有關(guān)設(shè)備簡(jiǎn)介常見(jiàn)的廣域網(wǎng)設(shè)備包括路由器、廣域網(wǎng)交換機(jī)、調(diào)制解調(diào)器和通信服務(wù)器等。路由器是屬于網(wǎng)絡(luò)層的互連設(shè)備，其可以實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的互連。廣域網(wǎng)中，路由器主要是用來(lái)實(shí)現(xiàn)LAN與WAN的互連或WAN和WAN的互連。廣域網(wǎng)交換機(jī)與局域網(wǎng)中所用的以太網(wǎng)交換機(jī)一樣，都屬于數(shù)據(jù)鏈路層的多端口存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，只不過(guò)廣域網(wǎng)交換機(jī)實(shí)現(xiàn)的是廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議幀的轉(zhuǎn)發(fā)。在實(shí)際應(yīng)用中，廣域網(wǎng)交換機(jī)有不同的種類，如幀中繼交換機(jī)、X.25交換機(jī)等。作為廣域網(wǎng)DCE設(shè)備的調(diào)制解調(diào)器是一種實(shí)現(xiàn)數(shù)字和模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換（或者是光信號(hào)與電信號(hào)的轉(zhuǎn)換）的設(shè)備，當(dāng)數(shù)據(jù)通過(guò)電話網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸時(shí)，發(fā)送方與接收方就需要安裝相應(yīng)的調(diào)制解調(diào)器。通信服務(wù)器主要用來(lái)對(duì)廣域網(wǎng)用戶進(jìn)行身份合法性的驗(yàn)證并提供服務(wù)策略。6.2.2廣域網(wǎng)連接技術(shù)公共傳輸網(wǎng)絡(luò)基本可以分成三類：1）電路交換網(wǎng)絡(luò)（撥號(hào)）。主要是公共交換電話網(wǎng)（PSTN）和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）。2）分組交換網(wǎng)絡(luò)。主要是X.25分組交換網(wǎng)、幀中繼（FrameRelay）和ATM。3）專線。DDN網(wǎng)。1．公共電話交換網(wǎng)（PSTN）公共電話交換網(wǎng)PSTN是分布最廣、使用最普遍的通信資源。目前，我國(guó)大部分地區(qū)的長(zhǎng)途中繼線已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了光纖化、數(shù)字化，線路質(zhì)量已完全能夠滿足計(jì)算機(jī)通信的需要。因此，利用電話線路實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信是組建廣域網(wǎng)的一種重要選擇。PSTN的用戶線（傳送模擬信號(hào)的銅纜）雖然傳輸速率較低（理論上可達(dá)56.6Kbps，但實(shí)際上一般只有42Kbps，甚至更低），但由于其分布范圍廣、代價(jià)小，是一些低速網(wǎng)絡(luò)及分散的遠(yuǎn)程站點(diǎn)和移動(dòng)用戶常采用的通信線路。利用PSTN組建廣域網(wǎng)主要有兩種方式：租用專線方式和撥號(hào)方式。租用專線代價(jià)較高，但傳輸效率高，是企業(yè)常采用的方式，而撥號(hào)方式靈活方便，是個(gè)人用戶入網(wǎng)的首選。2．綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN

綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN（IntegratedServicesDigitalNetwork）是基于現(xiàn)有的電話網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字傳輸服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)全程采用數(shù)字傳輸。與PSTN一樣，ISDN的用戶線可使用電話載波線路進(jìn)行撥號(hào)連接，但它和PSTN不同，它的數(shù)字鏈路可以同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)和語(yǔ)音。由于具備同時(shí)傳輸話音和數(shù)據(jù)的能力，ISDN用一根線路解決了在同一個(gè)地方要用不同的線路分別支持傳真、調(diào)制解調(diào)器和話音呼叫的問(wèn)題。3．非對(duì)稱數(shù)字用戶線系統(tǒng)ADSL數(shù)字用戶線（DigitalSubscriberLine，DSL）是一種不斷發(fā)展的寬帶接入技術(shù)，該技術(shù)是采用更先進(jìn)的數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)在常規(guī)的用戶銅質(zhì)雙絞線上傳送寬帶信號(hào)。目前已經(jīng)比較成熟并且投入使用的數(shù)字用戶線技術(shù)有ADSL、HDSL、SDSL和VDSL等。所有這些DSL通常統(tǒng)稱為xDSL。這些接入技術(shù)都是通過(guò)一對(duì)調(diào)制解調(diào)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中一個(gè)調(diào)制解調(diào)器放置在電信局，另一個(gè)調(diào)制解調(diào)器放置在用戶端。因?yàn)榇蠖鄶?shù)DSL技術(shù)并不占用雙絞線的全部帶寬，因而還為話音通道留有空間。例如，利用ADSL調(diào)制解調(diào)器連接到因特網(wǎng)的同時(shí)，用戶仍可以在同一對(duì)銅質(zhì)雙絞線上通電話。ADSL是目前用得非常廣泛的家庭上網(wǎng)方式。4．X.25網(wǎng)

X.25網(wǎng)又稱為分組交換網(wǎng)，是遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)最常用的另一種通信子網(wǎng)。X.25網(wǎng)定義的是在公共數(shù)據(jù)網(wǎng)上以分組方式工作的數(shù)據(jù)終端設(shè)備和數(shù)據(jù)電路交換設(shè)備之間的接口。X.25是應(yīng)用極廣的廣域網(wǎng)分組交換模式，大多數(shù)公用數(shù)據(jù)網(wǎng)都采用這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。分組交換屬于存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模式，X.25分組交換技術(shù)把數(shù)據(jù)按照固定長(zhǎng)度分成許多小的“數(shù)據(jù)包”（分組）我國(guó)的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)CHINAPAC就是一個(gè)X.25網(wǎng)。5．幀中繼幀中繼（FrameRelay）也是一種分組交換協(xié)議，與X.25有許多相似之處。幀中繼與X.25一樣，也可以使同一通信線路能有效地為許多用戶服務(wù)。與X.25不同的是，X.25實(shí)現(xiàn)OSI參考模型的下三層，而幀中繼只實(shí)現(xiàn)下兩層，并且去掉了每一層的糾錯(cuò)功能，以此來(lái)提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎蛿U(kuò)大網(wǎng)絡(luò)吞吐量，糾錯(cuò)任務(wù)留給高層也就是終端用戶去解決。另外，幀中繼的每一個(gè)結(jié)點(diǎn)對(duì)分組進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)不像X.25網(wǎng)那樣，接收到一個(gè)完整的分組，然后再伺機(jī)待發(fā)，幀中繼認(rèn)為，幀的傳送基本上不會(huì)出錯(cuò)，因此只要讀出幀的目的地址就立即開(kāi)始轉(zhuǎn)發(fā)該幀，這樣就使幀中繼的吞吐量比X.25網(wǎng)絡(luò)提高一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。但幀中繼要求網(wǎng)絡(luò)的誤碼率非常低，否則幀中繼的傳輸效率就不會(huì)提高。幀中繼在我國(guó)的使用正變得越來(lái)越廣泛，端口提供的速率可達(dá)64kbps、128kbps、256kbps、直至1Mbps、2Mbps。6．ATMATM作為一種高速的基于信元（Cell）交換的網(wǎng)絡(luò)，是未來(lái)信息高速公路的主要通信與傳輸手段。ATM是一種基于53個(gè)字節(jié)的信元進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)25Mbps、34Mbps、45Mbps、155Mbps、622Mbps等，更進(jìn)一步可達(dá)1Gbps數(shù)量級(jí)，對(duì)于大量用戶及多媒體應(yīng)用極為合適，ATM代表著未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)。ATM最大的缺點(diǎn)是它的標(biāo)準(zhǔn)還不很完善，技術(shù)不很成熟，而且造價(jià)也比較高。7．DDN

DDN（DigitalDataNetwork）也稱數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)。它采用時(shí)分多路復(fù)用信道作為基本傳輸信道，利用光纖作為傳輸介質(zhì)，在DDN上向用戶提供專線電路，幀中繼、話音、傳真用虛擬專用網(wǎng)等業(yè)務(wù)。我國(guó)的公用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（CHINADDN）是繼CHINAPAC之后又一種公用數(shù)據(jù)網(wǎng)6.3廣域網(wǎng)接入技術(shù)實(shí)例

接入網(wǎng)是指用戶家里的計(jì)算機(jī)或單位的計(jì)算機(jī)連接入Internet。目前有多種接入Internet的方法，如通過(guò)局域網(wǎng)接入、電話線接入、有線電視接入、無(wú)線接入及通過(guò)衛(wèi)星接入等。下面介紹三種常見(jiàn)的接入方式。6.3.1Modem撥號(hào)接入方式撥號(hào)接入方式一般都是使用調(diào)制解調(diào)器將用戶的計(jì)算機(jī)與電話線相連，通過(guò)電話線傳輸數(shù)據(jù)。2．撥號(hào)接入方式利用Modem撥號(hào)接入Internet的方式。用戶的計(jì)算機(jī)和ISP的遠(yuǎn)程接入服務(wù)器均通過(guò)調(diào)制解調(diào)器和PSTN網(wǎng)絡(luò)相連。用戶在訪問(wèn)Internet時(shí)，通過(guò)撥號(hào)方式與ISP的遠(yuǎn)程接入服務(wù)器（RemoteAccessServer，RAS）建立連接，再通過(guò)ISP的路由器訪問(wèn)Internet。由于最高傳輸速率低，所以這種方式比較適合小型企業(yè)和個(gè)人用戶使用。6.3.2綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN

ISDN網(wǎng)是數(shù)字網(wǎng)絡(luò)ISDN是專為高速數(shù)據(jù)傳輸和高質(zhì)量語(yǔ)音通信而設(shè)計(jì)的一種高速、高質(zhì)量的通信網(wǎng)絡(luò).用戶可以和申請(qǐng)模擬電話線相同的方式申請(qǐng)ISDN線。作為一個(gè)全數(shù)字的網(wǎng)絡(luò)，ISDN是與其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、其他網(wǎng)絡(luò)，諸如Internet、LAN進(jìn)行通信的理想工具。6.3.3非對(duì)稱數(shù)字用戶線系統(tǒng)ADSL

ADSL是一種充分利用現(xiàn)有的電話銅質(zhì)雙絞線來(lái)開(kāi)發(fā)寬帶業(yè)務(wù)的非對(duì)稱性的因特網(wǎng)接入技術(shù)。所謂非對(duì)稱就是指用戶線的上行（從用戶到網(wǎng)絡(luò)）和下行（從網(wǎng)絡(luò)到用戶）的傳輸速率不相同。ADSL可支持1.5~8Mbps的下行帶寬，16kbps~1Mbps的上行帶寬，最大傳輸距離可達(dá)5km左右。由于目前的電話銅質(zhì)雙絞線是用0~4kHz的低頻段來(lái)進(jìn)行話音通信的，而一條銅質(zhì)雙絞線的理論帶寬有2M。ADSL采用頻分多路復(fù)用技術(shù)和回波消除技術(shù)在電話線上實(shí)現(xiàn)分隔有效帶寬，利用電話線的高頻部分（26kHz~2MHz）來(lái)進(jìn)行數(shù)字傳輸，從而產(chǎn)生多路信道，大大增加了可用帶寬。經(jīng)ADSLModem編碼后的信號(hào)通過(guò)電話線傳到電話局后再通過(guò)一個(gè)信號(hào)識(shí)別/分離器，如果是語(yǔ)音信號(hào)就傳到電話交換機(jī)上，如果是數(shù)字信號(hào)就接入因特網(wǎng)。2．ADSL的單用戶接入方式（1）ADSL終端設(shè)備的安裝只要將電話線與濾波器（分離器）相連，濾波器與ADSLModem之間用一條兩芯電話線相連，ADSLModem與計(jì)算機(jī)的網(wǎng)卡之間用一條交叉網(wǎng)線連通即完成了設(shè)備的安裝，如圖所示。（2）ADSL單用戶接入方式1）利用PCI接口的ADSL網(wǎng)卡接入，如圖6-11所示。2）以太網(wǎng)接口外置式ADSLModem接入，如圖6-12所示。3．局域網(wǎng)接入ADSL通過(guò)LAN利用ADSL同樣可以實(shí)現(xiàn)多用戶接入因特網(wǎng)，接入方式有兩種，一種是通過(guò)服務(wù)器共享上網(wǎng)，一種是通過(guò)帶路由功能ADSLModem共享上網(wǎng).（1