《廣域網(wǎng)技術(shù)》課件

廣域網(wǎng)技術(shù)廣域網(wǎng)（WAN）連接多個地理位置分散的網(wǎng)絡(luò)。它連接城市、州或國家之間的網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)的概念及特點(diǎn)覆蓋范圍廣廣域網(wǎng)覆蓋范圍可以跨越城市、省份甚至國家，連接不同地理位置的網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)傳輸距離遠(yuǎn)廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸距離遠(yuǎn)，通常使用光纖、微波等傳輸介質(zhì)，適用于長距離通信。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜廣域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包含多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和連接線路，需要復(fù)雜的管理和維護(hù)。傳輸速率較高廣域網(wǎng)傳輸速率較高，滿足大數(shù)據(jù)量、高帶寬的傳輸需求。廣域網(wǎng)的分類公用廣域網(wǎng)公用廣域網(wǎng)由電信運(yùn)營商提供，面向公眾開放，例如中國電信的寬帶網(wǎng)絡(luò)。企業(yè)專用廣域網(wǎng)企業(yè)專用廣域網(wǎng)由企業(yè)自建或租用，用于連接企業(yè)內(nèi)部各個分支機(jī)構(gòu)。專用廣域網(wǎng)專用廣域網(wǎng)由政府或軍隊(duì)等機(jī)構(gòu)建設(shè)和管理，具有較高的安全性和可靠性。廣域網(wǎng)的組成節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和終端用戶設(shè)備，例如路由器、交換機(jī)、服務(wù)器和計(jì)算機(jī)。通信鏈路連接網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的物理線路，例如光纖、同軸電纜和無線網(wǎng)絡(luò)。協(xié)議定義數(shù)據(jù)傳輸、路由和網(wǎng)絡(luò)管理規(guī)則，例如TCP/IP協(xié)議族。廣域網(wǎng)的主要設(shè)備1路由器路由器是廣域網(wǎng)的核心設(shè)備。負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)和路由選擇，連接不同的網(wǎng)絡(luò)。2交換機(jī)交換機(jī)負(fù)責(zé)在局域網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)，連接不同的主機(jī)。3調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，反之亦然，用于連接不同的網(wǎng)絡(luò)。4其他設(shè)備其他設(shè)備包括網(wǎng)絡(luò)接口卡、光纖收發(fā)器、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備等。廣域網(wǎng)的通信方式電路交換電路交換是一種連接導(dǎo)向的通信方式，在通信之前需要建立一條專用的物理連接。它類似于打電話，在通話之前需要撥號建立連接，通話結(jié)束之后斷開連接。分組交換分組交換是一種以數(shù)據(jù)包為單位的通信方式，數(shù)據(jù)被分割成數(shù)據(jù)包，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)侥康牡?。?shù)據(jù)包在傳輸過程中可能走不同的路徑，到達(dá)目的地后進(jìn)行重組。報文交換報文交換是一種以完整的報文為單位的通信方式，報文在網(wǎng)絡(luò)中被完整地傳輸。報文交換的效率較低，因?yàn)樾枰暾貍鬏攬笪模恍枰指詈椭亟M。ATM交換ATM交換是一種高速的通信方式，它使用固定長度的單元（單元）來傳輸數(shù)據(jù)。ATM交換可以提供更高的帶寬和更低的延遲，但成本也更高。廣域網(wǎng)的協(xié)議體系TCP/IP協(xié)議互聯(lián)網(wǎng)的核心協(xié)議，支持多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。它提供數(shù)據(jù)傳輸、尋址和路由等功能。TCP/IP協(xié)議?？煞譃樗膶樱簯?yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)鏈路層。OSI參考模型是一個國際標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議模型，描述了網(wǎng)絡(luò)通信的各個層次和功能。它將網(wǎng)絡(luò)通信過程分為七層：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層和應(yīng)用層。廣域網(wǎng)的編址方式1IP地址IP地址是網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的唯一標(biāo)識，用于在廣域網(wǎng)中定位和識別不同設(shè)備。2子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼用于區(qū)分網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址，用于網(wǎng)絡(luò)劃分和路由優(yōu)化。3MAC地址MAC地址是物理地址，用于在網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。廣域網(wǎng)的路由方式靜態(tài)路由管理員手動配置路由表，適合網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相對簡單的網(wǎng)絡(luò)。每個路由器都需要手動添加路由信息。動態(tài)路由路由器之間自動交換路由信息，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)變化自動調(diào)整路由表，適合網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。RIP協(xié)議距離矢量路由協(xié)議，基于距離和跳數(shù)計(jì)算最優(yōu)路徑，簡單易用，但容易出現(xiàn)路由環(huán)路問題。OSPF協(xié)議鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，基于鏈路狀態(tài)信息計(jì)算最優(yōu)路徑，穩(wěn)定可靠，支持多路徑路由，但配置較為復(fù)雜。廣域網(wǎng)的接入方式專線接入專線接入是用戶通過獨(dú)立的物理線路連接到網(wǎng)絡(luò)，帶寬穩(wěn)定可靠，適合對帶寬要求較高的企業(yè)和機(jī)構(gòu)。數(shù)據(jù)中心接入數(shù)據(jù)中心接入是指用戶將設(shè)備放置在數(shù)據(jù)中心，通過數(shù)據(jù)中心提供的網(wǎng)絡(luò)連接訪問互聯(lián)網(wǎng)，具有高帶寬、高可靠性、高安全性的特點(diǎn)。無線接入無線接入使用無線技術(shù)，如Wi-Fi，連接到網(wǎng)絡(luò)，方便快捷，但帶寬和穩(wěn)定性相對較低。移動網(wǎng)絡(luò)接入移動網(wǎng)絡(luò)接入使用移動運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)，方便靈活，但帶寬和穩(wěn)定性受移動網(wǎng)絡(luò)的影響。廣域網(wǎng)的傳輸介質(zhì)同軸電纜同軸電纜結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，但帶寬有限，抗干擾能力差。光纖光纖傳輸帶寬高，抗干擾能力強(qiáng)，但造價較高，施工難度較大。微波微波傳輸距離遠(yuǎn)，帶寬高，但易受氣候影響，需要建設(shè)專門的基站。衛(wèi)星衛(wèi)星通信覆蓋范圍廣，不受地理環(huán)境限制，但傳輸延遲高，成本高。廣域網(wǎng)的交換技術(shù)11.電路交換技術(shù)電路交換技術(shù)是傳統(tǒng)的交換技術(shù)，在通信之前需要建立一條專用的物理線路，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。22.分組交換技術(shù)分組交換技術(shù)將數(shù)據(jù)分成多個數(shù)據(jù)包，通過不同的路徑傳輸，提高了網(wǎng)絡(luò)的利用率和效率，降低了成本。33.幀中繼技術(shù)幀中繼技術(shù)是一種面向連接的，分組交換技術(shù)，具有較高的帶寬效率和較低的延遲，適合于數(shù)據(jù)傳輸量大的應(yīng)用。44.ATM交換技術(shù)ATM交換技術(shù)采用異步傳輸模式，能夠支持多種數(shù)據(jù)類型，具有高速率、低延遲的特性，適用于視頻、語音等實(shí)時應(yīng)用。電路交換技術(shù)電路交換概述電路交換是一種古老的通信方式，建立連接后，用戶可以獨(dú)占通信線路。它類似于傳統(tǒng)的電話系統(tǒng)，通話前要撥號建立連接，通話結(jié)束后釋放線路。電路交換特點(diǎn)連接建立時間長線路利用率低數(shù)據(jù)傳輸速度快適合實(shí)時性要求高的應(yīng)用電路交換網(wǎng)絡(luò)電路交換網(wǎng)絡(luò)由交換機(jī)和連接線路組成，每個連接都占用一條獨(dú)占的物理線路。分組交換技術(shù)數(shù)據(jù)分割分組交換將數(shù)據(jù)拆分為稱為分組的數(shù)據(jù)包，并獨(dú)立傳輸。路由選擇每個分組包含地址信息，用于確定最優(yōu)傳輸路徑。動態(tài)分配分組交換根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況動態(tài)分配帶寬，提高資源利用率。靈活高效分組交換適用于各種類型的網(wǎng)絡(luò)，支持多種數(shù)據(jù)傳輸。ATM交換技術(shù)異步傳輸模式ATM是一種面向連接的交換技術(shù)，適用于高帶寬、低延遲的應(yīng)用。它將數(shù)據(jù)分割成固定大小的單元（稱為信元），并以統(tǒng)一的速度傳輸。高帶寬ATM交換技術(shù)支持多種速率，最高可達(dá)10Gbps，滿足高速數(shù)據(jù)傳輸需求。低延遲ATM交換技術(shù)采用固定大小的信元，避免了數(shù)據(jù)包的排隊(duì)和處理延遲，提高網(wǎng)絡(luò)效率。SONET/SDH技術(shù)同步數(shù)字系列SONET(同步光網(wǎng)絡(luò))和SDH(同步數(shù)字體系)是同步數(shù)字通信系統(tǒng)，支持高速數(shù)據(jù)傳輸和多路復(fù)用。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)SONET/SDH提供標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，支持各種通信服務(wù)，包括語音、數(shù)據(jù)和視頻。高可靠性SONET/SDH采用環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，具有高可靠性，確保網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)運(yùn)作。幀中繼技術(shù)11.虛擬電路技術(shù)幀中繼技術(shù)使用虛擬電路來連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，提供更穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。22.數(shù)據(jù)包分組數(shù)據(jù)包在傳輸過程中被分組，以提高網(wǎng)絡(luò)效率，并支持不同類型的服務(wù)。33.簡化網(wǎng)絡(luò)管理幀中繼技術(shù)簡化了網(wǎng)絡(luò)管理，減少了網(wǎng)絡(luò)配置和維護(hù)的復(fù)雜性。44.廣泛應(yīng)用幀中繼技術(shù)在各種網(wǎng)絡(luò)場景中得到廣泛應(yīng)用，包括互聯(lián)網(wǎng)接入、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)和視頻會議。X.25技術(shù)分組交換技術(shù)X.25是一種早期的分組交換技術(shù)，它在20世紀(jì)70年代發(fā)展起來，為數(shù)據(jù)通信提供了可靠和高效的解決方案。網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議X.25協(xié)議棧包括網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，它在數(shù)據(jù)傳輸中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，為數(shù)據(jù)通信建立了可靠的框架。應(yīng)用場景X.25廣泛應(yīng)用于銀行、金融和電信等領(lǐng)域，它在數(shù)據(jù)通信的可靠性和安全性方面起著重要的作用。PPP技術(shù)點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議PPP是廣泛應(yīng)用于廣域網(wǎng)的連接協(xié)議，它允許在不同類型的網(wǎng)絡(luò)之間建立點(diǎn)對點(diǎn)連接，例如，互聯(lián)網(wǎng)和撥號網(wǎng)絡(luò)。安全可靠PPP支持多種認(rèn)證方式，例如，密碼驗(yàn)證和挑戰(zhàn)-響應(yīng)認(rèn)證，以確保連接安全。靈活傳輸PPP允許傳輸各種類型的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，包括TCP/IP和IPX/SPX數(shù)據(jù)，并支持多種數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。全球標(biāo)準(zhǔn)PPP已經(jīng)成為全球互聯(lián)網(wǎng)連接的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，其廣泛應(yīng)用確保了互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)互通。廣域網(wǎng)的Internet接入撥號接入撥號接入是最早的Internet接入方式，通過電話線連接到ISP，速度較慢，已逐漸被淘汰。ADSL接入ADSL利用電話線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，速度比撥號接入快，但受距離和線路質(zhì)量的影響。光纖接入光纖接入是目前主流的Internet接入方式，速度快，帶寬高，穩(wěn)定性好，是未來發(fā)展趨勢。移動網(wǎng)絡(luò)接入移動網(wǎng)絡(luò)接入利用移動電話網(wǎng)絡(luò)接入Internet，方便快捷，但速度和穩(wěn)定性不如光纖接入。虛擬專用網(wǎng)VPN技術(shù)安全性和保密性VPN建立安全的連接，保護(hù)數(shù)據(jù)在公共網(wǎng)絡(luò)中的傳輸安全。使用加密技術(shù)，防止信息被竊取或篡改。遠(yuǎn)程訪問VPN允許用戶從任何地方訪問公司網(wǎng)絡(luò)，例如在家或在旅途中，就像在辦公室一樣。成本效益與傳統(tǒng)的專用線路相比，VPN可以降低成本。它使用互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，減少了硬件和帶寬成本。靈活性和可擴(kuò)展性VPN易于配置和擴(kuò)展，可根據(jù)需要添加或刪除用戶和設(shè)備。支持不同設(shè)備和操作系統(tǒng)。廣域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)安全11.保護(hù)數(shù)據(jù)安全防止數(shù)據(jù)泄露和篡改，確保數(shù)據(jù)完整性和機(jī)密性。22.防御攻擊抵御惡意攻擊，包括拒絕服務(wù)攻擊、病毒攻擊和入侵攻擊。33.保障網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定確保網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行，避免惡意攻擊和網(wǎng)絡(luò)故障的影響。44.確保用戶隱私保護(hù)用戶敏感信息，例如個人身份信息和商業(yè)機(jī)密。防火墻技術(shù)訪問控制防火墻通過規(guī)則和策略，控制網(wǎng)絡(luò)訪問，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問。數(shù)據(jù)過濾防火墻檢查網(wǎng)絡(luò)流量，過濾惡意數(shù)據(jù)包，防止病毒、蠕蟲等攻擊。入侵檢測防火墻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)活動，識別可疑行為，并采取相應(yīng)的安全措施。VPN防火墻可以與VPN技術(shù)結(jié)合，建立安全的網(wǎng)絡(luò)連接，保護(hù)數(shù)據(jù)傳輸。密碼技術(shù)加密算法加密算法將明文轉(zhuǎn)換為密文，防止未授權(quán)訪問。密鑰管理密鑰管理涉及密鑰生成、存儲、分發(fā)和撤銷，確保密鑰安全。協(xié)議SSL/TLS等協(xié)議使用密碼技術(shù)保護(hù)網(wǎng)絡(luò)通信的安全。數(shù)字簽名技術(shù)數(shù)字簽名技術(shù)概述數(shù)字簽名技術(shù)通過使用公鑰密碼算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和驗(yàn)證，保證數(shù)據(jù)完整性和來源可信。數(shù)字簽名技術(shù)作用主要作用是確保信息來源真實(shí)性，保證信息完整性，防止信息被篡改或偽造。廣域網(wǎng)的質(zhì)量保證可靠性網(wǎng)絡(luò)連接穩(wěn)定，數(shù)據(jù)傳輸可靠，保證業(yè)務(wù)不受中斷影響，這是核心目標(biāo)。安全性防止數(shù)據(jù)丟失、泄露和攻擊，確保數(shù)據(jù)傳輸安全，保護(hù)用戶信息和網(wǎng)絡(luò)資源?？晒芾硇苑奖愎芾砗捅O(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題，確保網(wǎng)絡(luò)性能穩(wěn)定。性能保證網(wǎng)絡(luò)帶寬和延遲滿足業(yè)務(wù)需求，確保數(shù)據(jù)傳輸速度和效率。帶寬管理技術(shù)流量控制限制網(wǎng)絡(luò)流量，防止網(wǎng)絡(luò)擁塞，確保重要數(shù)據(jù)的優(yōu)先級。帶寬分配根據(jù)不同應(yīng)用的需求，合理分配網(wǎng)絡(luò)帶寬資源，提高資源利用率。帶寬監(jiān)控實(shí)時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)帶寬的使用情況，識別潛在問題并及時采取措施。策略管理制定帶寬管理策略，設(shè)定帶寬使用規(guī)則，確保網(wǎng)絡(luò)性能穩(wěn)定。流量整形技術(shù)控制流量速率流量整形技術(shù)用于控制網(wǎng)絡(luò)流量的速率，防止網(wǎng)絡(luò)擁塞。優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能通過調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)包發(fā)送速度，提高網(wǎng)絡(luò)效率，減少延遲。緩沖數(shù)據(jù)包在流量高峰期，將數(shù)據(jù)包緩存起來，防止網(wǎng)絡(luò)阻塞。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)實(shí)時性能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，例如CPU利用率、內(nèi)存使用情況、網(wǎng)絡(luò)流量等。網(wǎng)絡(luò)安全檢測網(wǎng)絡(luò)攻擊、入侵嘗試以及安全事件，并提供相應(yīng)的安全策略和防御措施。故障診斷通過監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運(yùn)行日志和性能指標(biāo)，可以快速定位并解決網(wǎng)絡(luò)故障。容量規(guī)劃監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)流量和資源使用情況，為網(wǎng)絡(luò)容量規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支持。廣域網(wǎng)的發(fā)展趨勢1帶寬持續(xù)提升光纖網(wǎng)絡(luò)和5G技術(shù)的快速發(fā)展，廣域網(wǎng)帶寬不斷提升，滿足高帶寬應(yīng)用的需求。2網(wǎng)絡(luò)虛擬化與軟件定義網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)和軟件定義網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率，降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營成本。3網(wǎng)絡(luò)安全的重要性日益凸顯隨著網(wǎng)絡(luò)攻擊事件的增多，網(wǎng)絡(luò)安全問題更加突出，需要更加強(qiáng)大的安全防護(hù)體系。4云計(jì)算與邊緣計(jì)算的融合云計(jì)算和邊緣計(jì)算技術(shù)的融合，提供更靈活、更高效的廣域網(wǎng)服務(wù)。5物聯(lián)網(wǎng)和人工智能的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的