CCNA中文笔记第11章广域网.doc

Chapter11 Wide Area Networking ProtocolsIntroduction to Wide Area NetworksWAN 是覆盖地理范围相对较为广阔的数据通信网络,它一般是利用公共载体( 比如电信公司) 提供的设备进行传输.WAN 技术运行在 OSI 的最下 3 层广域网(Wide Area Network,WAN)的一些术语1.客户前端设备(customer premises equipment,CPE):位于用户(subscriber)前端,用户所拥有的设备2.分界点(demarcation point):服务提供商(service provider,SP)和 CPE 的分隔点,一般位于电信(telecommunication)机房,由电信公司所拥有.用户这边连接到 CSU/DSU 或者ISDN 接口来扩展延伸分界点3.本地回路(local loop):把分界点连接到 1 个叫做 central office(CO)的交换机房4.CO: 连接用户到服务商交换环境网络的点,有时候 CO 也叫做 point of presence(POP)5.toll network:Internet service provider(ISP)拥有,各种网络设备资源集合的网络WAN Connection TypesWAN 连接的一些类型,如下图:　　如图:1 为租用线路,有时候也叫专线或点对点连接.预先布置好的通信路径,该路径从客户端通过电信公司的网络连接到远程网络.因为这样的通信线路通常是通过从电信公司租用而来,所以就叫做租用线路.这样线路方式一般由带宽和距离来定价,价格相对其他技术比如帧中继(frame relay)更为昂贵.速度可以达到 45Mbps,一般使用 HDLC 和 PPP 的封装格式2 为电路交换型,这样的方式是连接只在有数据需要传输的时候才进行连接,通信完成后终止连接.这个和日常中打的过程很相似.一般用于对带宽要求过低的数据传输.例子有综合业务数字网络(Integrated Service Digital Network,ISDN).router 向远程站点发送数据时,交换线路用远程网络的线路号进行启动.对于 ISDN,实际情况为拨远程 ISDN线路的号码.当 2 个网络连接并验证以后,就开始传输数据,数据传输完成,连接终止,如下图:　　3 为包交换(或者翻译为分组交换), 用户共享电信公司资源,成本较低.在这样的网络中,网络连接电信公司网络,许多客户共享电信公司网络.然后电信公司在客户站点之间建立虚拟线路,数据包通过网络进行传输.这类例子有帧中继,ATM,X.25 等.速度可以从56Kpbs 达到 T3 的 45Mbps,如下图:WAN SupporWAN 的一些技术 :1.帧中继(frame relay):一种包交换的技术,高性能,运行在 OSI 的最下 2 层即物理层和数据链路层.它其实是 X.25 技术的简化版本,省略了 X.25 技术的一些功能比如窗口技术和数据重发功能,这是因为帧中继工作在性能更好的 WAN 设备上;而且它比 X.25 有更好的传输效率,速度可以从 64Kbps 达到 T3 的 45Mbps.它还提供带宽的动态分配和拥塞控制功能2.ISDN:ISDN 是 1 种在已有的线路上传输语音和数据等数字服务.如果你对那种传统的拨号(dial-up)上网的速度感到不满的时候，你可以使用 ISDN 的方式.ISDN 也可作为比如帧中继或者 T1 连接的备份连接3.平衡链路访问过程(Link Access Procedure,Balanced,LAPB):工作在 OSI 参考模型的数据链路层,是 1 种面向连接的协议,一般和 X.25 技术一起进行数据传输.因为它有严格的窗口和超时功能,所以使得代价很高4.高级数据链路控制(High-Level Data-Link Control,HDLC):这个是由 IBM 创建的同步数据链路控制(Synchronous Data Link Control,SDLC)衍生而来的.工作在 OSI 参考模型的数据链路层.相比 LAPB,HDLC 成本较低.HDLC 不会把多种网络层的协议封装在同 1个连接上.各个厂商的 HDLC 都有他自己鉴定网络层协议的方式,所以各个厂商的 HDLC是不同的,私有化的5.点对点协议(Point-to-Point Protocol,PPP):1 种工业标准(industry-standard)协议.因为各个厂商的 HDLC 私有,所以 PPP 可以用在不同厂商的设备之间的连接.PPP 使用网络控制协议(Network Control Protocol,NCP)来验证上层的 OSI 参考模型的网络层协议6.异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode,ATM):国际电信联盟电信标准委员会(ITU-T)制定的信元(cell) 中继续标准.ATM 使用固定长度的 53 字节长的信元方式进行传输,ATM 网络的面向连接的Cabling the Wide Area NetworkCisco 的串行连接支持几乎所有类型的 WAN 服务.HDLC,PPP 和帧中继使用相同的物理层定义的接口,但是和 ISDN 的不一样.我们先来回顾下 router 的接口类型:1.局域网接口常见的以太网接口主要有 AUI,BNC 和 RJ-45 接口,还有 FDDI,ATM,千兆以太网等都有相应的网络接口,下面分别介绍主要的几种局域网接口(1).AUI 接口AUI 接口它就是用来与粗同轴电缆连接的接口,它是一种 D 型 15 针接口,这在令牌环网或总线型网络中是一种比较常见的接口之一.router 可通过粗同轴电缆收发器实现与 10Base-5 网络的连接.但更多的则是借助于外接的收发转发器 (AUI-to-RJ-45),实现与10Base-T 以太网络的连接.当然,也可借助于其他类型的收发转发器实现与细同轴电缆(10Base-2)或光缆(10Base-F)的连接.AUI 接口示意图如图所示(2).RJ-45 接口RJ-45 接口是我们最常见的接口了,它是我们常见的双绞线以太网接口.因为在快速以太网中也主要采用双绞线作为传输介质,所以根据接口的通信速率不同 RJ-45 接口又可分为 10Base-T 网 RJ-45 接口和 100Base-TX 网 RJ-45 接口两类.其中,10Base-T 网的RJ-45 接口在 router 中通常是标识为 ETH,而 100Base-TX 网的 RJ-45 接口则通常标识为 10/100bTX.如下图所示为 10Base-T 网 RJ-45 接口:而下图所示的为 10/100Base-TX 网 RJ-45 接口.其实这两种 RJ-45 接口仅就接口本身而言是完全一样的,但接口中对应的网络电路结构是不同的,所以也不能随便接:(3).SC 接口　　SC 接口也就是我们常说的光纤接口,它是用于与光纤的连接 .光纤接口通常是不直接用光纤连接至工作站,而是通过光纤连接到快速以太网或千兆以太网等具有光纤接口的 switch.这种接口一般在高档 router 才具有,如图所示:2.广域网接口 在上面就讲过,router 不仅能实现局域网之间连接,更重要的应用还是在于局域网与广域网、广域网与广域网之间的连接.但是因为广域网规模大,网络环境复杂,所以也就决定了 router 用于连接广域网的接口的速率要求非常高,在以太网中一般都要求在100Mbps 快速以太网以上.下面介绍几种常见的广域网接口(1.)RJ-45 接口利用 RJ-45 接口也可以建立广域网与局域网 VLAN 之间,以及与远程网络或Internet 的连接.如果使用 router 为不同 VLAN 提供路由时 ,可以直接利用双绞线连接至不同的 VLAN 接口.但要注意这里的 RJ-45 接口所连接的网络一般就不太可有是10Base-T 这种了,一般都是 100Mbps 快速以太网以上.如果必须通过光纤连接至远程网络,或连接的是其他类型的接口时,则需要借助于收发转发器才能实现彼此之间的连接.如图所示:　　2.AUI 接口AUI 接口我们在局域网中也讲过,它是用于与粗同轴电缆连接的网络接口,其实 AUI接口也被常用于与广域网的连接,但是这种接口类型在广域网应用得比较少.在 Cisco 2600 系列 router 上,提供了 AUI 与 RJ-45 两个广域网连接接口,如图:(3).高速同步串口在 router 的广域网连接中,应用最多的接口还要算高速同步串口(Serial) 了.如图:这种接口主要是用于连接目前应用非常广泛的 DDN,帧中继,X.25,PSTN 等网络连接模式.在企业网之间有时也通过 DDN 或 X.25 等广域网连接技术进行专线连接.这种同步接口一般要求速率非常高,因为一般来说通过这种接口所连接的网络的两端都要求实时同步(4)异步串口异步串口主要是应用于 Modem 或 Modem 池的连接,如图 8 所示.它主要用于实现远程计算机通过公用网拨入网络.这种异步接口相对于上面介绍的同步接口来说在速率上要求就松许多,因为它并不要求网络的两端保持实时同步,只要求能连续即可,主要是因为这种接口所连接的通信方式速率较低.如图:(5).ISDN BRI 接口因 ISDN 这种互联网接入方式连接速度上有它独特的一面,所以在当时 ISDN 刚兴起时在互联网的连接方式上还得到了充分的应用.ISDN BRI 接口用于 ISDN 线路通过router 实现与 Internet 或其他远程网络的连接,可实现 128Kbps 的通信速率.ISDN 有两种速率连接接口,一种是 ISDN BRI(基本速率接口);另一种是 ISDN PRI(基群速率接口).ISDN BRI 接口是采用 RJ-45 标准,与 ISDN NT1 的连接使用 RJ-45-to-RJ-45 直通线.如图所示的 BRI 为 ISDN BRI 接口 :Serial Transmission串行传输(serial transmission):1 次 1 位,WAN 普遍使用这种方式传输并行传输(parallel transmission):1 次 8 位Cisco 使用私有的 60 针脚的串行连接器.连接器的另外 1 端的类型可以有以下几种:1.EIA/TIA-232　　2.EIA/TIA-4493.V.35(与 CSU/DSU 连接)4.X.21(X.25 中使用)5.EIA-530Data Terminal Equipment(DTE) and Data Communication Equipment(DCE)Router 的接口默认是 DTE,它们和 DCE 比如 CSU/DSU 相连,DCE 的主要作用就是提供始终频率High-Level Data-Link Control(HDLC) ProtocolHDLC 是 1 种 ISO 标准,面向比特(bit-oriented)的数据链路层协议.它定义了在同步串行连接的封装方法.HDLC 是种在租用线路上使用的点对点协议.HDLC 不使用验证(authentication)在面向字节(byte-oriented)的协议中,控制信息使用整个字节进行编码 ;但是在面向比特的协议中,使用单独的 1 个比特(bit)来代表控制信息.面向比特的协议包括SDLC,LLC,HDLC,TCP,IP 等HDLC 是 Cisco 同步串行连接中默认的封装格式.当然,Cisco 的 HDLC 是私有的,即不能和其他厂商的 HDLC 相互通信.而且各个厂商的 HDLC 均是私有的.来看看 Cisco的 HDLC 和 HDLC 的帧的格式,如图:　　假如你有 2 个不同厂商的设备,就不能使用 HDLC,就要使用 PPP。