155.54Mbps 466.56Mbps
输
OC-12
SONET
622.08Mbps
带
OC-18 OC-24
SONET SONET
933.12Mbps 1244.16Mbps
宽
OC-36
SONET
1866.24Mbps
OC-48
SONET
2488.32Mbps
广域网与OSI模型
第三层
第三层
第二层 第二层 第一层 第一层 MODEM
物理上放置在用户 一侧的设备，包括 属于用户的设备或 服务提供商放置在
用户侧的设备
从分界到服务提供 商中心局的线路
点到点或电路 交换连接
在CPE的前端，本地 环路开始的地方，通 常CPE也就是用户接
入所在地
常见广域网设备
路由器
广域网 宽器属于网络层的互连设备，用于实现不同网络之 间的互连和路由功能；
电话网络、在传统电话网络上实 现的数字传输服务ISDN。
常见广域网服务类型二：包交换 服务
节点1
DCE
广域网
DCE
节点3
将待传输的数据分成若干个等长或不 等长的数据传输单元来进行独立传输 的一种服务方式。 在包交换网络中，网络线路为不同的 数据包或帧所共享，交换设备为这些 包或帧选择一条合适的路径将其传送 到目的地。 若信道没有空闲，则交换设备将待转 发的数据包或数据帧暂时缓存起来； 信道的利用率较高 典型例子：帧中继和ATM 。
Chapter 6
广域网技术
本章教学提要
教学目标：
➢了解广域网的特点、服务类型及实现方式；； ➢了解常见的广域网设备； ➢了解若干典型的广域网协议和技术，包括PPP 、ISDN、ATM、帧中继和SDH技术等。
教学难点：无 教学时数：３学时
Chapter 6-1 广域网概述
广域网的特点
地理覆盖范围大，至少在上百公里以上 ； 主要用于互连广泛地理范围内的局域网 ； 为了实现远距离通信，通常采用载波形式的频带传 输或光传输。 ； 通常由公共通信部门来建设和管理的。公共通信部 门利用各自的广域网资源向用户提供收费的广域网 数据传输服务，所以其又被称为网络服务提供商。 在网络拓扑结构上，通常采用网状拓扑，以提高广 域网链路的容错性。 网络中两个节点在进行通信时，一般要经过较长的 通信线路和较多的中间节点。中间节点设备的处理 速度、线路的质量以及传输环境的噪声都会影响广 域网的可靠性。
广域网交换机 节点2
常
线路类型
56
信号标准
DS0
传输速率
56kbps
见
64
DS0
64kbps
的
T1
DS1
1.544Mbps
E1
ZM
2.048Mbps
广
E3
M3
34.064Mbps
域
J1
Y1
2.048Mbps
T3
DS3
44.736Mbps
网
OC-1
SONET
51.84Mbps
传
OC-3 OC-9
SONET SONET
广域网服务的实现模型
Toll network：广域网服务提 供商用来实现长途传输的通信 网络，通常由成组的交换机和
中继设备组成
中心交换机
广域网服务提供商 的长途网络 SS
S SS
分界
S
本地环路
Central office switch ：由广域网服务提供 商提供的，离用户最
近的局端交换机
用户端设备
广域网
MODEM
第二层 第二层 第一层 第一层
路由器 DTE设备
DCE设备
DCE设备
路由器 DTE设备
广域网主要工作于OSI模型的下三层，即物理层、数据链路层和 网络层 由于目前网络层普遍采用了IP协议，所以广域网技术或标准主要 关注物理层和数据链路层的功能及其实现 不同广域网技术的差异就在于它们在物理层和数据链路层实现方 式的不同。
PPP的体系结构
I P I P X 第三层 协议
IPCP
IPXCP
其它
PPP
网络控制协议
认证、其他功能
链路控制协议
同步/异步 传输介质
网络层 数据链路层 物理层
PPP的连接
PPP的连接一般要经历链路建立、链路质量协商、网络层 协议选择和链路拆除四个阶段。 ➢ 链路建立阶段--通过发送LCP的帧来对链路进行相关的配置 ，包括数据最大传输单元、是否采用PPP的压缩、PPP的认 证方式等； ➢ 链路质量协商阶段(可选)--用于对链路质量进行测试，以确 定其能否为上层所选定的网络协议提供足够的支持，另外 若连接的双方已经要求采用安全认证，在该阶段还要按所 选定的认证方式进行相应的身份认证； ➢ 网络层协议选择阶段--通过发送NCP包来选择网络层协议并 进行相应的配置，不同的网络层协议要分别进行配置；该 阶段完成后，一条完整的PPP链路就建立起来了并可在上 面进行数据传输。 ➢ 任何时候只要用户请求断开连接或者由于链路故障，PPP 的连接都会被终止即进入链路拆除阶段。
可以为用户提供永久的专用连接； 不管用户是否有数据在线路上传送都 要为专线付租用费，故又被称为租用 线。 连接的可靠性高，但租用费也相对较 高； 一般用于WAN的核心连接，或者 LAN和LAN之间的长期固定连接。 线路交换在每次通信时都要首先在网 络中建立一条物理线路或连接，并在 用户数据传输完毕后要撤除或结束所 建立的连接，又称为电路交换； 典型例子：
➢ 广域网的物理层协议主要描述如何面向广域网服务提供电气、机械、规 程和功能特性，包括定义DTE和DCE设备的接口；
➢ 广域网的数据链路层定义数据帧的封装以及如何通过广域网链路传输到 远程节点。
Chapter 6-1 PPP
PPP概述
点对点协议(Point-to-Point Protocol)的简称，由IETF (Internet Engineering Task Force)开发，目前已被广 泛使用并成为国际标准； 一个工作于数据链路层的广域网协议。为路由器到路 由器、主机到网络之间使用串行接口进行点到点的连 接提供了OSI第二层的服务； 在物理上可使用各种不同的传输介质，包括双绞线、 光纤及无线传输介质； 在数据链路层提供了一套解决链路建立、维护、拆除 和上层协议协商、认证等问题的方案； 在帧的封装格式上，PPP采用的是一种HDLC的变化 形式； 对网络层协议的支持则包括了多种不同的主流协议， 如IP 和IPX等。 ）
广域网交换机属于数据链路层的多端口存储转发设备 ，在广域网中实现数据链路层协议帧的转发。如帧中 继交换机、X.25交换机、光交换机等
调制解调器用于实现数字和模拟信号转换，如ISDN网 络中用到的TA/NT1设备等。
通信服务器主要用来对广域网用户进行身份合法性的 验证并提供服务策略。
常见广域网服务类型一：专线 服务