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任务　广域网协议配置与测试项目资讯

一、项目背景 广域网技术与应用

（一）广域网概述

广域网（WAN）是按地理范围划分而来的名称，相对的还有局域网、城域网。一百米以内是局域网（比如一个公司的网络），一个城市范围的网络叫城域网（比如一个城市的银行网点构成的网络），超过一个城市以外的，跨越地址范围较大的，就是广域网了。广域网同时也是把多个局域网、城域网连接进来的网络。由于广域网跨越的地理范围大，因此其传输线路就往往特别长，这个时候在连接链路上就必须采用一些有别于局域网与城域网的特殊技术了，以保证较长线路的信号质量与数据通信质量指标。

目前网络中使用的所有协议都是严格遵守OSI的七层模型标准的，在网络中传输数据时将根据不同协议层进行解析，从上到下依次封装和解封装。TCP协议工作在第四层传输层，IP协议工作在第三层网络层。而我们要说的广域网协议则是工作在第二层数据链路层的协议，这也就是为什么即使你安装并设置了正确的TCP/IP协议信息，如果没有正确配置第二层数据链路层广域网协议的信息，也将无法顺利完成数据传输工作。

不过在实际使用中，广域网协议经常被我们大众所忽视，因为局域网中是不需要广域网协议的，只有我们连接到外网Internet时才需要针对广域网协议进行设置，而这些工作往往由ISP工作人员完成。但是配置不同的广域网协议后网络的使用效果和功能是相去甚远的，所以对于我们这些网络技术人员来说，也应该对不同的广域网协议有所了解与掌握，明白他们的优缺点和应用场合。

大多数广域网技术和协议都是数据链路层协议（第二层），由各种组织经过多年发展而来。在此领域的主要组织有：定义PPP的IET、定义ATM和帧中继的ITU-T定义的ISO。目前比较常用广域网协议主要有以下几种：PPP协议、HDLC协议、Frame Relay、X.25、xDSL、Cable MODEM、ISDN和ATM、MPLS、SONET协议。

（二）常见广域网服务

1．专线服务

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：电话网络、在传统电话网络上实现的数字传输服务ISDN。

2．包交换服务

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。

（三）广域网与OSI模型

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。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。

（四）广域网常见协议

1．PPP点对点协议

PPP协议是点对点协议（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。它是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。

2．ISDN综合业务数字网

综合业务数字网由Integrated Service Digital NetworkCCITT（现更名为国际电信联合会ITU）的定义，由电话综合数字网IDN演变而来的。它向用户提供端到端的连接，并支持一切话音、数字、图像、图形、传真等广泛业务。用户可以通过一组有限的、标准的、多用途用户网络接口来访问这个网络获得相应的业务。其特点有以综合数字电话网（IDN）为基础发展而成的通信网；支持端到端的数字连接，是一个全数字化的网络；支持各种通信业务；提供标准的用户-网络接口，用户对ISDN的访问通过该接口完成。

ISDN为用户提供的系列综合业务分为承载业务、用户终端业务和补充业务三大类。

承载业务是指由ISDN网络提供的单纯的信息传输业务，其任务是将信息从一个地方传送到另一个地方，在传送过程中对数据不做任何处理。用户终端业务指那些由网络和用户终端设备共同完成的业务，除了电话、可视图文、用户电报、可视电话等业务外，ISDN主要用于接入因特网。个人用户使用因特网接入这项业务主要是利用ISDN的远程接入功能，接入时采用拨号方式；企业用户则通常使用ISDN作为备份线路。用户补充业务是对承载业务和用户终端业务的补充和扩展，它为用户提供更加完善和灵活的服务，如主叫用户线识别、被叫用户线识别、呼叫等待等。

3．ATM

（1）ATM的性能。

综合了电路交换的可靠性与分组交换的高效性，借鉴了两种交换方式的优点，采用了基于信元的统计时分复用技术。

A．电路交换。

采用时分复用方式，通信双方周期性地占用重复出现的时隙，信道以其在一帧中的时隙来区分，而且在通信过程中无论是否有信息发送，所分配的信道（时隙）均为相应的两端独占。该模式的实时性好，适合于发送对延迟敏感的数据，但信道带宽的浪费较大。

B．分组交换。

不分配任何时隙，采用存储转发方式，属于统计复用。该交换方式的灵活性好，适合突发性业务，且信道带宽的利用率高，但分组间不同的延时会导致传输抖动，因此不适合实时通信。

（2）ATM的特点。

以面向连接的方式工作，大大降低了信元丢失率，保证了传输的可靠性；物理线路使用光纤，误码率很低；短小的信元结构使得ATM信头的功能被简化，并使信头的处理能可基于硬件实现，从而大大减少了处理时延；采用短信元作为数据传输单位可以充分利用信道空闲，提高了带宽利用率。

（3）ATM的应用。

ATM的高可靠性和高带宽使得其能用于能够适应从低速到高速的各种传输业务，如数字化的声音、数据、图像等。可应用于高速骨干网中实现视频点播（VOD）、宽带信息查询、远程教育、远程医疗、远程协同办公、家庭购物等。

4．帧中继

帧中继的实现继承了X.25提供统计复用功能和采用虚电路交换的优点，简化了可靠传输和差错控制机制，将那些用于保证数据可靠性传输的任务如流量控制和差错控制等委托给用户终端或本地节点机来完成，在减少网络时延的同时降低了通信成本。在网络层次或体系结构上，只有物理层和链路层两层，并对链路层功能进行了较大的调整。取消了X.25中的网络层，将统计复用、数据交换、路由选择等功能定义在数据链路层执行，取消了流量控制、纠错及确认等处理功能；数据交换从X.25包交换改成了以帧为单位，故称帧交换。

（1）帧中继的特点。

采用统计复用技术为用户提供共享的网络资源，提高了网络资源的利用率。不仅可以提供用户事先约定的带宽，而且在网络资源富裕时，允许用户使用超过预定值的带宽，而只用付预定带宽的费用。仅实现物理层和链路层的核心功能，大大简化了网络中各个节点机之间的处理过程，有效地降低了网络时延。提供了较高的传输质量。高质量的线路和智能化的终端是实现帧中继技术的基础，前者保证了传输中的误码率很低，即使出现了少量的错误也可以由智能终端进行端到端的恢复。采取了PVC管理和拥塞管理，客户智能化终端和交换机可以清楚了解网络的运行情况，不向发生拥塞和已删除的PVC上发送数据，以避免造成信息的丢失，进一步保证了网络的可靠性。

（2）帧中继的应用。

帧中继的用户接入速率一般为64Kbps—2Mbps，局间中继传输速率一般为2Mbps、34Mbps，现已可达155Mbps。当用户需要数据通信，其带宽要求为64Kbps—2Mbps,且参与通信的各方多于两个。帧中继具有动态分配带宽的功能，可以有效地处理突发性数据，当数据业务量为突发性时可选用。帧中继可支持多个低速率复用。用它来组建虚拟专用网VPN或者用来互联局域网。

5．SDH

1988年，国际电报电话咨询委员会（CCITT）在美国贝尔通信研究所的光同步SONET的基础上提出了同步数字系列──SDH。它是一种基于光纤的传输网络，具有传输速率高、传输带宽大等特点；具有统一的比特率，统一的接口标准，这为不同厂家设备间的互联提供了可能；网络管理能力大大增强；提出了自愈网的新概念，用SDH设备组成的带有自愈保护功能的环网，可以在传输媒体主信号被切断时，自动通过自愈功能恢复正常通信，提高了可靠性；采用字节复接技术，使网络中上下支路信号变得十分简单。

SDH是一种基于光纤的传输网络，具有光纤本身所具有的许多优点：不怕潮湿；不受电磁干扰；抗腐蚀能力强；有抗核辐射的能力；重量轻。SDH的高带宽与其他技术如WDM技术、ATM技术、IP over SDH等的结合，使得SDH的作用越来越重要，成为信息高速公路不可缺少的主要物理传送平台。如公用市话网/长话网的通信干线、有线电视网和因特网等。

二、任务实施 广域网协议配置与测试

 

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任务　广域网协议配置与测试

任务目的

了解广域网协议的封装类型和封装方法，具备广域网协议封装的能力。

背景描述

你是公司的网络管理员，两个分公司之间希望能够申请一条广域网专线进行连接。公司现有锐捷路由器两台，希望你了解该设备的广域网接口所支持的协议，以确定选择哪一种广域网链路。

实现功能

查看路由器广域网接口支持的数据链路层协议，并进行正确的封装。

技术原理

常见广域网专线技术有：DDN专线、PTSN/ISDN专线、帧中继专线、X.25专线等。

数据链路层提供各种专线技术的协议，主要有PPP、HDLC、X.25、Frame-relay以及ATM等。

任务设备

路由器1台。

任务步骤

Router1#show interface serial 1/2

RouterA(config)#interface serial 1/2

routerA(config-if)#encapsulation ?

RouterA(config)#interface serial 1/2     

routerA(config-if)#encapsulation ppp      !将接口协议封装ppp协议。

routerA(config-if)#end

routerA#show interface serial 1/2     

RouterA(config)#interface serial 1/2

routerA(config-if)#encapsulatio farme-relay  !将接口协议封装帧中继协议。

routerA(config-if)#end

routerA#show interface serial 1/2

routerA(config)#interface serial 1/2

routerA(config-if)#encapsulation X25         !将接口协议封装X25协议。

routerA(config-if)#end

routerA#show interface serial 1/2

注意事项

封装广域网协议时，要求V.36线缆的两个端口封装协议书一致，否则无法建立链路。