CCNA筆記：廣域網(wǎng)(一)

1、CCNA 筆記：廣域網(wǎng)（一）Wide Area Networking ProtocolsIntroduction to Wide Area NetworksWAN是覆蓋地理范圍相對較為廣闊的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò),它一般是利用公共載體 (比如電信公司 )提供的設(shè)備進(jìn)行傳輸 .WAN 技術(shù)運(yùn)行在OSI 的最下 3 層廣域網(wǎng) (Wide Area Network,WAN)的一些術(shù)語1.客戶前端設(shè)備 (customerpremisesequipment,CPE):位于用戶 (subscriber) 前端 ,用戶所擁有的設(shè)備2. 分 界 點(diǎn) (demarcationpoint):服 務(wù) 提 供 商 (servi

2、ceprovider,SP) 和 CPE 的分隔點(diǎn) ,一般位于電信 (telecommunication)機(jī)房 ,由電信公司所擁有 .用戶這邊連接到CSU/DSU 或者 ISDN 接口來擴(kuò)展延伸分界點(diǎn)3. 本地回路 (local loop): 把分界點(diǎn)連接到 1 個(gè)叫做 central office(CO) 的交換機(jī)房4.CO: 連接用戶到服務(wù)商交換環(huán)境網(wǎng)絡(luò)的點(diǎn),有時(shí)候 CO 也叫做point of presence(POP)5.toll network:Internet service provider(ISP)擁有 ,各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備資源集合的網(wǎng)絡(luò)1WAN Connection TypesWA

3、N 連接的一些類型 ,如下圖 :如圖 :1 為租用線路 ,有時(shí)候也叫專線或點(diǎn)對點(diǎn)連接.預(yù)先布置好的通信路徑 ,該路徑從客戶端通過電信公司的網(wǎng)絡(luò)連接到遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò).因?yàn)檫@樣的通信線路通常是通過從電信公司租用而來,所以就叫做租用線路.這樣線路方式一般由帶寬和距離來定價(jià),價(jià)格相對其他技術(shù)比如幀中繼(frame relay) 更為昂貴 .速度可以達(dá)到 45Mbps, 一般使用 HDLC 和PPP 的封裝格式2 為電路交換型 ,這樣的方式是連接只在有數(shù)據(jù)需要傳輸?shù)臅r(shí)候才進(jìn)行連接 ,通信完成后終止連接.這個(gè)和日常中打電話的過程很相似.一般用于對帶寬要求過低的數(shù)據(jù)傳輸.例子有綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)(Integrate

4、d Service Digital Network,ISDN).router 向遠(yuǎn)程站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí) ,交換線路用遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)的線路號(hào)進(jìn)行啟動(dòng) .對于 ISDN, 實(shí)際情況為撥遠(yuǎn)程 ISDN 線路的電話號(hào)碼 .當(dāng) 2 個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接并驗(yàn)證以后 ,就開始傳輸數(shù)據(jù) ,數(shù)據(jù)傳輸完成 ,連接終止 ,如下圖 :23 為包交換 (或者翻譯為分組交換 ),用戶共享電信公司資源 ,成本較低 .在這樣的網(wǎng)絡(luò)中 ,網(wǎng)絡(luò)連接電信公司網(wǎng)絡(luò) ,許多客戶共享電信公司網(wǎng)絡(luò) .然后電信公司在客戶站點(diǎn)之間建立虛擬線路 ,數(shù)據(jù)包通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸 .這類例子有幀中繼 ,ATM,X.25 等.速度可以從 56Kpbs 達(dá)到T3 的 45Mbp

5、s, 如下圖 :WAN SupporWAN 的一些技術(shù) :1.幀中繼 (frame relay): 一種包交換的技術(shù) ,高性能 ,運(yùn)行在 OSI 的最下 2 層即物理層和數(shù)據(jù)鏈路層 .它其實(shí)是 X.25 技術(shù)的簡化版本 ,省略了 X.25 技術(shù)的一些功能比如窗口技術(shù)和數(shù)據(jù)重發(fā)功能 ,這是因?yàn)閹欣^工作在性能更好的 WAN 設(shè)備上 ;而且它比 X.25 有更好的傳輸效率 ,速度可以從 64Kbps 達(dá)到 T3 的 45Mbps. 它還提供帶寬的動(dòng)態(tài)分配和擁塞控制功能32.ISDN:ISDN是 1 種在已有的電話線路上傳輸語音和數(shù)據(jù)等數(shù)字服務(wù) .如果你對那種傳統(tǒng)的撥號(hào)(dial-up)上網(wǎng)的速度感

6、到不滿的時(shí)候，你可以使用ISDN 的方式 .ISDN 也可作為比如幀中繼或者T1 連接的備份連接3. 平 衡 鏈 路 訪 問 過 程 (Link Access Procedure,Balanced,LAPB): 工作在 OSI 參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層 ,是 1種面向連接的協(xié)議 ,一般和X.25 技術(shù)一起進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸.因?yàn)樗袊?yán)格的窗口和超時(shí)功能 ,所以使得代價(jià)很高4.高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制 (High-LevelData-LinkControl,HDLC):這個(gè)是由IBM創(chuàng)建的同步數(shù)據(jù)鏈路控制(SynchronousDataLinkControl,SDLC) 衍生而來的 .工作在 OSI 參考模型的數(shù)

7、據(jù)鏈路層.相比LAPB,HDLC 成本較低 .HDLC 不會(huì)把多種網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議封裝在同1 個(gè)連接上 .各個(gè)廠商的 HDLC 都有他自己鑒定網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的方式,所以各個(gè)廠商的 HDLC 是不同的 ,私有化的5. 點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議 (Point-to-Point Protocol,PPP):1 種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) (industry-standard) 協(xié)議 .因?yàn)楦鱾€(gè)廠商的 HDLC 私有 ,所以 PPP 可以用在不同廠商的設(shè)備之間的連接 .PPP 使用網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議 (NetworkControl Protocol,NCP)來驗(yàn)證上層的 OSI 參考模型的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議6.異步傳輸模式 (Asynchronous

8、Transfer Mode,ATM):國際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì) (ITU-T) 制定的信元 (cell) 中繼續(xù)標(biāo)準(zhǔn) .ATM 使用固定長度的 53 字節(jié)長的信元方式進(jìn)行傳輸 ,ATM 網(wǎng)絡(luò)的面向連接的4Cabling the Wide Area NetworkCisco 的串行連接支持幾乎所有類型的 WAN 服務(wù) .HDLC,PPP 和幀中繼使用相同的物理層定義的接口 ,但是和 ISDN 的不一樣 .我們先來回顧下 router 的接口類型 :路由器接口及連接（ 1 ）路由器接口及連接（ 2 ）Serial Transmission串行傳輸 (serial transmission):1次

9、 1 位,WAN 普遍使用這種方式傳輸并行傳輸 (parallel transmission):1次 8 位Cisco 使用私有的60 針腳的串行連接器 .連接器的另外1 端的類型可以有以下幾種 :1.EIA/TIA-2322.EIA/TIA-4493.V.35( 與 CSU/DSU 連接 )4.X.21(X.25 中使用 )5.EIA-530Data Terminal Equipment(DTE) and Data Communication Equipment(DCE)Router的接口默認(rèn)是DTE,它們和DCE 比如 CSU/DSU相連,DCE 的主要作用就是提供始終頻率High-Lev

10、el Data-Link Control(HDLC) Protocol5HDLC 是 1 種 ISO 標(biāo)準(zhǔn) ,面向比特 (bit-oriented)的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議 .它定義了在同步串行連接的封裝方法.HDLC 是種在租用線路上使用的點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議 .HDLC 不使用驗(yàn)證 (authentication)在面向字節(jié) (byte-oriented) 的協(xié)議中 ,控制信息使用整個(gè)字節(jié)進(jìn)行編碼 ;但是在面向比特的協(xié)議中 ,使用單獨(dú)的 1 個(gè)比特 (bit) 來代表控制信息 .面向比特的協(xié)議包括 SDLC,LLC,HDLC,TCP,IP 等HDLC 是 Cisco 同步串行連接中默認(rèn)的封裝格式.當(dāng)然 ,C

11、isco 的HDLC 是私有的 ,即不能和其他廠商的HDLC 相互通信 .而且各個(gè)廠商的 HDLC 均是私有的 .來看看 Cisco 的 HDLC 和 HDLC 的幀的格式 ,如圖 :假如你有 2 個(gè)不同廠商的設(shè)備 ,就不能使用 HDLC, 就要使用 PPPPPP 的 4 個(gè)組件如上圖 .注意 PPP 的協(xié)議棧只定義在 OSI 參考模型的層 1 和層 2.NCP 用于建立和配置多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議 .PPP 允許采用多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議.PPP 可以工作在任何 DCE/DTE 接口比如EIA/TIA-323-C(以前為 RS-232-C),ITU-T( 原 CCITT)V.35 等.唯一要求是必須提供全雙

12、工線路。Link Control Protocol(LCP) Configuration Options6LCP 提供不同的 PPP 封裝選項(xiàng)包括 :1.驗(yàn)證:用于驗(yàn)證呼叫方身份 ,包括 PAP 和 CHAP2 種方法2.壓縮 (compression):壓縮數(shù)據(jù) ,增加連接吞吐量.在接收方解壓縮3.錯(cuò)誤檢測 (error detection):使用 Quality和 Magic Number來保證可靠數(shù)據(jù)可靠性4.多連接 (multilink):從 IOS 版本 11.1 開始 ,Cisco 的 router就支持多連接 .這個(gè)使得多個(gè)單獨(dú)的物理路徑看上去像1 條層 3 邏輯路徑5.PPP

13、回叫信號(hào) (PPP callback): 使用了 callback 以后 ,客戶端連接遠(yuǎn)端并進(jìn)行驗(yàn)證.驗(yàn)證完成后 ,遠(yuǎn)端將終止連接 ,然后重新初始化連接PPP Session Establishment PPP 連接的 3 個(gè)階段 :1.連接建立階段2.驗(yàn)證階段3.網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議配置階段在網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)包進(jìn)行交換前 ,LCP 先打開連接 ,并協(xié)調(diào)和配置參數(shù).LCP 允許有 1 個(gè)可選的鏈路質(zhì)量檢測階段 ,在這 1 階段 ,通過檢測鏈路來決定鏈路是否滿足網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的要求 ,這 1 階段是可選的 .LCP 完成鏈路質(zhì)量檢測后 ,網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議通過 NCP 進(jìn)行單獨(dú)的配置LCP 幀有 3 種:71.鏈路建立幀 :建立和配置鏈路2.鏈路終止幀 :終止鏈路3.鏈路維護(hù)幀 :管理和維護(hù)鏈路這 3 種幀可以完成 LCP 各階段的工作PPP Authentication Methods2 種 PPP 的驗(yàn)證方式 :1.密碼驗(yàn)證協(xié)議(PasswordAuthenticationProtocol,PAP):PAP是 2 種驗(yàn)證方法中比較不安全的1 種.密碼使用明文 (clear text) 的方式發(fā)送 .PAP 只在