網(wǎng)絡(luò)交換與路由技術(shù)：第六章 廣域網(wǎng)接入技術(shù)-1

第6章廣域網(wǎng)接入技術(shù)某大學(xué)校園網(wǎng)建設(shè)于九十年代末期，在校園早期的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過(guò)程中，由于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的缺乏，校園網(wǎng)在接入Internet的時(shí)采用DDN專(zhuān)線的接入方式，DDN接入技術(shù)有限的網(wǎng)絡(luò)的帶寬基本滿足了當(dāng)時(shí)有限的需求.

在經(jīng)過(guò)仔細(xì)的可行性論證與考察之后，該大學(xué)啟動(dòng)校園網(wǎng)光纖專(zhuān)線接入Internet建設(shè)項(xiàng)目，旨在建成高速率、廣覆蓋、易管理、高速度的整體校園網(wǎng)絡(luò)，以滿足校園網(wǎng)的可持續(xù)性發(fā)展要求，進(jìn)一步提升學(xué)校的綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。如圖所示，是該大學(xué)改造過(guò)后的光纖專(zhuān)線接入Internet工作項(xiàng)目場(chǎng)景，通過(guò)從電訊申請(qǐng)專(zhuān)線光線直接接入到校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中心的萬(wàn)兆核心交換機(jī)上，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)直接連通，從而獲得高速度網(wǎng)絡(luò)速度工程任務(wù)：接入廣域網(wǎng)技術(shù)工程任務(wù)：接入廣域網(wǎng)技術(shù)組件一：廣域網(wǎng)交換技術(shù)接入廣域網(wǎng)技術(shù)組件二：廣域網(wǎng)接入技術(shù)組件三：廣域網(wǎng)通訊協(xié)議組件四：配置廣域網(wǎng)PPP認(rèn)證技術(shù)回顧1、如何理解電路交換、包交換、虛電路的不同？2、如何理解永久虛電路和交換虛電路?3、ATM為何采用短而固定格式的信元交換？組件一：廣域網(wǎng)交換技術(shù)接入廣域網(wǎng)技術(shù)廣域網(wǎng)的概念服務(wù)供應(yīng)商為用戶(hù)提供遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)通常使用電信部門(mén)(服務(wù)商)的傳輸設(shè)備包括電路交換和包交換網(wǎng)絡(luò)廣域網(wǎng)的定義廣域網(wǎng)（WideAreaNetworks，WAN）距離遠(yuǎn)、帶寬小、延時(shí)大局域網(wǎng)范圍小、延時(shí)小、帶寬大、成本低廣域網(wǎng)的特點(diǎn)廣域網(wǎng)組成從資源組成角度來(lái)說(shuō)，廣域網(wǎng)可以由通信子網(wǎng)與資源子網(wǎng)兩部分組成，通過(guò)將通訊部分（子網(wǎng)）和應(yīng)用部分（主機(jī)）分開(kāi)，使得網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)得到簡(jiǎn)化。廣域網(wǎng)接入解決方案廣域網(wǎng)的傳輸廣域網(wǎng)服務(wù)運(yùn)營(yíng)公司中國(guó)電信

中國(guó)聯(lián)通

中國(guó)移動(dòng)

WAN電路交換電話服務(wù)ISDN分組交換X.25FRDDN……專(zhuān)線交換式廣域網(wǎng)交換技術(shù)廣域網(wǎng)在接入和傳輸過(guò)程中，常用技術(shù)有多種，如電路交換、包交換、虛電路交換和光交換等。電路交換在電話網(wǎng)中按需拔號(hào)技術(shù)，使用專(zhuān)用物理線路用于連接規(guī)模小，短時(shí)間訪問(wèn)，臨時(shí)把遠(yuǎn)程用戶(hù)連接到網(wǎng)中使用異步串行連接

連接方式有：拔號(hào)上網(wǎng)，ISDN，ADSL

傳輸數(shù)據(jù)之前，先建立連接，數(shù)據(jù)獨(dú)享連接帶寬，不論有無(wú)數(shù)據(jù)傳輸，連接都被獨(dú)占。傳輸結(jié)束后，要釋放連接TelephoneCompany電路交換異步串口電路交換包交換多個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備共享一條從源點(diǎn)到目的點(diǎn)到點(diǎn)鏈路，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，節(jié)省傳輸成本傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分組，標(biāo)有目的地址發(fā)往網(wǎng)絡(luò)，不需建立專(zhuān)門(mén)的連接，根據(jù)分組地址，一級(jí)級(jí)地轉(zhuǎn)發(fā)到目的地常用的連接方式有：x.25和FR共享物理線路，性?xún)r(jià)比較高；可用于長(zhǎng)時(shí)間連接；跨地域連接ServiceProvider分組交換連接同步串口虛電路所謂虛電路，就是兩個(gè)用戶(hù)端設(shè)備在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)之前，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)建立的邏輯鏈路。虛電路中使用的所謂邏輯鏈接，是在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)等層通信協(xié)議之間建立的一種連接一旦連接建立之后，就在網(wǎng)絡(luò)中保持已建立的數(shù)據(jù)通路，用戶(hù)發(fā)送的以分組數(shù)據(jù)將按順序通過(guò)網(wǎng)絡(luò)到達(dá)終點(diǎn)。當(dāng)用戶(hù)不需要發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)，清除連接虛電路永久性虛擬電路邏輯連接

獨(dú)享，預(yù)先訂制。象私家車(chē)，只為特定對(duì)象服務(wù)適用大數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)流量恒定的環(huán)境點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的同步串行鏈路

一般建議在如下場(chǎng)合使用：專(zhuān)網(wǎng)或VPN、高速接入Internet長(zhǎng)連接的時(shí)間,全天候服務(wù)

較短的距離專(zhuān)線連接點(diǎn)到點(diǎn)專(zhuān)線同步串口光交換光交換是指對(duì)通過(guò)光纖傳送的光信號(hào)進(jìn)行信息交換方式，光交換技術(shù)在安裝的過(guò)程中不需要經(jīng)過(guò)任何光／電轉(zhuǎn)換設(shè)備，在光域中直接將輸入光信號(hào)，通過(guò)光纖交換到不同輸出端。與數(shù)字程控交換技術(shù)相比，光交換無(wú)須在光纖傳輸線路和交換機(jī)之間，進(jìn)行光/電和電/光交換，而且在交換過(guò)程中，還能充分發(fā)揮光信號(hào)的高速、寬帶和無(wú)電磁感應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)光纖傳輸技術(shù)與光交換技術(shù)融合在一起，可以使光交換技術(shù)成為通信網(wǎng)交換技術(shù)的一個(gè)發(fā)展方向。光交換技術(shù)的交換方式可分為空分光交換（SDDS）、時(shí)分光交換（TDPS）、波分光交換（WDPS）、復(fù)全型光交換和自由空間交換（FSPS）等五種方式廣域網(wǎng)設(shè)備

廣域網(wǎng)幀中繼交換機(jī)

廣域網(wǎng)接入服務(wù)器

接入廣域網(wǎng)技術(shù)組件二：廣域網(wǎng)接入技術(shù)廣域網(wǎng)接入技術(shù)根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU-T）于1995年7月通過(guò)G.902的定義，接入網(wǎng)絡(luò)是由業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口（SNI）和用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）之間的一系列傳送實(shí)體（如線路設(shè)施和傳輸設(shè)施）組成，為傳送電信業(yè)務(wù)提供傳送承載能力的設(shè)施系統(tǒng)廣域網(wǎng)接入網(wǎng)是通信網(wǎng)絡(luò)（包括電信網(wǎng)絡(luò)與IP網(wǎng)絡(luò)）的重要組成部分，接入網(wǎng)絡(luò)提供最后一公路的連接，即用戶(hù)和骨干網(wǎng)絡(luò)之間的連接。接入網(wǎng)絡(luò)的功能是負(fù)責(zé)將業(yè)務(wù)信息透明地傳送到用戶(hù)，即用戶(hù)通過(guò)接入網(wǎng)絡(luò)靈活地接入到不同的業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)上PSTN接入技術(shù)PSTN即人們熟悉公用電話交換網(wǎng)(PublicSwitchedTelephoneNetwork)，PSTN開(kāi)始由模擬線路組成，現(xiàn)在大多數(shù)PSTN通過(guò)光纖、銅纜和衛(wèi)星等各種介質(zhì)來(lái)傳輸數(shù)字信號(hào)PSTN網(wǎng)絡(luò)是公用通信網(wǎng)中基礎(chǔ)網(wǎng)，通信區(qū)域覆蓋全國(guó)，是進(jìn)行遠(yuǎn)程通信投資少、見(jiàn)效快、實(shí)現(xiàn)大范圍數(shù)字通信最便捷方法ISDN接入綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN（IntegratedServicesDigitalNetwork）是國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）為了在數(shù)字線路上傳輸數(shù)據(jù)而開(kāi)發(fā)的與PSTN一樣，ISDN使用電話載波線路進(jìn)行撥號(hào)連接，但和PSTN截然不同的是，ISDN技術(shù)獨(dú)特的數(shù)字鏈路，可以同時(shí)傳輸兩路話音和一路數(shù)據(jù)信號(hào)，因而通訊的速度和通訊的質(zhì)量都大大提高。ADSL接入非對(duì)稱(chēng)數(shù)字用戶(hù)環(huán)路ADSL（AsymmetricDigitalSubscriberLoop）是相對(duì)新的寬帶接入Internet技術(shù)ADSL也是基于普通電話線的寬帶網(wǎng)接入技術(shù)，利用現(xiàn)有電話線ADSL采用先進(jìn)的復(fù)用調(diào)制技術(shù)，使得數(shù)字和語(yǔ)音信息在電話線的不同頻段上同時(shí)傳輸。ADSL在一根銅線上同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)和語(yǔ)音信號(hào)，為用戶(hù)提供上、下非對(duì)稱(chēng)的傳輸速率，上行最高可達(dá)1Mbps，下行最高可達(dá)8MbpsCableModem接入HFC（HybridFiberCoax）是混合光纖同軸電纜網(wǎng)，用來(lái)傳輸視頻信號(hào)，俗稱(chēng)有線電視網(wǎng)（CATVN，CommunityAntennaTelevisionNetwork）HFC網(wǎng)絡(luò)是一種雙向共享媒介系統(tǒng)，光纖結(jié)點(diǎn)將光纖干線和同軸電纜互相連接，可以同時(shí)為300~500個(gè)用戶(hù)服務(wù)，共享同一根線纜的傳輸帶寬，改善了信號(hào)傳輸質(zhì)量，提高了可靠性

X.25技術(shù)X.25協(xié)議是由CCITT組織在20世紀(jì)70年代制定，X.25允許不同網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備相互通信。X.25協(xié)議工作在分組交換網(wǎng)絡(luò)中，和OSI模型數(shù)據(jù)鏈路層相對(duì)應(yīng)。早期X.25網(wǎng)絡(luò)工作主要應(yīng)用在電話網(wǎng)中，由于電話線傳輸介質(zhì)可靠性不高，必須啟用一套復(fù)雜的差錯(cuò)處理及重發(fā)機(jī)制來(lái)保證通訊質(zhì)量，因此影響X.25運(yùn)行速度X.25使得兩臺(tái)數(shù)據(jù)終端設(shè)備通過(guò)現(xiàn)有分組交換網(wǎng)絡(luò)通信。完整的通信首先由通信的一端呼叫另一端啟動(dòng)，請(qǐng)求在它們之間建立一個(gè)會(huì)話連接；被呼叫的一端可以根據(jù)自己的情況接收或拒絕這個(gè)連接請(qǐng)求。一旦這個(gè)連接建立，兩端的設(shè)備可以全雙工地進(jìn)行信息傳輸，并且任何一端在任何時(shí)候均有權(quán)拆除這個(gè)連接幀中繼技術(shù)幀中繼是一種更新的數(shù)字式X.25，它也采用包交換技術(shù)。由于它是數(shù)字式的，幀中繼能夠支持比X.25更高的帶寬，并提供1.544Mbps的最大吞吐量。幀中繼是在1984年形成標(biāo)準(zhǔn)的。幀中繼（FrameRelay）是一種先進(jìn)的包交換技術(shù)，它是從分組交換技術(shù)發(fā)展起來(lái)的，是一種快速分組通信方式。它采用永久虛電路技術(shù)，對(duì)分組交換技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)化，具有吞吐量大、時(shí)延小，適合突發(fā)性業(yè)務(wù)等特點(diǎn)，能充分利用網(wǎng)絡(luò)資源

ATM異步傳輸模式ATM是廣域網(wǎng)的另一種傳輸方法，它利用固定大小數(shù)據(jù)包的方法，實(shí)現(xiàn)了從25~622Mbps的高速傳輸ATM最初是由貝爾實(shí)驗(yàn)室的研究人員在1983年提出，后用了近十二年的時(shí)間才逐漸形成標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)范ATM把需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)劃分成大小固定的數(shù)據(jù)包，這種固定大小的數(shù)據(jù)包又叫做信元，由48字節(jié)的數(shù)據(jù)加上5字節(jié)的頭信息組成。通過(guò)使用大小固定的數(shù)據(jù)包，ATM提供可預(yù)料的通信模式，并能夠更好地控制帶寬的使用

DDN接入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（DDN，DigitalDataNetwork）是利用光纖數(shù)字電路和數(shù)字交叉連接設(shè)備組成的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸網(wǎng)該