广域网模拟器WANem
《广域网络WAN》PPT课件
SONET 的层次对应于OSI 的物理层和数据链路层
光纤端设备
光纤端设备
多路复用／解复用器－中继器－光纤媒体
段－线－路径
a
6
SONET/SDH－设备层次
a
7
SONET/SDH－OSI层次
段（Section）：设备之间的连接； 线（Line）：复用器之间（可能经过一个或者多 个中继器）的连接； 路径（Path)：源和宿之间的连接。
a
8
SONET/SDH－SMT-1帧
采用同步多路复用技 术，被复用的信号组 成一个数据块（称为 帧）进行传输。
STM-1帧（155.520M）
结构：2430个字节
段
传输顺序
（每个字节占8位），
排列为9行270列。
线
信息载荷 （2349字节）
9行
是3个OC-1的帧长度 之和。
8位 9列
261列
a
26
a
27
ISDN－体系结构
TE1 ISDN电话
ISDN终端
R
非IDSN 终端
TA
TE2
S NT2
ISDN PBX
T
U
NT1
ISDN 交换 机
ISDN网
网
关
R：TA与非ISDN终端的接口
S：NT2与ISDN终端的接口
T：NT1与用户设备的接口
局域网
U：NT1与ISDN交换局的接口 TE：终端设备；
a
36
ATM-Connection Setup
Call Setup
a
37
ATM-Cell Switch
a
38
ATM-Cell Switch
广域网模拟器WANem教程
超强网络模拟器WANem使用配置教程WANem简介由于公司在一些场合需要模拟真实的网络环境，如时延，丢包，抖动等，虽然使用Linux下的TC也可以实现该功能，但是TC有着命令行界面不利于配置，使用桥接模式时不便于远程管理的缺陷，所以本着分享的精神，现在向大家推荐一款网络模拟工具——WANem。
WANem全名为WAN emulator，是一个基于开源广域网络模拟器，其也是基于TC的，其主要功能如下：可以用来在局域网模拟广域网，包括带宽、时延、丢包、抖动高级功能有：随机复位连接、按概率发重复包、按概率使包乱序和按概率瞬时断开网络，按协议随机断开连接等，而且可以针对不同的协议，不同的主机，不同的网络甚至是不同的应用程序来模拟。
其优点如下：WANem在单网卡设备上即可实现所有功能WANem支持从光盘启动，不需要将它安装到硬盘也可使用，甚至可以运行于虚拟机上，此时桥接主机的网卡即可使用，非常方便支持完全图形化的界面配置，方便设置可以设置多条规则，不同规则不同用户使用互不干扰，方便用于集中式的测试环境仅需要调整路由表即可应用设置的规则下载地址：/如下图为WANem的高级模式配置界面：说明：Packet Limit：用来设置包的队列大小，默认为1000，当队列超过1000时，超过的包将被丢弃Symmetrical network：对称网络，选中为Yes的时候，应用网络的规则将在数据包来回的方向上都生效Choose BW：从快速列表选择带宽Specify BW：自定义带宽Delay：延时，这里设置的是单向的延时。
Jitter，抖动；Correlation，相关性，用来设置这个包的延迟时间与上一个包的时间的相关度Loss：丢包率；Correlation，相关性，以一定的概率发生突发的大量的丢包，但平均丢包率不会超过Loss定义的值Duplication：重包率，以一定概率生成某个包的多份拷贝，并按随机时间到达目标端。
广域网(WAN)技术
7.5.2 X.25技术基础
7.5.2.1 X.25协议分层 分组层（网络层） X.25规程 数据链路层 物理层 1、物理层： X.21：定义DTE（数据终端设备）和DCE（数据通信设备）之间的数字同步传送方式。 X.21bis：定义DTE与DCE之间的模拟传送方式 V.24建议：25芯接口。 信控学院通信工程教研室 第10页
HDLC
PPP
SDLC
数据链路层： LAPB：Link access Protocol –Balanced平衡链路接入协议 FR：Frame Relay，帧中继 HDLC：High-level Data Link Control 高级数据链路控制规程 PPP：Point To Point Protocol 点对点协议 SDLC：Synchronous Data Link Control 同步数据链路控制规程 常用的公共网络： 1）电话交换网（PSTN，Public Swithed Telephone Network），也称电信网 2）分组数据交换网（X.25） 3）帧中继网络 4）数字数据网 5）ATM网络 信控学院通信工程教研室 第4页
计算机网络与Internet教程讲义（电子版）
第七章 广域网技术（6学时,2/6）
7.3 广域网的构成
数据网普遍采用存储转发方式的分组交换，分组交换机是广域网的基本设备之一，分组交换机互 连构成广域网，增加分组交换机可以扩展广域网，覆盖更多的空间，连接更多的计算机。 分组交换机实际上是计算机设备，具有处理器、存储器和用于收发分组的I/O设备。
H21 H22 H23 H24
4
6 主机 B 用户子网
2
传输链路
信控学院通信工程教研室 第3页
计算机网络与Internet教程讲义（电子版）
精选-WAAM广域网优化模块彩页
H3C WAAM广域网优化模块产品概述H3C WAAM（WAN Application Acceleration Module）是业界应用层数据加速能力最强的广域网优化模块，应用于H3C MSR路由器。
通过采用TCP加速、数据压缩、动态缓存、IP流量管理、7层QoS等多种先进的加速技术，大大降低广域网业务时延。
WAAM可以对广域网传输的所有业务流量进行应用加速处理，在网络带宽资源有限的情况下，将广域网数据传输速度提升数倍到数十倍，改善用户广域网传输性能。
WAAM 模块典型组网产品特点全面的应用层加速业界唯一全面支持IP/TCP/HTTP/FTP/DNS/Citrix等协议的广域网加速产品，高效满足用户对Web访问、电子邮件、文件传输、服务器访问、数据复制等各种应用层数据传输的加速需求。
卓越的优化技术通过采用多种先进的WAN优化技术，可以降低网络带宽资源的消耗，提升各种应用的性能。
WAAM采用了压缩、TCP加速、7层QoS、带宽管理、HTTP加速、FTP加速、Citrix加速、动态缓存、IP流量管理等各种先进的优化技术。
强大QoS特性WAAM提供了基于应用的QoS技术。
支持应用识别、业务的优先级处理、流量处理和整形、虚链路管理等功能。
先进的系统架构WAAM采用独立的操作系统、CPU、内存和硬盘等计算资源，确保工作时不占用路由器的系统资源，也不会影响路由器的性能。
完善的日志审计通过对加速优化过程中发生的事件进行记录，便于管理人员对网络现状、优化情况及时掌控，有利于网络应用的进一步优化。
WAAM提供Alert、Error、Info和Warning等丰富的日志记录。
降低TCOWAAM可以方便的部署在路由器中，不需要增加单独的WAN优化设备，易部署、成本低、配置管理方便，节省了带宽升级所需的巨大投资。
产品规格。
什么是无线广域网 (WWAN) ？
什么是无线广域网(WWAN) ？WWAN（无线广域网）是一种WAN（广域网），与WAN（广域网）不同的地方在于WWAN的连接是无线的，无线广域网以4G、千兆级LTE和5G等技术作为广域网基础设施的重要组成部分，用于连接网络边缘的智能家居设备、工作室、车辆、物联网设备等。
WWAN 能够提供区域、全国和全球的无线网络覆盖范围。
广域网可以是有线连接或无线连接，而无线广域网的连接则是无线连接的。
在我们的日常生活中，我们使用不同规模的无线广域网，并完全依靠它来实现电话呼叫、网页和流媒体视频，进行数据共享等使用。
我们日常生活中使用WWAN的一个常见应用是安装了无线网卡的笔记本电脑可以建立安全、快速的连接并让我们连接网络，以便我们可以在任何地方进行工作和娱乐。
无线广域网的无线连接示意图：WWAN的缺点：与物理连接相比，传输速度降低。
同时，随着距离的增加，吞吐量会减少。
WWAN的优点：高度可靠，无线宽带是一种无线电连接，可以避免受到设备损坏干扰，例如挖掘机意外切断光纤线路。
灵活，5G和LTE可以立即部署，无需话费数周甚至数月时间安装有线线路。
无线网络也很容易迁移到另一个房间、地点、车辆或地点。
可扩展，蜂窝网络旨在支持全国范围内的数百万个端点。
在新的分支机构或车辆内设置链接只需几个小时，而不是几周。
无线广域网（WWAN）的应用场景：1.移动通信：WWAN通常用于移动通信，例如语音呼叫、文本消息和互联网访问。
这对于需要在居家娱乐、办公中需要保持联系的人员尤其有用。
2.基础设施WWAN可以结合使用室内和室外硬件设备来满足其覆盖范围的要求。
在室内环境通常使用小型基站和室内接入点设备来保证WWAN在建筑物内的最佳性能。
室外接入点设备填补了建筑物之间的空隙，有助于实现100%覆盖。
室外硬件设备具有防风雨和加固功能，可抵御恶劣天气。
3.智能系统：WWAN可用于智能网络应用，如监测状况、预测电力需求、管理电力分配等，有利于提高电力传输的可靠性和效率，降低成本，增加绿色能源电站建设。
HoloWAN网络损伤仪(广域网仿真仪)成功案例
HoloWAN应用用案例
启明星辰辰：
主要用用于测试其应用用交付设备的干广广域⺴网网加速性能：
HoloWAN模拟了干广广域⺴网网的 有限带宽、丢包、时延、 抖动等损伤。
客户端
HoloWAN
应用用交付 服务器
HoloWAN应用用案例
神舟舟航天软件技术有限公司
主要用用于卫星通讯系统测试： 在实验室可以 用用HoloWAN 代替卫星通讯 部分。
HoloWAN功能简介
带宽限制（Bandwidth）：
用用于配置干广广域⺴网网连读的速率，每一一种干广广域⺴网网络都有其带宽限制。 举例： 4G通讯带宽通常为2 -‐ 6Mbps； 3G通讯带宽通常为500Kbps -‐ 2Mbps； 卫星链路则更加小小； （以上数据由客户上海精视提供）
HoloWAN功能简介
背景流量：
背景流量是虚拟的额外流量用用于跟从以太⺴网网接口口输入入的帧竞争链路带宽；
队列深度：
队列深度指定了当收到的数据超过了模拟的链路带宽时能够缓存的最大大 数据量。当队列已满时，任何到达的帧都会被丢弃。
HoloWAN功能简介
帧开销：
帧开销是传输数据包时通过链路层增加的一一些额外的数据。通常情况下， 帧开销包括链路层头和错误检查信息。
HoloWAN应用用案例
上海领意： NTT DATA： 应用用于数据中心心迁移
数据中心心迁移到另外一一个地方方的时候，必须考虑新的IDC机房的⺴网网络环境 能不能保证原有的业务正常运作。 因此需要在现有IDC机房，通过部署HoloWAN增加⺴网网络损伤，模拟未来新 的环境进行行⻓长时间的测试，分析新IDC机房是否适合迁移。 HoloWAN成功地在NTT data 上海机房连续工工作4个自自然月月，HoloWAN品质 坚如磐石石。
在局域网中搭建广域网模拟环境
在局域网中搭建广域网模拟环境[收藏此页] [打印] [推荐] [挑错]作者：互联网 2007-06-18内容导航：在局域网中搭建广域网模拟环境第1页：在局域网中搭建广域网模拟环境瑞星杀毒08套装1年免费用随着公司业务系统规模的扩大，公司内经常有一些用户提出需求，要求我们在公司与客户的网络之间建立广域网专线，并且在广域网链路上运行Client/Server模式的应用系统。
在建立广域网专线之前，应用系统的开发人员期望能够在广域网不同速率的链路环境中，测试应用系统的运行情况以及业务数据流的吞吐量大小。
但是，由于广域网专线的建立通常需要电信运营商的配合，而且电信运营商一般也不会满足客户在不同速率下进行测试的需求。
因此，为了满足用户的需求，我们就需要在公司内部的局域网中搭建出模拟的广域网测试环境，使用户能够在搭建出的不同速率的模拟环境中，测试应用系统的运行情况。
为了达到这个目的，我们在日常工作当中经常使用以下两个方案来搭建测试环境，以实现在本地局域网环境中模拟广域网的链路环境。
方案一、使用两台路由器和一对基带Modem来搭建广域网速率模拟环境。
一、模拟环境如下图所示：二、搭建广域网速率模拟环境所需准备的设备：1、两台同样型号的基带Modem：首先，准备两台同样型号的基带Modem。
以瑞得RAD ASM-31基带Modem为例，ASM-31是一种全速率同/异步短程调制解调器（距离范围约为8公里），它可以用于在2线双绞线上进行全双工的操作。
ASM-31基带Modem的内部包含有一个速率转换器，可以调整的速率范围在1.2Kbps至128Kbps之间，可以选用的接口类型包括：V.24/RS-232、V.35、V.36、X.21等。
在测试环境中，我们选用了两台支持V.35接口的ASM-31同步基带Modem。
2、两台接入路由器：我们需要准备两台接入路由器，用于与基带Modem和测试的网络相连接。
选用的接入路由器至少要具备一个WAN Serial接口和一个以太网或快速以太网接口。
广域网
广域网广域网Wide Area Network)是指在一个广 (WAN，Wide Area Network)是指在个广泛范围内建立的计算机通信网。
广泛的范围是指地理范围，可以超越个城市、个国家甚至于地理范围可以超越一个城市一个国家甚至于全球，因此对通信的要求高，复杂性也较高在实际应用中广域网可与局域网互联即 在实际应用中，广域网可与局域网(LAN)互联，即局域网可以是广域网的一个终端系统。
组织广域网必须按照定的网络体系结构和相应的协议网，必须按照一定的网络体系结构和相应的协议进行，以实现不同系统的互联和相互协同工作局域网：能跨越一栋大楼或一个校园LAN：能跨越栋大楼或个校园城域网MAN：能跨越一个城市能连接多个城市国家或大洲广域网WAN：能连接多个城市，国家或大洲－－广域网不仅仅只是连接许多结点中的计算机，它还必须能使得计算机之间能同时通信广域网和局域网是平等的z广域网和局域网都是互联网的重要组成构件.z连在一个广域网和连在一个局域网上的计算机在该网内进行通信时,只需要使用其网络的物理地址即可广域网的特点与覆盖范围较小的局域网相比广域网具有以下 与覆盖范围较小的局域网相比，广域网具有以下特点：覆盖范围广可达数千甚至数万千米z覆盖范围广，可达数千甚至数万千米。
z数据传输速率较低，通常为几千位每秒至几兆位每秒使用多种传输介质例如有线网络有光纤双绞线同z使用多种传输介质，例如有线网络有光纤、双绞线、同轴电缆等，无线网络有微波、卫星、红外线、激光等数据传输延时大如卫星通信的延时可达几秒z数据传输延时大，如卫星通信的延时可达几秒z数据传输质量不高，如误码率提高广域网管理维护困难z广域网管理、维护困难广域网技术同OSI参考模型之间的对应关系两种子网操作方式的比较虚电路操作方式z通信结点要求更大的存储空间，以容纳路由选择表，开销在结点中z具有明显的脆弱性数据报操作方式z每个分组都要携带目的地址，开销在分组中z具有较强的健壮性(robustness)数据报服务与虚电路服务之争关于网络层应当采用数据报服务还是虚电路服务 关于网络层应当采用数据报服务还是虚电路服务，在网络界一直在进行争论，焦点是网络要不要提供网络端到端的可靠服务z OSI在网络层采用了虚电路服务。
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网络模拟器WANem使用配置教程
WANem简介
由于公司在一些场合需要模拟真实的网络环境，如时延，丢包，抖动等，虽然使用Linux下的TC也可以实现该功能，但是TC有着命令行界面不利于配置，使用桥接模式时不便于远程管理的缺陷，现在向大家推荐一款网络模拟工具——WANem。
WANem全名为WAN emulator，是一个基于开源广域网络模拟器，其也是基于TC的，其主要功能如下：
可以用来在局域网模拟广域网，包括带宽、时延、丢包、抖动
高级功能有：随机复位连接、按概率发重复包、按概率使包乱序和按概率瞬时断开网络，按协议随机断开连接等，而且可以针对不同的协议，不同的主机，不同的网络甚至是不同的应用程序来模拟。
其优点如下：
WANem在单网卡设备上即可实现所有功能
WANem支持从光盘启动，不需要将它安装到硬盘也可使用，甚至可以运行于虚拟机上，此时桥接主机的网卡即可使用，非常方便
支持完全图形化的界面配置，方便设置
可以设置多条规则，不同规则不同用户使用互不干扰，方便用于集中式的测试环境
仅需要调整路由表即可应用设置的规则
下载地址：/
如下图为WANem的高级模式配置界面：
说明：
Packet Limit：用来设置包的队列大小，默认为1000，当队列超过1000时，超过的包将被丢弃
Symmetrical network：对称网络，选中为Yes的时候，应用网络的规则将在数据包来回的方向上都生效
Choose BW：从快速列表选择带宽
Specify BW：自定义带宽
Delay：延时，这里设置的是单向的延时。
Jitter，抖动；Correlation，相关性，用来设置这个包的延迟时间与上一个包的时间的相关度Loss：丢包率；Correlation，相关性，以一定的概率发生突发的大量的丢包，但平均丢包率不会超过Loss定义的值
Duplication：重包率，以一定概率生成某个包的多份拷贝，并按随机时间到达目标端。
Correlation，相关性，类似Loss的
Packet reordering：包重排序率，按概率将包的顺序打乱，gap用来确定包重排序的个数，不设置更接近真实的环境
Corruption：错包率，按概率产生噪音，即格式错误的包
Idle timer Disconnect：空闲断开定时器，当网络空闲时，按设定的时间对Type定义的协议断开连接。
Random Disconnect：按Type随机断开，MTTF，平均失效前时间，用Low和High定义两个极值，MTTF，平均恢复前时间
IP source address：匹配的源IP地址
IP source subnet：源IP地址的子网
IP dest subnet：匹配的目标IP地址的子网
Add a rule set：添加一条规则
Apply settings：应用设置。
1、从光盘引导WANem
1.将WANem的LiveCD放入光驱，并设置电脑从光盘驱动器启动，若使用虚拟机可以使用光盘镜像。
2.进入此界面后直接按回车进入系统引导，或者按F2、F3看系统高级参数
3.启动界面
4.当出现Do you want to configure all interfaces via DHCP（y/n）时，输入y将使所有接口通过DHCP来配置IP地址，输入n手动配置IP地址，并进入IP地址配置界面，
如图。
5.接下来系统提示设置SSH的密码，这里SSH的用户名为：perc，密码自定义，为空时不能使用SSH
6.密码设置完成后便进入到了WANem的控制台，控制台提示符为：WANemControl@PERC，而且登录Banner会提示WANem的配置地址为：http://<该机器的IP地
址>/WANem ，输入state命令可查看所有接口信息，注意：该链接区分大小写，大小写不正确不能进入Web配置界面。
7.在WANem的控制台输入help可以获得帮助信息，如图。
提供了一些命令，可以使用命令查看或设置系统的功能。
8.在WANem的控制台输入exit2shell可以进入到Linux的Shell，在此shell中可以使用Linux的命令，如如果不知道接口的IP地址，可以输入ipconfig –a来查看，本例
中接口eth1的IP地址为192.168.0.44。
如果要重新进入WANem控制台则在shell输入wanem即可。
2、通过web配置WANem
1.打开浏览器，输入WANem的管理地址http://<该机器的IP地址>/WANem，这里是http://19
2.168.0.44/WANem（注意大小写），即可登录WANem。
2.功能导航：
●About：关于
●WANalyer：广域网学习工具，通过学习到目标主机的丢包，时延，抖动，自动模拟该网络环境
Basic Mode：基本模式，只能设置带宽和时延
●Advanced Mode：高级模式，可以设置复杂的网络规则，比如基于不同接口，不同主机，不同网段，甚至是不同应用程序的规则等
选择接口
●Save/Restore：备份和恢复数据
Help：帮助。
WANem处在网络中的位置
WANem的使用
使用WANem的大概过程是，首先在WANem创建网络规则，然后在待测试的设备上调整路由表，使待测试的设备的网络流量的默认下一跳为WANem即可。
配置实例
以下实例均处在如图所示的模拟的网络环境，假设WANem服务器所在的IP地址为192.168.3.54，对端设备IP为192.168.3.51。
对设备的所有操作在重新启用网卡后会还原为默认设置，故不存在风险。
1、Windows作为被测试机
1.假如我们要使Windows机器所有向外发（不同网段）的流量均产生上述模拟器所示的情况，我们只需要更改Windows的默认路由表，步骤如下 首先删除默认路由：使用命令route delete 0.0.0.0
然后添加一条默认路由指向WANem：route add 0.0.0.0 mask 0.0.0.0 192.168.3.54
这样后，所有发向不同网段的流量均会应用到上面定的网络规则。
2.假如我们要使Windows向指定主机应用上规则，以向主机192.168.
3.51为例，步骤如下：
添加一条到目录主机的路由表，该路由表的下一跳为WANem服务器：route add 192.168.3.51 mask 255.255.255.255 192.168.3.54
这样即应用了该规则，如下实例图，你会发现这样的效果更接近实际情况：
2、Linux作为被测试机（类似Windows的情况，我只列出命令）
1.测试Linux所有向外发的流量
添加默认路由即可：route add default gw 192.168.3.54
2.测试Linux向指定义机发的流量
添加一条指向的路由即可：route add –host 192.168.3.51 gw 192.168.3.54
3、IPPBX作为被测试机
1.测试IPPBX所有向外发的流量
删掉默认路由(设原来的网关为192.168.0.1)：routeDelete “0.0.0.0”,”192.168.0.1” 添加默认路由（WANem的IP地址）：routeAdd “0.0.0.0”,”192.168.3.54”
2.测试IPPBX向指定主机发的流量
添加一条指定路由即可：routeAdd “192.168.3.51”,”192.168.3.54”
4、IAD作为被测试机
1.测试IAD所有向外发的流量
首先删掉默认路由：route delete default
添加默认路由指向WANem：route add default 192.168.3.54
2.测试IAD向指定主机发的流量
route add 192.168.3.51 255.255.255.255 192.168.3.54
其它
更多详细资料见WANem的官方说明文档
从硬盘安装WANem由于篇幅原因这里不做介绍。