第15章 广域网基础
网络广域网技术讲解 PPT
Hardware is HD64570 Internet address is 10.140.1.2/24 MTU 1500 bytes, BW 1544 Kbit, DLY 20000 usec, rely 255/255, load 1/255 Encapsulation PPP, loopback not set, keepalive set (10 sec) LCP Open Open: IPCP, CDPCP Last input 00:00:05, output 00:00:05, output hang never Last clearing of "show interface" counters never Queueing strategy: fifo Output queue 0/40, 0 drops; input queue 0/75, 0 drops 5 minute input rate 0 bits/sec, 0 packets/sec 5 minute output rate 0 bits/sec, 0 packets/sec
广域网特点
• 广域网的特点： • 1、适应大容量与突发性通信的要求； • 2、适应综合业务服务的要求； • 3、开放的设备接口与规范化的协议； • 4、完善的通信服务与网络管理。 • 通常广域网的数据传输速率比局域网低，而信
号的传播延迟却比局域网要大得多。广域网的典 型速率是从56kbps到155Mbps，现在已有 622Mbps、2.4 Gbps甚至更高速率的广域网；传 播延迟可从几毫秒到几百毫秒（使用卫星信道 时）。
广域网基础教案范文
广域网基础教案范文一、教学目标：1.了解广域网的基本概念和特点；2.掌握广域网的组成和工作原理；3.了解广域网的安全问题及解决方法；4.掌握广域网的管理和维护方法。
二、教学内容：1.广域网的概念和特点；2.广域网的组成和工作原理；3.广域网的安全问题及解决方法；4.广域网的管理和维护方法。
三、教学过程：第一节：广域网的概念和特点1.广域网的定义和概念（介绍广域网的定义和概念，并举例说明）；2.广域网的特点（介绍广域网的特点和优点）；第二节：广域网的组成和工作原理1.广域网的组成（介绍广域网的组成要素，如路由器、交换机、传输介质等）；2.广域网的工作原理（介绍广域网的工作原理，包括路由选择、数据传输等）；3.广域网的连接方式（介绍广域网的连接方式，如点对点连接和多点连接）。
第三节：广域网的安全问题及解决方法1.广域网的安全问题（介绍广域网的安全问题，如入侵攻击、数据泄露等）；2.广域网的安全解决方法（介绍广域网的安全解决方法，如防火墙、虚拟专用网等）；3.广域网的安全管理（介绍广域网的安全管理方法，如访问控制、日志监控等）。
第四节：广域网的管理和维护方法1.广域网的管理（介绍广域网的管理方式，如网络拓扑管理、设备配置管理等）；2.广域网的维护（介绍广域网的维护方法，如故障排查、设备升级等）；3.广域网的性能优化（介绍广域网的性能优化方法，如带宽管理、负载均衡等）。
四、教学方式：1.理论讲解，通过教师讲解的方式，介绍广域网的相关内容；2.案例分析，通过分析实际案例，加深学生对广域网知识的理解；3.讨论交流，通过学生的互动讨论，促进学习的深入。
五、教学资源：1.教材《计算机网络技术》；2.多媒体投影仪；3.网络模拟软件。
六、教学评估：1.课堂讨论、案例分析的参与度；2.学生设计广域网安全解决方案的准确程度；3.学生针对广域网性能优化的提出的建议和理由。
七、教学反思：通过本节课的教学，我对广域网的教学目标和教学内容进行了明确和分析，并根据情况选取了相应的教学方式和教学资源。
网络互联技术15广域网基础课件
PPP 帧头 地址 控制 协议 DATA FCS 帧尾
课程议题
常见的广域网类型
常见的广域网类型
PSTN
公共电话交换网PSTN（Public Switched Telephone Network）是以 电路交换技术为基础的广域网类型，主要用于传输模拟话音的电话网 络。P S T N是一种电路交换的网络，可看作是物理层的一个延伸，在 PSTN内部并没有上层协议进行差错控制。通信双方建立连接后，电 路交换方式独占一条信道，当通信双方无信息时，该信道也不能被其 他用户所利用。
3．E1技术特点
E1数字链路技术的主要特点是： 一条E1是2.048M的链路，用PCM编码。 一个E1的帧长为256个bit，分为32个时隙，一个时隙为8个bit。 每秒有8k个E1的帧通过接口，即8K*256=2048kbps。 每个时隙在E1帧中占8bit，8*8k=64k，即一条E1中含有32个64K。 注：时隙为电信传输网中的基本速率单位。值为64Kbps。
6．配置E1接口
Router（config）# controller E1 0/0/0 Router（config-contr）# linecode {ami | hdb3} ! 可选配置，默认为HDB3 Router（config-contr）# framing {crc4 | no-crc4} ! 可选配置，默认为CRC4 Router （config-contr）#channel-group 0 timeslots 1-4，6-7 Router（confgi-contr）#channel-group 1 timeslots 9-10 Router （Config-contr）#exit
《局域网广域网》PPT课件培训资料
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Networking techno;ogy
3.5 PPP协议
3.5.1 PPP组成
3.5.2 PPP帧格式
3.5.3 PPP链路建立
3.5.4 PPP认证
3.5.4 PPP应用
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Networking techno;ogy
3.5.1 PPP组成
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Networking techno;ogy
发送和接收窗口为7的情形
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Networking techno;ogy
发送和接收窗口为4的情形
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Networking techno;ogy
3.4 HDLC协议
面向比特的同步数据链路协议
只支持同步传输线路
既可工作在点到点线路方式，也可工作在 点到多点线路方式
既适用于半双工线路，也适用于全双工线 路。
采用虚电路方式提供面向连接的网络方式，这 意味着源节点和目的节点在进行数据传输之前 必须建立连接，即建立一条虚电路。
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Networking techno;ogy
建立虚电路
PVC SVC
信令协议
数据传输 删除虚电路
三个过程
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Networking techno;ogy
实例
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Networking techno;ogy
电路交换、报文交换和分组交换
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Networking techno;ogy
3.7 虚电路和数据报
3.7.1虚电路 3.7.2 数据报 3.7.3 两者比较
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3.7.1虚电路
虚电路VC（Virtual Circuit）
《局域网广域网》PPT课件培训资料
《局域网广域网》PPT课件培训资料一、什么是网络在当今数字化的时代，网络已经成为了我们生活和工作中不可或缺的一部分。
简单来说，网络就是将多台计算机通过某种方式连接在一起，使得它们能够相互通信、共享资源。
而根据覆盖范围的不同，网络又可以分为局域网和广域网。
二、局域网（Local Area Network，LAN）（一）定义局域网是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组。
一般来说，这个区域的范围比较小，比如一个办公室、一个学校、一个家庭等。
（二）特点1、覆盖范围小通常局限于一个建筑物或者一个校园内。
2、传输速度快由于距离较短，数据传输的延迟低，速度相对较快。
3、安全性较高因为访问权限可以进行更精细的控制，外部人员难以轻易接入。
（三）组成部分1、计算机设备包括台式机、笔记本电脑、服务器等。
2、网络连接设备如交换机、路由器等，用于连接各个计算机和设备。
3、传输介质常见的有双绞线、光纤等，负责传输数据信号。
（四）拓扑结构1、星型拓扑以中央节点为中心，其他节点通过线缆与中央节点相连。
这种结构易于管理和维护，但中央节点一旦出现故障，整个网络可能会瘫痪。
2、总线型拓扑所有节点都连接在一条总线上，数据沿着总线进行传输。
优点是成本低，但故障诊断和隔离比较困难。
3、环型拓扑节点首尾相连形成一个环形，数据在环中单向传输。
可靠性相对较高，但扩充不太方便。
（五）局域网的应用1、文件共享在局域网内，用户可以方便地共享文件和文件夹，提高工作效率。
2、打印机共享多台计算机可以共享同一台打印机，节省设备成本。
3、协同工作比如在一个办公室内，员工可以通过局域网进行项目协作、交流沟通等。
三、广域网（Wide Area Network，WAN）（一）定义广域网是一种跨越较大地理范围的计算机网络，可以连接不同城市、不同国家的计算机。
（二）特点1、覆盖范围广可以涵盖全球范围。
2、传输速度相对较慢由于距离远、中间经过的节点多，数据传输速度会受到一定影响。
《广域网技术概述》课件
专线广域网
使用专用线路进行通信，适 用于跨越城市、跨国等远距 离通信。
虚拟专用网（VPN）
基于公用网络构建的虚拟私 有网络，提供安全可靠的远 程访问。
云计算
利用云计算技术提供跨地理 区域的资源共享和数据存储。
广域网与局域网的区别
1 范围不同
广域网跨越较大地理范围，而局域网局限在小范围内。
2 连接方式不同
2 应用
广播电视、有线电视等传输系统中的频率资源利用。
时间分割多路复用技术（TDM）
TDM将时间分成多个时隙，每个时隙分配给一个用户，实现多用户按时间轮 流通信。
分组交换技术（Packet Switching）
将数据分成小的数据包，每个数据包独立传输，具有灵活、高效的特点。
现代广域网的架构和技术发展趋势
云计算
将网络资源和服务部署在云端， 形成弹性、可扩展的架构。
软件定义网络（SDN）
通过软件控制网络行为，提供灵 活性和集中式管理。
物联网（IoT）
将各种设备连接到广域网，实现 智能化、自动化的通信和数据交 换。
卫星通信在广域网中的应用
1 远程通信
通过卫星进行长距离通信，覆盖范围广，适用于偏远地区。
广域网协议体系结构
1
数据链路层
2
负责将比特流转换为数据帧，并提供物
理地址传输特性和接口标准， 如光纤、电缆等。
网络层
实现数据在网络中的传输和路由选择。
公有网和专有网的区别
公有网
由通信运营商提供，对公众开放使用。
专有网
由企业自建或委托运营商搭建，用于内部通信和数 据交换。
虚拟专用网（VPN）的概念及其优势
概念
通过加密技术，在公用网络上建立一条加密通道，实现远程访问和数据传输。
计算机网络与通信：第五讲广域网
死锁
直接死锁、重装死锁
拥塞控制的一般原理
监测、调整、牺牲小负载的性能
计算机网络与通信讲义 2004
X.25 网
以虚电路服务为基础的分组交换网
01
01
02
03
04
05
特点
用户主机十分简单
面向连接，网络可靠
要求多次确认的复杂协议
02
03
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05
计算机网络与通信讲义 2004
异步传递方式 ATM
与帧中继类似的快速分组交换机制
特点
分组格式与帧中继应信息量
最底层仍然是面向连接的方式
光纤传输
定长分组的首部开销较大
整个 ATM 网造价较高
计算机网络与通信讲义 2004
局域网的平面地址结构
04
使用层次地址结构的分组转发方式
05
P-143图5-4
06
默认路由的概念
07
继续简化转发表的一种手段
08
P-144图5-6
09
“默认”就是“其他”的意思
计算机网络与通信讲义 2004
5.3 广域网的拥塞控制
什么是拥塞？（P-146图5-8）
理想无拥塞状态
轻度拥塞
拥塞
吞吐量随负载的过分增加而减小的情况
虚电路服务
思路
通信的可靠性由传输网络来主要承担
数据传输方式
面向连接的，分组按顺序传输
数据格式
分组使用简单的虚电路号
优点
分组不会丢失也不会错序
主要问题
复杂，结点故障会影响所有通过该结点的虚电路
计算机网络与通信讲义 2004
5.2 广域网的分组转发机制
01
什么是分组转发？
广域网基础教案
广域网基础知识、ISDN、X.25引入：通过讲述广域网的发展历程，至今天现在广域网的应用范围，讲解实际案例描述广域网的知识，引入ISDN相关的知识将课堂引入到知识学习中来。
新授：一、广域网基础知识依据网络的规模，网络技术可分为三类：局域网LAN：能跨越一栋大楼或一个校园城域网MAN：能跨越一个城市广域网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。
电路交换：在传输数据之前，先建立源和目的之间的连接，建立连接之后，传输数据独享连接带宽，不论有无数据传输，连接都被独占。
传输结束后，要释放连接。
分组交换：将需要传输的数据组装成分组（分组），标有目的地址发往网络，不需建立专门的连接，网络各结点根据分组（分组）的地址，一级级地转发到目的地。
分组交换机：能把完整的分组从一个结点传送到另一个结点的设备。
分组交换机是广域网的基本组成部分，广域网由一些互连的分组交换机构成并由此连接计算机。
广域网交换系统的基本模式是存储转发交换。
为完成存储转发功能，分组交换机必须在存储器中存储分组，当分组到达时，分组交换机的输入/输出硬件把一个分组的副本放在存储器中并通知处理器，然后进行转发操作。
处理器检查分组，决定应该送到哪个接口，并把分组输送到输出硬件。
广域网和局域网都是互联网的重要组成构件。
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.两种服务：数据报和虚电路从层次上看,广域网中的最高层就是网络层.网络层为接在网络上的主机所提供的服务可以有两大类.一种是无连接的网络服务,也称为数据报服务;另一种是面向连接的网络服务,也称为虚电路服务.数据报的特点：网络随时都可以接收主机发送的分组(数据报);网络为每个分组独立的选择路由;网络只是尽最大努力地将分组交付给目的主机,但对源主机没有任何承诺;网络不保证所传送的分组不丢失,也不保证按原主机发送分组的先后顺序以及在多长的时限内必须将分组交付给目的主机.当网络发生拥塞时,网络中的某个节点可以将一些分组丢弃.数据报提供的服务是不可靠的,不能保证服务质量.虚电路的特点：源主机先向目的主机发出一个特定格式的控制信息分组,要求进行通信,同时也寻找一条合适的路由;目的主机同意通信就发回响应,然回双方就建立了虚电路并可传送数据.由于采用了存储转发技术,这种虚电路和电路交换的连接有很大的不同.网络向用户提供的服务就好像在两个主机之间建立了一对穿过网络的数字管道.所有发送的分组都按发送的前后顺序进入管道,然后按照先进先出的原则沿此管道传送到目的主机.到达目的站的分组不会因网络出现拥塞而丢失,也不会乱序.虚电路服务对通信的服务质量有较好的保证.两种思路：虚电路服务的思路来源于传统的电信网,电信网将其用户终端(电话机)做得非常简单，而电信网负责保证可靠通信的一切措施，因此电信网的节点交换机复杂而昂贵。
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BRI
}
128 kbps
30B D
PRI
64 kbps 64 kbps
}
2.048 Mbps
• Basic Rate Interface (BRI)
• Primary Rate Interface (PRI)
2B+D 2 x 64Kbps + 16Kbps
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3
通用的广域网协议
SDLC
Synchronous Data Link Control
HDLC PPP X.25 Frame Relay ISDN DCE (Modem)
DSU/CSU
HighHigh-Level Data Link Control PointPoint-to Point Protocol Packet Level Protocol (PLP) Simplified version of HDLC framing Integrated Services Digital Network
14
首先， 首先，划分子网
互联网
131.108.0.0
131.108.5.0 131.108.2.0 131.108.4.0 131.108.6.0 131.108.1.0 131.108.3.0 131.108.9.0 131.108.10.0 131.108.8.0 131.108.7.0 131.108.11.0
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ISDN 综合业务数据网
网络边界 美国以外的国家和地区
S TE1 NT2 CPE T NT1
网络边界 美国
U LE
ISDN 终端设备
本地环路终 端
ISDN 交换 局
R TE2 TA TE 内置NT1的路由器 内置 的路由器 U
ISDN
非ISDN终 终端适配器 终 端设备
30 B + D 30 x 64Kbps + 64Kbps
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高速的接入技术高速的接入技术-xDSL
POTS 0 Hz 4400 Hz
ADSL 1 MHz
通过普通电话线的较高频带, 通过普通电话线的较高频带,驱动高数据速率的一 种传输技术
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5
包交换
• 包交换技术：让多个网络设备共享一条从源点穿 包交换技术： ISP运营商直到目的地的点到点链路 运营商直到目的地的点到点链路， 过ISP运营商直到目的地的点到点链路，来进行数 据传输，与日常生活中寄信相似。 据传输，与日常生活中寄信相似。 • 常用的连接方式有：x.25和FR 常用的连接方式有：x.25和 • 它的优点：由于共享物理线路，包交换连接的性 它的优点：由于共享物理线路， 价比较高；一般可用于长时间连接；大地域跨度 价比较高；一般可用于长时间连接； 连接。 连接。 • 实际上任意的两个连接可以看成一条虚电路
公司网络
帧中继网络
服务器
永久虚电路Permanent Virtual Circuit 永久虚电路 (PVC)
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电路交换
• 电路交换：一般用在电话公司网络中，与我们日 电路交换：一般用在电话公司网络中， 常拔打电话类似，是一种按需拔号技术， 常拔打电话类似，是一种按需拔号技术，连接时 使用专用物理线路，一般用于备份连接， 使用专用物理线路，一般用于备份连接，场点规 模小，短时间的访问。 模小，短时间的访问。 • 常用的连接方式有：拔号上网，ISDN，ADSL 常用的连接方式有：拔号上网，ISDN，
to LAN Network 3 E0 E1 To0 Network 2
Token Ring
Host 5
802.5 Net 2, Host 5
路由表
Destination Outgoing Network Interface 1 2 3
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E0 To0 E1
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VDSL – 超 高 速 DSL
1
速度和距离
调制技术
DSL传输技术 传输技术
POTS/ISDN
基于标准
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13
网络连接的类型？ 网络连接的类型？
• 局域网-到-局域网连接 局域网• 局域网-到-广域网连接 局域网• 远程接入
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6
X.25
• 包交换 • 历史悠久
公司网络
X.25 业务
服务器
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7
帧中继Frame 帧中继Frame Relay
• 永久式交换，不是拨号 永久式交换， • 有效处理突发的数据流量 • 典型速率 56/64 Kbps, 256 Kbps, and 2.048 Mbps • 随着连接地域不同，费用也不同 随着连接地域不同，
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使用路由器提供远程接入
Modem or ISDN 家庭用户 Modem 远程用户
分支办公室或 远程办公室 总部 Internet
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如何提高网络安全，也是重中之重！ 如何提高网络安全，也是重中之重！ －－－ VPN
利用共享或者公共网络例如Internet, 创建用户的网络， 利用共享或者公共网络例如Internet, 创建用户的网络，并 共享或者公共网络例如 向用户提供如用户专网一样的安全保证，服务质量保证( 向用户提供如用户专网一样的安全保证，服务质量保证( 例如：流量优先) 管理，和可靠性/可扩展性. 例如：流量优先)，管理，和可靠性/可扩展性.
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xDSL 技术
DSL 服 务 最大数据速率 下 行 /上 行 (b p s ) 上 2 5 M /1 .6 M o r 8 M /8 M ADSL – 非 对 称 DSL HDSL – 高 速 DSL SDSL – 对 称 DSL ID S L - IS D N D S L 8 M /1 M 1 .5 M - 2 .0 M / 1 .5 M - 2 .0 M 7 8 4 K /7 8 4 K 1 4 4 K /1 4 4 K 1 1 5 .5 - 1 8 ,0 0 0 5 .5 - 1 8 ,0 0 0 1 2 5 .5 - 1 8 ,0 0 0 4 .6 - 1 5 ,0 0 0 铜线对数 最大距离 ( 公 里 -英 尺 ) 英 .9 - 3 ,0 0 0
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使用可路由协议和路由协议
• 可路由 协议 用来在路由器 之间传送用户 的流量 举例: IP, IPX 举例 • 路由 协议 用来在路由 器之间建立 和维护路由 表更新 举例: 举例 RIP, IGRP, OSPF
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使用路由器提供 局域网局域网-到-局域网的连接
路由器
局域网 交换机
Token Ring
Host 5 Host 2
网络3 网络 网络2 网络
网络1 网络
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局域网到局域网的路由流程
From LAN Host 4 Network 1
802.3 Net 2, Host 5
SP Shared Network
VPN
Internet, IP, FR, ATM
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隧 道
Cisco 路由器支持多种基于标准的 隧道协议 • Layer 3 隧道
-IPSec, GRE
• Layer 2隧道 2隧道
-L2TP, L2F
加密的隧道
Internet
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使用路由器提供 局域网局域网-到-广域网的连接
路由器 A 路由器 B
局域网 交换机
WAN
Token Ring
Host 5
网络1 网络
Host 2
网络2 网络
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局域网到广域网的路由流程
Data 1.3 2.4 Data
From LAN
2.4
Token Ring
第十五章 广域网基础
目
• 广域网基础知识 • 专线 • x.25&帧中继 帧中继 • Isdn＆ Adsl ＆ • VPN
录
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2
广域网的定义
• 为用户提供远距离数据通信业务的网络 • 通常使用电信部门的传输设备 • 包括电路交换和包交换网络 包括电路交换 包交换网络 电路交换和 • 包括专线和公共网络 包括专线 公共网络 专线和
Token Ring
1.3 2.4 Data 1.3 2.4 Data
to WAN
A A
Frame Relay
Frame Relay 1.3 2.4 Data 1.3 2.4 Data
to LAN
1.3
B B Ethernet 1.3 2.4 Data 1.3 2.4 Data Data
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ISDN PRI and BRI