第3章廣域網技術

WAN基礎3.1公共交換電話網3.2

ADSL

3.3綜合業務數字網3.4

幀中繼3.5

PPP3.6

DDN3.7

廣域網絡技術和一個國家和地區提供的電信資源密切相關。包括廣域網（WAN）、公共交換電話網（PSTN）、ADSL網絡、綜合業務數字網（ISDN）、幀中繼FR、PPP和數字數據網（DDN）。3.1WAN基礎

廣域網（WAN）是覆蓋地理范圍相對較廣的數據通信網絡，一般利用公共通信設施進行傳輸，形成地域廣大的遠程處理和局部處理相結合計算機通信網，實現局域資源共享與廣域資源共享相結合。

3.1.1WAN與OSI/RM

3.1.2WAN的物理層實現 1．物理層接口標準（1）EIA/TIA-232（RS-232）。（2）EIA/TIA-449（RS-449）。

（3）X.21。（4）V.35。（5）G.703/G.704。（6）HSSI。

2．廣域網設備 廣域網使用的設備包括調制解調器、廣域網交換機、ISDN終端適配器、ADSL終端適配器、訪問服務器和信道服務單元/數據服務單元（CSU/DSU）等。

3.1.3WAN的數據傳輸與交換 1．點到點鏈路 點到點鏈路（Point-to-pointLink，PPL）提供一條預置的廣域網通信路徑，該路徑從客戶端通過公用電信網絡連接到遠程網絡。

2．電路交換 電路交換（CircuitSwitching）是在收到數據連接時啟動，通信完成后終止，與使用的普通電話線語音通信類似。綜合業務數字網絡（IntegratedServicesDigitalNetwork，ISDN）就是電路交換的范例。

3．分組交換 分組交換（PacketSwitching）是一種廣域網交換方式，用戶共享公用電信網絡資源。

4．廣域網虛電路 虛電路（VirtualCircuit，VC）是為了保證兩個網絡設備之間可靠通信而建立的一種邏輯鏈路。虛電路有交換式虛電路（SwitchedVirtualCircuit，SVC）和永久性虛電路（PermanentVirtualCircuit，PVC）兩種類型。

5．廣域網撥號服務 撥號服務（DialupService，DS）為通過廣域網連接提供了有效的方法，需求撥號路由選擇（Dial-on-demandRouting，DDR）和撥號備份（DialBackup，DB）是兩種常用的撥號服務方式。3.2公共交換電話網 3.2.1PSTN 電話通信是最普通的公共交換電話網（PublicSwitchedTelephoneNetwork，PSTN）服務，用戶可以通過公共交換電話網打電話，也可以利用Modem進行數據通信。

3.2.2PSTN的傳輸特性 PSTN是面向連接的模式，在通信之前必須通過指令在通信雙方之間尋找一條路由，建立一條鏈路。3.3ADSL 3.3.1ADSL概述 數字用戶線（DigitalSubscriberLine，DSL）是以銅質電話線為傳輸介質的傳輸技術，它包括HDSL、SDSL、VDSL、ADSL和RADSL等，一般統稱為xDSL。

3.3.2xDSL的實現

xDSL系統主要由局端設備和客戶端設備組成。局端由DSLAM接入平臺、DSL局端語音分離器、數據匯聚設備（IPC）等組成，其中IPC為可選的設備。

語音分離器將線路上的音頻信號送入電話交換機，高頻數字調制信號送入DSL接入系統。DSLAM接入平臺可以同時插入不同的DSL接入卡和網管卡等。

3.3.3ADSL的應用 1．ADSL接入LAN的方法 2．Internet的接入 3．專線網的接入 4．遠程的接入3.4綜合業務數字網

3.4.1ISDN的概念 綜合業務數字網（IntegratedServicesDigitalNetwork，ISDN）是一種國際標準。

ISDN使用電話載波線路進行撥號連接，在程控數字交換機內采用了數字交換技術，在交換機之間采用了數字中繼，但在用戶入網接口上仍然采用模擬語音信號傳輸。

3.4.2ISDN協議參考模型 1．ISDN與OSI/RM分層通信模型

圖3.2ISDN分層通信模型與OSI/RM的比較

2．ISDN鏈接的基本結構

圖3.3典型功能組和基本連接模式

3.4.3ISDN的BRI和PRI ISDN提供兩種用戶網絡接口：基本速率接口（BasicRateInterface，BRI）和基群速率接口（PrimaryRateInterface，PRI）。

BRI又稱基本速率入口，包括兩條64kbit/s雙工的B信道和一條16kbit/s雙工的D信道，一般表示為2B+D，總的速率為144kbit/s，適用于音頻、視頻和數據的電路交換通信。

這兩個B信道被網絡按兩個獨立的連接來處理，并能同時傳輸相互間獨立的一路話音和一路數據，或者同時傳輸兩路數據。3.5幀中繼 3.5.1幀中繼概述 幀中繼網（FrameRelay，FR）是在分組交換技術基礎上發展起來的廣域網技術。

幀中繼是一種基于標準的協議，幀中繼網絡中的設備分兩大類：數據終端設備（DTE）和數據連接設備（DCE）。

DTE通常被看作是網絡的終端設備，一般放在用戶端，如終端、PC、路由器等都是DTE。DCE是屬于通信服務公司的網絡互連設備，其功能是提供網絡的定時和交換服務，完成廣域網上的數據傳輸。

3.5.2幀中繼術語 1．虛電路 幀中繼技術提供面向連接的數據鏈路層的通信，即在每對設備之間都存在一條已定義好的通信連接，且該連接有一個連接識別碼。

虛電路在DTE設備間提供雙向通信信道，并通過數據鏈路連接標識碼進行識別。

虛電路可以跨過幀中繼網絡的任意一組DCE設備，如交換機等。 幀中繼虛電路分為交換式虛電路（SwitchedVirtualCircuit，SVC）和永久性虛電路（PermanentVirtualCircuit，PVC）兩類。

（1）交換式虛電路。 ①建立呼叫狀態 ②數據傳輸狀態 ③空閑狀態 ④終止呼叫狀態

（2）永久性虛電路。 永久性虛電路是在幀中繼網絡的DTE設備之間建立一個永久連接。與SVC不同，PVC上的通信不需要使用建立和終止呼叫操作，它總是處于數據傳輸狀態或空閑狀態。

（3）擁塞控制機制。 擁塞控制機制為了降低網絡開銷，幀中繼采用簡單的擁塞通知機制，而不是虛電路流控機制。

2．幀中繼的標準信息幀格式 幀中繼的幀包括標志字段、幀頭和地址字段、用戶數據字段及幀檢測序列（FCS）幾個部分。其中標志字段指示幀的開始和結束。

3．本地管理接口及幀格式 本地管理接口（LocalManagementInterface，LMI）是基本幀中繼標準的擴充功能集。是CiscoSystems等公司于20世紀90年代開發的。3.6PPP

3.6.1PPP的工作原理 點對點協議（Point-to-pointProtocol，PPP）是由IETF（InternetEngineeringTaskForce）定義，用來取代串行IP（SeriesLineInternetProtocol，SLIP），具有支持多種協議、錯誤檢測和鏈路管理等功能。

3.6.2標準PPP的幀格式圖3.8PPP的幀格式

3.6.3PPP的協議族 PPP的協議族包含以下幾個協議。

（1）鏈路控制協議（LinkControlProtocol，LPC）。 ①鏈路的建立和配置協調 ②鏈路質量檢測 ③網絡層協議配置階段 ④關閉鏈路

（2）IP控制協議（IPControlProtocol，IPCP）（3）口令授權協議（PasswordAuthenticationProtocol，PAP）（4）詢問握手授權協議（Challenge-HandshakeAuthenticationProtocol，CHAP）

3.6.4PPP應用 從通信協議的角度，利用PPP在PSTN中通過RS-232C標準異步串行線路傳送IP/IPX數據包是普通應用的典型方式。3.7DDN

3.7.1DDN概述 數字數據網（DefenseDataNetwork，DDN）是一種以數據通信為業務的數字網絡。

DDN有如下特點。（1）DDN是傳輸網絡。（2）DDN支持任何通信規程，不受任何約束，完全透明的傳輸網絡。

（3）DDN采用同步轉移方式進行數據信道傳輸，網絡內部采用了時分復用（TDM）技術。（4）DDN采用全程數字方式高質量傳輸數據信息。

（5）DDN向用戶提供多種速率的數字數據專線服務，其全透明