业务支撑网网络技术之广域网概述

第十章广域网学习内容：10.1广域网概述10.2配置串行链路点到点的连接10.3帧中继(FrameRelay)10.4xDSL10.1广域网概述Service

Provider广域网(WideAreaNetwork，WAN)连接的场所根据用户不同的需求提供不同的连接方案10.1.1WAN术语CPE(客户前端设备)：用户所拥有的设备

分界点(Demarcation)：服务提供商(SP,ServiceProvider)和CPE的分隔点

本地回路(LocalLoop)：把分界点连接到CO的链路

中心局(CentralOffice)：用户连接到SP交换网络环境的点

收费网络(TollNetwork)：SP所拥有的各种网络设备资源的集合租用线路同步串口TelephoneCompany电路交换异步串口ServiceProvider包交换同步串口10.1.2广域网连接类型——物理层租用线路包交换PPP,SLIP,HDLCHDLC,PPP,SLIP电路交换X.25,FrameRelay,ATM广域网连接类型——数据链路层TelephoneCompanyServiceProvider10.1.3WAN技术类型传统的WAN技术新的WAN技术传统的WAN技术异步拨号

通过服务提供商的网络(PSTN)提供按需专用电路的标准拨号连接。运行最大速率为56Kbps.综合业务数字网(ISDN)

通过服务提供商的网络拨号连接。采用BRI接口(2B+D)可以得到的速率为128Kbps；采用PRI接口(23B+D或30B+D)可以得到的典型速率分别为1.544Mbps(T1)和2.048Mbps(E1)专线

为用户所私有，不与他人共享，全面控制带宽，可以搭建语音和数据的传输的虚拟通道。典型速率为1.544~45Mbps之间帧中继(Framerelay)

目前仍然最流行的WAN技术，服务提供商为每位用户分配相互独立的PVC(永久虚电路)来进行连接。共享带宽，节省成本。典型速率为56~1.544Mbps。异步传输模式(ATM)

通常作为服务提供商的骨干网技术，终端用户并不使用ATM技术。典型传输速率为5~622Mbps新的WAN技术xDSL(数字用户线)

模拟以太网环境来为远程站点提供广域网链路连接。这种技术利用传统的电话交换网络来满足更高的带宽需求。对称模式的最高速率为1Mbps；非对称模式的速率上行最高为640Kbps,下行最高为8Mbps。Cable(电缆）

在有线电视网络上由有线电视运营商提供的同轴电缆上网服务，在同一网络中传输数据和电视信号。其典型速率为上行最高4Mbps，下行最高为28Mbps。无线技术

各站点之间不依靠电缆物理相连而进行通信的技术。典型速率为19.2~10Gbps。RouterconnectionsNetworkconnectionsattheCSU/DSUEIA/TIA-232EIA/TIA-449EIA-530V.35X.21CSU/

DSUEnduserdeviceServiceProviderDTEDCE10.1.4WAN布线10.2配置串行链路点到点的封装HDLC(High-LevelData-linkControl，高级数据链路控制)PPP(PointtoPointProtocol，点到点协议)10.2.1HDLC标准HDLC：

开放标准准的数据链路路层协议,只支持IP协议。CiscoHDLCCisco专属的数据链链路层协议,Cisco路由器同步串串行接口默认认的封装格式式,加入专属字段段以支持不同同的网络层协协议环境。FlagAddressControlDataFCSFlagHDLC支持单一的协协议环境FlagAddressControlProprietaryDataFCSFlagCiscoHDLCHDLC帧格式Cisco的HDLC具有proprietary字节提供对多多协议环境的的支持HDLC命令Router(config-if)#encapsulationhdlc启用HDLC封装HDLC是同步串口的的缺省封装格格式10.2.2PPPPPP是一一个开开放标标准的的基于于HDLC的数数据链链路层层协议议。既支持持同步步，也也支持持异步步链路路。还支持持不同同的第第三层层协议议。支持认认证。。SynchronousorAsynchronousPhysicalMediaLinkControlProtocolAuthentication,otheroptionsNetworkControlProtocolPPPDataLinkLayerPhysicalLayerNetworkLayerIPCPIPXCPManyOthersIPIPXLayer3ProtocolsPPP的组件件HDLC：在串串行链链路上上封装装数据据报的的方法法；LCP（LinkControlProtocol）：建建立、、保持持、释释放链链路；；NCP（NetworkControlProtocol）：封封装网网络协协议。。如IP被封装装后就就成了了IPCP，CDP被NCP封装之之后就就成了了CDPCPPPPLCP配置选选项PPP会话的的建立立两种PPP验证协协议:PAP和CHAPPPP会话的的建立立1链链路建建立2验证阶阶段3网网路路层协协议连连接DialuporCircuit-SwitchedNetwork密码以以明文文(cleartext)方式传传送。。主机与与Router之间单单向认认证，，Router与Router之间是是双向向认证证的。。密码对对大小小写敏敏感。。发送过过去的的USERNAME和PASSWORD必须在在对方方Router验证数数据库库里，，否则则不成成功。。PPP认证---PAP(PasswordAuthenticationProtocol)RemoteRouter(SantaCruz)Central-SiteRouter(HQ)Hostname:santacruzPassword:boardwalkUsername:santacruzPassword:boardwalkPAP2-WayHandshake“santacruz,boardwalk””Accept/RejectPPP认证---CHAP(ChallengeAuthenticationProtocol)RemoteRouter(SantaCruz)Central-SiteRouter(HQ)Hostname:santacruzPassword:boardwalkusernamesantacruzpasswordboardwalkCHAP3-WayHandshakeChallengeResponseAccept/Reject密码码不不传传递递，，而而单单向向传传递递一一个个MD5的HASH算法法算算出出的的HASH值。。密码码对对大大小小写写敏敏感感，，密密码码要要求求两两端端必必须须一一致致主机机与与Router之间间单单向向认认证证，，Router与Router之间间是是双双向向认认证证的的。。本地地验验证证数数据据库库里里的的Username应该该跟跟对对方方的的Hostname一致致，，否否则则不不建建立立连连接接ü配置置PPP验证证总总述述ServiceProviderVerifywhoyouare.RoutertoBeAuthenticated(Therouterthatinitiatedthecall.)pppencapsulationhostnameusername/passwordpppauthenticationAuthenticatingRouter(Therouterthatreceivedthecall.)pppencapsulationhostnameusername/passwordpppauthenticationEnablingPPPEnablingPPPAuthenticationEnablingPPPEnablingPPPAuthenticationüüüüüüü配置置PPPRouter(config-if)#encapsulationppp激活活PPP验证证配置置PPP验证证Router(config)#hostnamename给路路由由器器命命名名Router(config)#usernamenamepasswordpassword提供供需需要要验验证证的的路路由由器器的的名名称称和和密密码码配置置PPP验证证Router(config-if)#pppauthentication{chap|chappap|papchap|pap}激活活PAP或CHAP验证证CHAP配置置举举例例Router(config)#hostname4500A4500A(config)#username4500Bpasswordcisco4500A(config)#interfaceserial04500A(config-if)#ipaddress524500A(config-if)#encapsulationppp4500A(config-if)#pppauthenticationCHAPRouter(config)#hostname4500B4500B(config)#username4500Apasswordcisco4500B(config)#interfaceserial04500B(config-if)#ipaddress524500B(config-if)#encapsulationppp4500B(config-if)#pppauthenticationCHAP4500A4500BPSTN/ISDN查看看HDLC和PPP的封封装装Router#showinterfaces0Serial0isup,lineprotocolisupHardwareisHD64570Internetaddressis/24MTU1500bytes,BW1544Kbit,DLY20000usec,rely255/255,load1/255EncapsulationPPP,loopbacknotset,keepaliveset(10sec)LCPOpenOpen:IPCP,CDPCPLastinput00:00:05,output00:00:05,outputhangneverLastclearingof"showinterface"countersneverQueueingstrategy:fifoOutputqueue0/40,0drops;inputqueue0/75,0drops5minuteinputrate0bits/sec,0packets/sec5minuteoutputrate0bits/sec,0packets/sec38021packetsinput,5656110bytes,0nobufferReceived23488broadcasts,0runts,0giants,0throttles0inputerrors,0CRC,0frame,0overrun,0ignored,0abort38097packetsoutput,2135697bytes,0underruns0outputerrors,0collisions,6045interfaceresets0outputbufferfailures,0outputbuffersswappedout482carriertransitionsDCD=upDSR=upDTR=upRTS=upCTS=up利用debugpppauthentication命令查查看PPP验证4500B#debugpppauthentication4d20h:%LINK-3-UPDOWN:InterfaceSerial0,changedstatetoup4d20h:Se0PPP:Treatingconnectionasadedicatedline4d20h:Se0PPP:PhaseisAUTHENTICATING,byboth4d20h:Se0CHAP:OCHALLENGEid2len28from””4500A"4d20h:Se0CHAP:ICHALLENGEid3len28from””4500B"4d20h:Se0CHAP:ORESPONSEid3len28from””4500A"4d20h:Se0CHAP:IRESPONSEid2len28from””4500B"4d20h:Se0CHAP:OSUCCESSid2len44d20h:Se0CHAP:ISUCCESSid3len44d20h:dialerProtocolupforSe04d20h:%LINEPROTO-5-UPDOWN:LineprotocolonInterfaceSerial0,changedstatetoup4500A4500BServiceProvider10.3帧中继了解FrameRelay工作过程程配置FrameRelay配置FrameRelay的子接口口查看FrameRelay信息10.3.1FrameRelay概述使用虚电电路进行行连接提供面向向对象的的服务FrameRelayworkshere.DCEorFrame

RelaySwitchCSU/DSUFrameRelay栈OSI参考模型型FrameRelayPhysicalPresentationSessionTransportNetworkDataLinkApplicationEIA/TIA-232,EIA/TIA-449,V.35,X.21,EIA/TIA-530FrameRelayIP/IPX/AppleTalk,etc.10.3.2FrameRelay术语LocalAccessLoop=T1LocalAccessLoop=64kbpsLocalAccessLoop=64kbpsDLCI:400PVCDLCI:500LMI100=Active

400=ActiveDLCI:200DLCI:100PVCFrameRelay术语PVC（永久虚虚电路））通过共享享式设备备建立的的端到端端的逻辑辑电路，，PVC的终点是是用DLCI来寻址。。DLCI（数据链链路连接接标识符符）16-1007的逻辑数数字,标识CPE和帧中继继交换机机之间的的PVC,只在本地地有效。。LMI（本地管管理接口口）路由器和和帧中继继交换机机之间使使用的信信令标准准，交换换机使用用LMI确定已定定义的DLCI及其状态态。支持持10s间隔的keepalive机制。Cisco支持三种种LMI：CISCO：Cisco、Digital和NorthernTelecom定义，自自动协商商失败后后默认的的LMI类型，状状态信息息通过DLCI0传送。ANSI：ANSI标准T1.617定义，最最常用的的LMI类型，通通过DLCI1023传送。Q933A：定义为ITU-TQ.933的LMI类型，状状态信息息通过DLCI0传送。CIR(CommittedInformationRate，约定/承诺信息息速率)用户所希希望的平平均传输输速率，，在无拥拥塞时希希望得到到的发送送速率。。本地访问问速率与帧中继继服务提提供者相相连链路路的时钟钟速率或或称接口口速率。。可以工工作在T1、T3下。CSU/DSU10.3.3FrameRelay地址映射射从提供商商那里得得到本地地的DLCI号建立目的的地址和和本地DLCI之间的映映射关系系DLCI:500PVCInverseARPorFrameRelaymapIP()FrameRelayDLCI(500)FrameRelay信号Cisco路由器支支持三种种LMI标准:CiscoANSIT1.617AnnexDITU-TQ.933AnnexADLCI:400PVCKeepaliveCSU/DSUDLCI:500PVCxLMI500=Active

400=InactiveFR的反转ARP协议和LMI工作FrameRelayCloud1DLCI=100DLCI=400FR的反转ARP协议和LMI工作2状态查询询(StatusInquiry)2状态查询询(StatusInquiry)FrameRelayCloud1DLCI=100DLCI=400FR的反转ARP协议和LMI工作3LocalDLCI100=Active4LocalDLCI400=Active2StatusInquiry2StatusInquiryFrameRelayCloud1DLCI=100DLCI=4003FR的反转ARP协议和LMI工作4Hello,Iam.3LocalDLCI100=Active4LocalDLCI400=Active2StatusInquiry2StatusInquiryFrameRelayCloud1DLCI=100DLCI=4003FR的反转ARP协议和LMI工作Hello,Iam.45FrameRelayMapDLCI400ActiveFrameRelayCloudDLCI=100DLCI=400FrameRelayMapDLCI100Active5FR的反转ARP协议和LMI工作Hello,Iam.45FrameRelayMapDLCI400ActiveFrameRelayCloudDLCI=100DLCI=400FrameRelayMapDLCI100Active5Hello,Iam.6FR的反转ARP协议和LMI工作KeepalivesKeepalivesHello,Iam.45FrameRelayMapDLCI400ActiveFrameRelayCloudDLCI=100DLCI=400FrameRelayMapDLCI100Active5Hello,Iam.67710.3.4FR的基本配置配置FR的静态映射查看FrameRelay信息显示协议、DLCI、和LMI的相关信息Router#showinterfaces0Serial0isup,lineprotocolisupHardwareisHD64570Internetaddressis/24MTU1500bytes,BW1544Kbit,DLY20000usec,rely255/255,load1/255EncapsulationFRAME-RELAY,loopbacknotset,keepaliveset(10sec)LMIenqsent19,LMIstatrecvd20,LMIupdrecvd0,DTELMIupLMIenqrecvd0,LMIstatsent0,LMIupdsent0LMIDLCI1023LMItypeisCISCOframerelayDTEFRSVCdisabled,LAPFstatedownBroadcastqueue0/64,broadcastssent/dropped8/0,interfacebroadcasts5Lastinput00:00:02,output00:00:02,outputhangneverLastclearingof"showinterface"countersneverQueueingstrategy:fifoOutputqueue0/40,0drops;inputqueue0/75,0drops<Outputomitted>显示LMI信息Router#showframe-relaylmiLMIStatisticsforinterfaceSerial0(FrameRelayDTE)LMITYPE=CISCOInvalidUnnumberedinfo0InvalidProtDisc0InvaliddummyCallRef0InvalidMsgType0InvalidStatusMessage0InvalidLockShift0InvalidInformationID0InvalidReportIELen0InvalidReportRequest0InvalidKeepIELen0NumStatusEnq.Sent113100NumStatusmsgsRcvd113100NumUpdateStatusRcvd0NumStatusTimeouts0查看FrameRelay信息显示PVC数据通讯讯信息查看FrameRelay信息Router#showframe-relaypvc100PVCStatisticsforinterfaceSerial0(FrameRelayDTE)DLCI=100,DLCIUSAGE=LOCAL,PVCSTATUS=ACTIVE,INTERFACE=Serial0inputpkts28outputpkts10inbytes8398outbytes1198droppedpkts0inFECNpkts0inBECNpkts0outFECNpkts0outBECNpkts0inDEpkts0outDEpkts0outbcastpkts10outbcastbytes1198pvccreatetime00:03:46,lasttimepvcstatuschanged00:03:47显示路由由信息Router#showframe-relaymapSerial0(up):ipdlci100(0x64,0x1840),dynamic,broadcast,,statusdefined,active查看FrameRelay信息清除动态态的FrameRelay映射关系系查看FrameRelay信息Router#showframe-relaymapSerial0(up):ipdlci100(0x64,0x1840),dynamic,broadcast,,statusdefined,activeRouter#clearframe-relay-inarpRouter#shframemapRouter#Star(HubandSpoke)FullMeshPartialMeshFrameRelaydefault:nonbroadcast,multiaccess(NMBA)10.3.5选择FR拓扑结构构问题:广播帧必必须复制制给其它它已经建建立的连连接Routing

UpdateACB231路由信息息的可达达性BCDA实现路由由信息的的可达性性解决方法法:在NBMA环境的网网络中使使用水平平分割可可能造成成一些问问题划分子接接口可以以解决水水平分割割造成的的问题一个物理理端口可可以被划划分成多多个逻辑辑意义上上的子接接口SubnetASubnetBSubnetCS0PhysicalInterfaceS0.1S0.2S0.3LogicalInterface10.3.6子接口的的配置点到点(PointtoPoint)子接口看看作是专专线一个点到到点连接接的子接接口要求求是自己己的子网网适用于星星型拓扑扑结构多点(Multipoint)子接口应应用在NBMA网络，因因此它们们无法解解决水平平分割所所带来的的问题由于使用用的是单单独的子子网可以以保存地地址空间间适用于partial-mesh和full-mesh拓扑结构构中As0.2B配置点到到点的子子接口interfaceSerial0noipaddressencapsulationframe-relay!interfaceSerial0.2point-to-pointipaddressbandwidth64frame-relayinterface-dlci110!interfaceSerial0.3point-to-pointipaddressbandwidth64frame-relayinterface-dlci120!s0.3CDLCI=110DLCI=120interfaceSerial2noipaddressencapsulationframe-relay!interfaceSerial2.2multipointipaddressbandwidth64frame-relaymapip120broadcastframe-relaymapip130broadcastframe-relaymapip140broadcasts2.1=/24s2.2=/24s2.1=/24s2.1=/24RTR1BRTR3RTR4多点子接接口配置置举例DLCI=120DLCI=130DLCI=14010.4xDSL10.4.1xDSL概述述10.4.2xDSL技术术应用10.4.3PPPOE10.4.4PPPOA10.4.1xDSL概述述在宽带接接入市场场中,各各种技术术为了争争夺家庭庭和远端端用户,竞争已已经渐入入白热化化。目前前主要有有两大主主流技术术相互竞竞争，即即xDSL和Cable。xDSL技术又又分为两两类：非非对称(ADSL)和和对称(SDSL)。。ADSL使用用下行速速率高，，上行速速率低；；SDSL的上上行和下下行速率率相同。。ADSL是最最常用的的DSL技术10.4.2xDSL技术术应用ADSL(非对称DSL)的类型ADSL(非对称DSL)：可以让语语音和高高速数据据同时在在电话线线上传输输。上行行传输速速率为16~640Kbps；下行传传输速率率为512Kbps~8Mbps。G.liteADSL：不使用频频率分离离器实现现语音和和数据的的同时传传输。上上行速率率最大为为512Kbps；下行速速率最大大为1.5MbpsRADSL(速率自适适应DSL)：根据电话话线质量量不同自自动调节节连接速速率，比比ADSL传输的距距离更远远.VDSL(甚高/超高比特特率DSL)在50m的短环路路中支持持最高26Mbps的传输速速率。大大部分情情况下VDSL通过光纤纤把相邻邻的办公公室同中中心办公公室相连连。xDSL技术应应用SDSL(对称DSL)的类型SDSL(对称DSL)上行和下下行速率率从128Kbps~2.32MbpsSHDSL(对称高数数据率DSL)一种工业业标准SDSL技术。数数据传输输率范围围为192Kbps~2.3Mbps。HDSL(高数据率率DSL)数据传输输率为2.3Mbps。不支持持在双绞绞线中同同时传输输传统的的语音服服务。HDSL2(第二代HDSL)是HDSL的改进使使用ATM或其他技技术。上上行和下下行速率率都为1.5Mbps。支持语语音、数数据、视视频同时时在双绞绞线上进进行传输输IDSL(ISDNDSL）上行和下下行速率率都为144Kbps。IDSL与ISDN技术不同同之处在在于，IDSL服务一直直在线的的，而ISDN需要拨号号后才能能使用。。10.4.3PPPOEPPPOE(PointtoPointProtocoloverEthernet,以太网上上的点对对点协议议）PPPOE协议提供供了在广广播式的的网络（（如以太太网）中中多台主主机连接接到远端端的访问问集中器器（宽带带接入服服务器））上的一一种标准准。能实现在在广播式式网络上上对用户户进行计计费和管管理。1.PPPOE概述2、PPPOE协议初初始化过过程PPPOE协议议共包括括两个阶阶段，即即PPPOE的的发现阶阶段（PPPOEDiscoveryStage））和PPPOE的会话话阶段（（PPPOESessionStage）。。（1）PPPOE的发发现阶段段PPPOE的初初始化过过程是至至关重要要的，它它不仅要要在广播播式的网网络上确确定一对对一的逻逻辑关系系，而且且还要为为PPPOE的的会话阶阶段准备备一些必必要条件件，如访访问集中中器唯一一分配的的会话ID（SessionID）。（2）PPPOE的的会话阶阶段一旦PPPOE会话阶阶段开始始，PPP数据据就会以以其他所所有PPP封装装方式封封装并发发送出去去，所有有的广播播帧都是是单播的的。10.4.4PPPOAPPPOA(PPPOverATM)和PPPOE在操作作上是类类似的。。PPPoA和PPPoE的主主要区别别在于发发起PPP连接接的设备备不同，，,PPPoE由用户户的以太太网卡发发起，适适合普通通用户，，PPPoA由由ATM专用设设备或ADSL

MODEM发起，，相对于于PPPoE可可以说没没有优势势,ADSL连连接很少少采用这这种方式式.PPPoE配置实例例一(Cisco827)vpdn

enablenovpdn

logging!vpdn-group

1request-dialinprotocolpppoe!interfaceEthernet0/0ipaddress

ipnatinsidenoipmroute-cache!!!!interfaceATM0noipaddressnoatmilmi-keepalivebundle-enabledsloperating-modeautohold-queue224ininterfaceATM0.1point-to-pointpvc0/33pppoe-clientdial-pool-number1!interfaceDialer1ipaddress

negotiatedipnatoutsideipmtu1492encapsulation

pppnoipmroute-cachedialerpool1pppauthenticationchapcallinpppchaphostname[username]pppchappassword[password]!ipclasslessnoiphttp

server!ipnatinside

sourcelist

1interface

Dialer1overloadiproute

dialer1access-list1

permit55PPPoE配置实例例二(Cisco2600接ADSLModem)vpdnenablenovpdnlogging!vpdn-group1request-dialinprotocolpppoe!interfaceEthernet0/0ipaddress2ipnatinsidenoipmroute-cacheinterfaceEthernet0/1noipaddresspppoeenablepppoe-clientdial-pool-number1!interfaceDialer1ipaddressnegotiatedipnatoutsideipmtu1492encapsulationpppnoipmroute-cachedialerpool1dialer-group1pppauthenticationpapppppapsent-usernameciscopasswordcisco1!ipclasslessnoiphttpserver!dialer-list1protocolippermitipnatinsidesourcelist1interfaceDialer1overloadiproutedialer1access-list1permit55TheEnd谢谢谢1月-2304:05:2704:0504:051月-231月-2304:0504:0504:05:271月-231月-2304:05:272023/1/54:05:279、静夜四四无邻，，荒居旧旧业贫。。。1月-231月-23Thursday,January5,202310、雨中中黄叶叶树，，灯下下白头头人。。。04:05:2804:05:2804:051/5/20234:05:28AM11、以我独沈沈久，愧君君相见频。。。1月-2304:05:2804:05Jan-2305-Jan-2312、故人江海别别，几度隔山山川。。04:05:2804:05:2804:05Thursday,January5,202313、乍见见翻疑疑梦，，相悲悲各问问年。。。1月-231月-2304:05:2804:05:28January5,202314、他乡生白白发，旧国国见青山。。。05一月月20234:05:28上上午04:05:281月-2315、比不不了得得就不不比，，得不不到的的就不不要。。。。一月234:05上上午午1月-2304:05January5,202316、行行动动出出成成果果，，工工作作出出财财富富。。。。2023/1/54:05:2804:05:2805January202317、做前，，能够环环视