廣域網(WAN)簡介
1、WAN的定義
WAN是覆蓋地理范圍相對較廣的數據通信網絡,它常利用公共載波提供條件進行傳輸。
2、WAN的OSI參考模型
WAN技術在OSI參考模型下三層發揮作用。
3、WAN的基礎
一:面向連接的網絡業務
面向連接的網絡業務要求在傳送數據之前在源點和目的點之間建立連接。通常連接是通過網絡的中間節點作為鏈路的通路而建立的。一旦建立了連接,所有數據都經由網絡中相同的通路行進。數據必須以和源點發送順序相同的順序到達目的點。
PVC:如果連接是由網絡管理或准備動作所建立,並且被無限期地保留下來,則稱為永久虛電路。PVC上的通信不需要使用建立和終止呼叫操作,它總是處於以下兩種狀態之一:
(1) 數據傳輸狀態
(2) 空閒狀態
PVC是一種固定不變的虛電路,它只有數據傳輸一種方式,PVC多用於設備之間固定的數據傳輸情況,PVC降低了建立和終止虛電路使用的寬帶,增加了用於保持虛電路有效性的開銷。
SVC:如果有任何類型的控制信令被用來動態地建立和拆除連接,則稱為可交換的虛電路。此電路通信過程包括以下四個狀態:
(1) 建立呼叫狀態
(2) 數據傳輸狀態
(3) 空閒狀態
(4) 終止呼叫狀態
由於建立和終止電路增加了使用的寬帶,因此,SVC多用於離散數據的傳輸,且它降低了與永久性虛電路有效性關聯的開銷。
二:無連接的網絡業務
在無連接業務中,不要求對數據傳輸先建立端到端的連接。因而不存在預先確定的數據通過網絡必須走的通路。這樣在某些無連接業務中,數據可能以從源點發送不同的次序到達目的地。
三:多路復用
在多路復用中,多路數據信道在源設備上被合並到單一數據信道或物理信道中,OSI的每一層都使用了多路復用。多路復用數據的方法有時間分割多路復用(TDM)、異步時間分割多路復用(ATDM)、頻率分割多路復用(FDM)和統計多路復用。
在TDM中,數據信道的寬帶根據預分配的時間段來分配,而不管其是否傳輸數據。在ATDM中,數據信道的寬帶根據需求動態分配。在FDM中,數據信道的寬帶根據傳輸的頻率來分配。在統計多路復用中,數據的寬帶是根據所要傳輸的信息動態分配的。
四:電路交換
是一種WAN交換方式,用這種交換方式,網絡通過載波為每個通信會話建立、維護和終止一條專用物理電路。電路交換可分為數據包傳輸和信息流傳輸兩種類型,其中數據包傳輸由獨立編址的幀組成,而信息流傳輸則由只檢測一次地址的信息流組成。
五:分組交換
它支持網絡設備通過載波共享一個點到點連接,以將數據包從源節點傳送到目的節點。網絡可以通過數據報(面向非連接)和虛電路(面向連接)的方法來管理這些分組。值得注意虛電路在傳送之前建立站與站之間的一條路徑。這樣做並不是說它向電路交換那樣有一條通路,分組在每個節點上仍然需要為每個分組要緩沖,並在線路上進行輸出排隊。它與數據報方法之間的差別在與,各節點不需要為每個分組作路徑選擇判定。
WAN的協議
1、PPP
點對點協議(PPP)提供了在串行點對點鏈路上傳輸數據報的方法(撥號上網一般采用PPP協議)。
一:PPP的部件:
它包括以下三個主要部件:
(1) 在串行鏈路上分裝數據報的方法:PPP采用高級鏈路控制(HDLC)協議作為在對點鏈路上分裝數據報的基本方法。
(2)可擴展的鏈路控制協議(LCP):用來建立、配置和測試數據鏈路。
(3)網絡控制協議簇:用來建立和配置不同的網絡層協議,PPP允許同時采用多種網絡層協議。
二:PPP的工作原理:
為了建立點對點鏈路上的通信連接,發送端PPP首先發送LCP幀,以配置和測試數據鏈路。在LCP建立好數據鏈路並協調好所選設備之後,發送端PPP發送NCP幀,以選擇和配置一個或多個網絡層協議。當所選的網絡層協議配置好後,便可將各網絡層協議的數據包發送到數據鏈路上。配置好的的鏈路將一直通信狀態,直到LCP幀或NCP幀明確提示關閉鏈路,或者有其它的外部事件發生。
2、幀中繼
幀中繼是一種高性能的WAN協議,它運行在OSI參考模型的物理層和數據鏈路層。該技術是由X.25分組交換技術演進而來,省去了X.25分組交換中的糾錯功能,使幀中繼的性能優於X.25分組交換的性能。
一:幀中繼的工作原理:
(1) 幀中繼虛電路
幀中繼提供面向連接的數據鏈路層的通信,並且提供永久虛擬 路(PVC)和交互式虛擬電路(SVC)連接。
(2) 數據鏈路連接標識符(DLCI)
每個幀中繼虛電路都以數據鏈路連接標識符(DLCI)標識自己,在一接入線上,DLCI僅對本地具有意義,也就是說DLCI在幀中繼中不是唯一的。
(3) 阻塞控制機制
幀中繼是一種能高概率依序遞交幀的業務,檢驗發現有錯的幀只是被簡單地丟棄,而不執行X.25中的出錯管理和流量控制功能。只是采用簡單的阻塞控制機制。因而末端系統必須實現這些出錯管理和流量控制功能。
二:幀中繼的特點:
該協議是一種數據包交換技術,交換網絡可以支持終端工作站動態地共享網絡介質和寬帶。可變長數據包使網絡傳輸更靈活和高效。數據包在不同的網段間進行交換,直到到達目的地。統計多路服用技術控制數據包交換網絡中的網絡訪問。
3、SMDS
交換式多兆位數據服務(SDMS)是基於數據報的高速分組交換WAN技術主要用於公用數據網絡的通信。SMDS可以采用光纖介質或銅介質,另外,SMDS的數據單元比較大,可以包容IEEE802.3、IEEE802.5和FDDI的幀。
一:SMDS網絡的組件
SMDS網絡之所以能夠提高高速數據服務,是因為它包括客戶端設備(CPE)、載波設備以及用戶網絡接口(SNI)等。CPE一般由用戶擁有和維護,它包括終端/個人計算機之類的設備和路由器等中間節點。載波設備通常由符合網絡設備規范的高速WAN交換機組成。SNI是CPE與載波設備之間的接口,位於用戶網絡與載波網絡之間。SNI的功能是使載波SMDS網絡的技術和操作對客戶透明。
二:SMDS接口協議
SMDS接口協議(SIP)用於CPE和載波設備之間的通信。SIP提供用戶網絡接口(SNI)的無連接服務,允許CPE訪問SMDS網絡。SIP基於IEEE802.6分布式隊列總線(DQDB)信元中繼標准。