本章要点： 广域网的技术特点 广域网的主要标准 广域网的设备 ATM技术 SONET技术 MPLS技术 无线通信技术 广域网路由,第5章广域网组网技术,5.1广域网技术概述,广域网(Wide Area Network)也称为远程网，它所覆盖的地理范围从几十公里到几千公里，可以覆盖一个国家、地区，或横跨几个洲，形成国际性的远程网络。广域网通过专用的或交换式的连接方式将计算机连接起来。这种广域网可以通过公众网建立起来，也可以通过服务与某个部门的专用网建立起来。广域网主要使用分组交换技术。广域网的通信子网可以利用公用分组交换网、卫星通信网和无线分组交换网，它将分布在不同地区的计算机系统互联起来，以达到资源共享的目的。选择广域网时，需要权衡许多因素，例如传输速率、安全性、传输距离等。 1. 传输速率 2. 可靠性 3. 安全性 4. 虚拟私用网络,5.2 DDN,DDN是数据传输网(Digital Data Network)的英文简称，它是利用光纤、数字微波、卫星等数字信道，以传输数据信号为主的数字通信网络，它可以提供2M和2M以内的全透明的数据专线，并承载语音、传真、视频等多种业务。利用数字信道传输数据信号与传统的模拟信道相比，具有传输质量高、速度快、带宽利用率高等优点 。,DDN网络的主要特点如下： (1)传输速率高：在DDN网内的数字交叉连接复用设备可提供2Mbit/s或N64Kbit/s(2M)速率的数字传输信道。(2) 传输质量较高：数字中继大量采用光纤传输系统，用户之间具有固定连接，网络时延小。网络设备之间均使用数字传输电路，具有很强的抗噪声和失真的能力，具有很小的传输比特差错率，并且性能稳定。(3) 协议简单：DDN采用交叉连接技术和时分复用技术，由智能化程度较高的用户端设备来完成协议的转换，本身不受任何规程所约束，是全透明网，并且面向各类数据用户。DDN可以根据客户的需要选择通信速率，通过数字时分复用技术来建立所需要的数据传输通道。,5.2.1 DDN网特点,5.2 DDN,(4) 灵活的连接方式：DDN可以支持数据、语音、图像传输等多种业务，它不仅可以和用户终端设备相连接，也可以和用户网络相连接，为用户提供了灵活的组网环境。(5) 电路可靠性高：DDN采用路由迂回和备用方式，使得电路安全可靠。(6) 网络运行管理简便：DDN采用网管对网络业务进行调度监控。,5.2 DDN,5.2.1 DDN网特点,1. 基本业务2. 扩展业务一点对多点通信的业务(2) 语音/G3传真业务 (3) VPN业务,5.2.2 DDN网的业务,5.2 DDN,DDN通常是一种专线业务，它支持数据、语音、图像传输等业务，DDN不仅可以和客户终端进行连接，还可以和用户网络相连接，为客户网络提供灵活的组网环境。DDN有4个组成部分：数字通道、DDN节点、网管控制和用户环路。,5.2.3 DDN网络结构,5.2 DDN,(1) 2兆节点 (2) 接入节点 (3) 用户节点,1. DDN节点类型,5.2 DDN,5.2.3 DDN网络结构,DDN的网络结构按网络的组建、运营、管理和维护的责任地理区域，可以分为一级干线网、二级干线网和本地网3级。各级网络应根据其网络规模、网络和业务组织的需要，并参照前面介绍的DDN节点类型，选用适当类型的节点，组建多功能层次的网络。在组建网络时，可由2兆节点组成核心层，用于完成转接功能；由接入节点组成接入层，用于完成各类业务的接入；由用户节点组成用户层，作为用户入网接口。,2. DDN网络结构,5.2.3 DDN网络结构,5.2 DDN,一级干线网由设置在各省、各自治区和直辖市的节点组成，它提供省之间的长途DDN业务。一级干线节点设置在省会城市，根据网络组织和业务量的要求，一级干线网节点可与省内多个城市或地区的节点互联。二级干线网由设置在省内的节点组成，它提供本省内长途和出入省的DDN业务。根据数字通路、DDN网络规模和业务需要，在二级干线网上也可以设置枢纽节点。当二级干线网设置核心层网络时，应该设置枢纽节点。本地网指的是城市范围内的网络，在省内的发达城市可以组建本地网。本地网为其用户提供本地和长途DDN业务。根据网络规模、业务量的要求，本地网可以由多层次的网络组成，本地网中的小容量节点，可以直接设置在用户的室内。,5.2 DDN,5.2.3 DDN网络结构,一级干线网由设置在各省、各自治区和直辖市的节点组成，它提供省之间的长途DDN业务。一级干线节点设置在省会城市，根据网络组织和业务量的要求，一级干线网节点可与省内多个城市或地区的节点互联。二级干线网由设置在省内的节点组成，它提供本省内长途和出入省的DDN业务。根据数字通路、DDN网络规模和业务需要，在二级干线网上也可以设置枢纽节点。当二级干线网设置核心层网络时，应该设置枢纽节点。本地网指的是城市范围内的网络，在省内的发达城市可以组建本地网。本地网为其用户提供本地和长途DDN业务。根据网络规模、业务量的要求，本地网可以由多层次的网络组成，本地网中的小容量节点，可以直接设置在用户的室内。,2. DDN网络结构,5.2.3 DDN网络结构,5.2 DDN,DDN适用于信息量大、实时性强、保密性能要求高的数据业务，例如商业、金融业和办公自动化系统，通过DDN可实现企业总部与各办事处以及公司分部的局域网的互联，从而实现公司内部的数据传送、企业邮件服务、语音服务等，并可以通过将DDN连接到Internet以实现电子商务等应用。由于DDN是专用传输通道，所以对用户而言私密性好，安全性高，如下图所示：,5.2.4 DDN网络实例,5.2 DDN,5.3 xDSL,数字用户线路(DSL)是一种通过在现有的电信网络中使用高级调制技术，以便在用户和电话公司之间形成高速网络连接的技术。DSL支持数据、语音和视频通信，包括多媒体应用。DSL主要用于远程计算机中的住宅区线路、高速Internet访问和网络访问多媒体等。其拓扑实例如下图所示：,DSL(Digital Subscriber Line)是一种数字技术，工作在铜线之上，这些铜线为了提供电话服务已延伸到各个居民区和商业区。要使用DSL，必须在诸如计算机、访问服务器、集线器之类的设备上安装一块DSL网络适配器，然后通过这些设备连接到DSL网络上。该适配器在外观上和调制解调器很相似，但是它完全是数字化的，也就是说，它没有把DTE(数据终端设备)的数字信号转换为模拟信号，而是直接在电话线上发送数字信号。两对线被连接到适配器上，然后再引出来连接到电线杆上。在铜线上的通信是单一的，这就意味着一对线仅能用于向外发送数据，另外一对线仅能用于发送数据，这样便形成了到电话公司的上行线路和到用户的下行线路。上行线路传输的最大速率可高达2.3Mbps，而下行线路通信速率可以高达60Mbps。在不使用中继器的情况下，用户距电话公司的最大距离可长达5.5公里。,5.3.1 DSL标准,5.3 xDSL,不对称数字用户线路(ADSL) 2. 自适应速率不对称数字用户线路(RADSL) 3. 高比特速率数字用户线路(HDSL) 4. 超高比特速率用户数字线路(VDSL) 5. 对称数字用户线路(SDSL),5.3.2 DSL服务类型,5.3 xDSL,5.4 SONET,SONET(同步光纤网)一种光纤技术，其数据传输速率可以高达1Gbps以上。在1986年，ITU-T开始开发类似SONET的传输和速度的协议，但是最终形成的标准却叫作同步数字序列(SDH)，该标准主要在欧洲得到应用。目前，SONET的数据传输速率可高达10Gbps(OC-192)。SONET网络可以连接到ATM、ISDN和其他设备的接口上，为这些设备提供高速通信。SONET的另外一个优点是，它可以在长距离上提供高速的数据传输，例如，在两个城市或地区之间。,SONET使用的通信介质是单模光纤电缆和T载波通信(从T-3开始)。主要的传输技术工作在物理层上，这使得其他一些传输技术，例如ATM、FDDI和SMDS等，可以运行在SONET之上。SONET和使用固定信元长度的技术最为兼容(例如，ATM和SMDS)，它和使用可变帧长的技术兼容性较差。SONET的基本传输速率为51.84Mbps，即光纤载波级别1(OC-1)，其电子方面的级别称为同步传输信号级别1(STS-1)。从此速率开始，即可将信号切换到特殊类型服务所需要的更高速率上。未来的SONET传输速率有望达到STS级别256，传输速率为13.271Gbps。OC-3、OC-12和OC-48是现在最常用的选择。ITU-T的SDH版本和SONET十分相似，但是SDH的基本传输速率为155.52Mbps，而不是51.84Mbps，称为同步传输模型级别1(STM-1)。SDH与SONET对应的光纤传输速率 如下图所示：,5.4.1 通信介质和特性,5.4 SONET,5.4.1 通信介质和特性,5.4 SONET,SDH与SONET对应的光纤传输速率,POS是IP数据包通过利用点到点协议PPP(Point to Point Protocol)对IP数据包进行封装，并将HDLC的帧格式映射到SDH/SONET帧上，按照某个相应的线速进行连续传输，它保留了IP面向非连接的特性。其中，PPP协议(RFC 1661，Point to Point Protocol)定义了在点到点链路上传输多协议数据包的标准方法，它是正式的Internet标准。PPP协议在OSI 7层参考模型中，位于网络层之下，为了能与网络层平滑地连接，PPP协议在规定了基本接口后，还要为不同的网络层协议提供相应的封装控制协议(NCP)。PPP协议提供了多协议封装、差错控制和链路初始化控制等功能；HDLC帧格式用于实现同步传输链路上PPP封装的IP数据帧的定界。PPP协议可将IP数据包分割成PPP帧，以满足映射到SDH/SONET帧结构上的需要。,5.4.2 POS技术,5.4 SONET,光以太网综合了光纤传输和以太网组网模式的最佳性能。借助以太网设备，采用以太网数据包格式实现广域网通信业务，可以适用于任何光传输网络光纤直接传输、SDH、DWDM(密波分复用)和SONET(同步光纤网络)等。光以太网可以实现10Mbps、100Mbps以及1Gbps等标准以太网速度，而且目前可以实现10Gbps万兆以太网速率，它将成为各种业务的增值点。光以太网通常应用于广域网、城域网等大型骨干网络中。通常，电信运营商会在城市之间和大型城市中建立光纤网络，然后运用以太网承载在城域型网络、广域网络上，构建成光纤以太网络。,5.4.3 光以太网应用,5.4 SONET,建设光以太网络以2层/3层局域网交换机、路由器、SONET设备和DWDM(密集波分复用)设备为基础。光纤电路可以是光纤全带宽、一个SONET连接或者是DWDM。交换机或者路由器必须具有光纤接口，目前，大多数的高端交换机或者路由器都有光纤接口，或者可以通过模块扩展这种接口。目前采用最多的是POS技术，即直接在SDH网上传送IP数据包。路由器POS接口一般与ADM设备相连接，是点到点SONET/SDH链路的终点。,5.4 SONET,5.4.3 光以太网应用,5.5 ATM,ATM是一种转换模式(即前面所说的传输方式)，在这个模式中，信息被组织成信元(Cell)。包含一段信息的信元并不需要周期性地出现在信道上，从这个意义上说，ATM传输是异步的。ATM是一种用于数据、语音、视频以及多媒体应用程序的高速网络传输方法。ATM包括一个接口和一个协议，该协议能够在一个常规的传输信道上，在比特率不变和比特率变化的通信量之间进行切换。ATM还包括硬件、软件以及与ATM协议标准一致的介质。ATM提供了一个可伸缩的主干基础设施，以便能够适应不同规模、速度以及寻址技术的网络。ATM能够快速地传输各种各样的信息，它将需要传输的数据划分成多个大小相等的信元，并给这些信元附上一个头，以保证每一个信元能够正确地发送到目的地址。这种ATM信元结构能够用于传输声音、视频以及数据。可用的ATM传输速率包括25Mbps、51Mbps、155Mbps、622Mbps、1.2Gbps及2.4Gbps。比较低的速率，例如622Mbps及其以下的速率，用于局域网应用，而622Mbps以上的速率用于广域网。,