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广域网（WAN）简介

1、WAN的定义

WAN是覆盖地理范围相对较广的数据通信网络，它常利用公共载波提供条件进行传输。

2、WAN的OSI参考模型

WAN技术在OSI参考模型下三层发挥作用。

3、WAN的基础

一：面向连接的网络业务

面向连接的网络业务要求在传送数据之前在源点和目的点之间建立连接。通常连接是通过网络的中间节点作为链路的通路而建立的。一旦建立了连接，所有数据都经由网络中相同的通路行进。数据必须以和源点发送顺序相同的顺序到达目的点。

PVC：如果连接是由网络管理或准备动作所建立，并且被无限期地保留下来，则称为永久虚电路。PVC上的通信不需要使用建立和终止呼叫操作，它总是处于以下两种状态之一：

（1） 数据传输状态

（2） 空闲状态

PVC是一种固定不变的虚电路，它只有数据传输一种方式，PVC多用于设备之间固定的数据传输情况，PVC降低了建立和终止虚电路使用的宽带，增加了用于保持虚电路有效性的开销。

SVC：如果有任何类型的控制信令被用来动态地建立和拆除连接，则称为可交换的虚电路。此电路通信过程包括以下四个状态：

（1） 建立呼叫状态

（2） 数据传输状态

（3） 空闲状态

（4） 终止呼叫状态

由于建立和终止电路增加了使用的宽带，因此，SVC多用于离散数据的传输，且它降低了与永久性虚电路有效性关联的开销。

二：无连接的网络业务

在无连接业务中，不要求对数据传输先建立端到端的连接。因而不存在预先确定的数据通过网络必须走的通路。这样在某些无连接业务中，数据可能以从源点发送不同的次序到达目的地。

三：多路复用

在多路复用中，多路数据信道在源设备上被合并到单一数据信道或物理信道中，OSI的每一层都使用了多路复用。多路复用数据的方法有时间分割多路复用（TDM）、异步时间分割多路复用（ATDM）、频率分割多路复用（FDM）和统计多路复用。

在TDM中，数据信道的宽带根据预分配的时间段来分配，而不管其是否传输数据。在ATDM中，数据信道的宽带根据需求动态分配。在FDM中，数据信道的宽带根据传输的频率来分配。在统计多路复用中，数据的宽带是根据所要传输的信息动态分配的。

四：电路交换

是一种WAN交换方式，用这种交换方式，网络通过载波为每个通信会话建立、维护和终止一条专用物理电路。电路交换可分为数据包传输和信息流传输两种类型，其中数据包传输由独立编址的帧组成，而信息流传输则由只检测一次地址的信息流组成。

五：分组交换

它支持网络设备通过载波共享一个点到点连接，以将数据包从源节点传送到目的节点。网络可以通过数据报（面向非连接）和虚电路（面向连接）的方法来管理这些分组。值得注意虚电路在传送之前建立站与站之间的一条路径。这样做并不是说它向电路交换那样有一条通路，分组在每个节点上仍然需要为每个分组要缓冲，并在线路上进行输出排队。它与数据报方法之间的差别在与，各节点不需要为每个分组作路径选择判定。

WAN的协议

1、PPP

点对点协议（PPP）提供了在串行点对点链路上传输数据报的方法（拨号上网一般采用PPP协议）。

一：PPP的部件：

它包括以下三个主要部件：

（1） 在串行链路上分装数据报的方法：PPP采用高级链路控制（HDLC）协议作为在对点链路上分装数据报的基本方法。

（2）可扩展的链路控制协议（LCP）：用来建立、配置和测试数据链路。

（3）网络控制协议簇：用来建立和配置不同的网络层协议，PPP允许同时采用多种网络层协议。

二：PPP的工作原理：

为了建立点对点链路上的通信连接，发送端PPP首先发送LCP帧，以配置和测试数据链路。在LCP建立好数据链路并协调好所选设备之后，发送端PPP发送 NCP帧，以选择和配置一个或多个网络层协议。当所选的网络层协议配置好后，便可将各网络层协议的数据包发送到数据链路上。配置好的的链路将一直通信状态，直到LCP帧或NCP帧明确提示关闭链路，或者有其它的外部事件发生。

2、帧中继

帧中继是一种高性能的WAN协议，它运行在OSI参考模型的物理层和数据链路层。该技术是由X.25分组交换技术演进而来，省去了X.25分组交换中的纠错功能，使帧中继的性能优于X.25分组交换的性能。

一：帧中继的工作原理：

（1） 帧中继虚电路

帧中继提供面向连接的数据链路层的通信，并且提供永久虚拟 路（PVC）和交互式虚拟电路（SVC）连接。

（2） 数据链路连接标识符（DLCI）

每个帧中继虚电路都以数据链路连接标识符（DLCI）标识自己，在一接入线上，DLCI仅对本地具有意义，也就是说DLCI在帧中继中不是唯一的。

（3） 阻塞控制机制

帧中继是一种能高概率依序递交帧的业务，检验发现有错的帧只是被简单地丢弃，而不执行X.25中的出错管理和流量控制功能。只是采用简单的阻塞控制机制。因而末端系统必须实现这些出错管理和流量控制功能。

二：帧中继的特点：

该协议是一种数据包交换技术，交换网络可以支持终端工作站动态地共享网络介质和宽带。可变长数据包使网络传输更灵活和高效。数据包在不同的网段间进行交换，直到到达目的地。统计多路服用技术控制数据包交换网络中的网络访问。

3、SMDS

交换式多兆位数据服务（SDMS）是基于数据报的高速分组交换WAN技术主要用于公用数据网络的通信。SMDS可以采用光纤介质或铜介质，另外，SMDS的数据单元比较大，可以包容IEEE802.3、IEEE802.5和FDDI的帧。

一：SMDS网络的组件

SMDS网络之所以能够提高高速数据服务，是因为它包括客户端设备（CPE）、载波设备以及用户网络接口（SNI）等。CPE一般由用户拥有和维护，它包括终端/个人计算机之类的设备和路由器等中间节点。载波设备通常由符合网络设备规范的高速WAN交换机组成。SNI是CPE与载波设备之间的接口，位于用户网络与载波网络之间。SNI的功能是使载波SMDS网络的技术和操作对客户透明。

二：SMDS接口协议

SMDS接口协议（SIP）用于CPE和载波设备之间的通信。SIP提供用户网络接口（SNI）的无连接服务，允许CPE访问SMDS网络。SIP基于IEEE802.6分布式队列总线（DQDB）信元中继标准

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