信息系统项目管理师资料整理广域网协议
广域网协议 在地域分布很远、很分散，以致无法用直接连接来接入局域网的场合，广域网(WAN)通过专用的或交换式的连接把计算机连接起来。这种广域连接可以是通过公众网建立的，也可以是通过服务于某个专门部门的专用网建立起来的。相对来说，广域网显得比较错综复杂，主要是用于广域传输的协议比较多：PPP(点对点协议)、DDN, ISDN(综合业务数字网)、X.25, FR(帧中继)、ATM(异步传输模式)等。
1.PPP点对点协议 PPP 点对点协议主要用于"拨号上网"这种广域连接模式。一般来说，一些无法使用专门的网络线连接的双方(比如说家庭用户、移动用户)需要广域相连接的时候，就可以借助分布最广的公用交换电话网来实现。 当我们要浏览互联网上的网页的时候，首先通过调制解调器连接到电话线上，然后将在远方服务器的内容通过电话线传送到自、已的计算机中。或者当大家要发送电子邮件的时候，就可以将写好的电子邮件从电话线中传送出去。 176 另外，两个不同城市的两台计算机要互相传送数据，也可以通过装在两台计算机上调制解调器，让其中一台呼叫另一台(拨打它的电话号码)，而建立点对点的连接来实现的。 迄今为止，拨号上网还是绝大多数的家庭用户和小型办公室用户广域连接的一种最常用的手段。但是因为传输线路是模拟线路，所以传输速度较慢。 补充： 用户接入 Internet，在传送数据时都需要有数据链路层协议，其中最为广泛的是串行线路网际协议(SLIP)和点对点协议(PPP)。由于SLIP具有仅支持IP等缺点，主要用于低速(不超过19.2kbit/s)的交互性业务，它并未成为Internet的标准协议。为了改进SLIP，人们制订了点对点PPP(Point-to-Point Protocol)。RFC1661、RFC1662、RFC1663。
PPP三大成就： 1.明确地划分出一帧的尾部和下一帧的头部的成帧方式。这种帧格式也处理错误检测工作。当线路不再需要时，挑出这些线路，测试它们，商议选择，并仔细地再次释放链路控制协议。这个协议被称为链路控制协议LCP(link control protocol)。用独立于所使用的网络层协议的方法来商议使用网络层的哪些选项。对于每个所支持的网络层来说，所选择的方法有不同的网络控制协议 NCP(network control protocol)。 PPP帧不仅能通过拨号电话线发送出去，而且还能通过SONET或真正面向位的HDLC线路(即路由器与路由器相连)发送出去。
一、PPP协议组成 PPP协议有三个组成部分： (1)一个将IP数据报封到串行链路的方法。PPP既支持异步链路(无奇偶校验的8比特数据)，也支持面向比特的同步链路。
(2)一个用来建立、配置和测试数据链路的链路控制协议LCP(Link Control Protocol)。通信的双方可协商一些选项。在[RFC 1661]中定义了11种类型的LCP分组。
(3)一套网络控制协议NCP(Network Control Protocol)，支持不同的网络层协议，如IP、OSI的网络层、DECnet、AppleTalk等。
二、PPP帧格式 PPP帧格式和HDLC帧格式相似。 二者主要区别：PPP是面向字符的，而HDLC是面向位的。 7E 7E EF 03IP数据报 信息 F A C 协议FCS F字节 1 1 1 2 不超过1500字节 2 1
PPP帧格式 可以看出，PPP 帧的前 3 个字段和最后两个字段与 HDLC的格式是一样的。
标志字段 F 为 0x7E(0x表示7E)，但地址字段A和控制字段C都是固定不变的，分别为0xFF、0x03。PPP协议不是面向比特的，因而所有的PPP帧长度都是整数个字节。 与HDLC不同的是多了2个字节的协议字段。协议字段不同，后面的信息字段类型就不同。
如：
0x0021--信息字段是IP数据报
0xC021--信息字段是链路控制数据LCP
0x8021--信息字段是网络控制数据NCP 177
0xC023--信息字段是安全性认证PAP
0xC025--信息字段是LQR
0xC223--信息字段是安全性认证CHAP 当信息字段中出现和标志字段一样的比特0x7E时，就必须采取一些措施。因PPP协议是面向字符型的，所以它不能采用 HDLC 所使用的零比特插入法，而是使用一种特殊的字符填充。具体的做法是将信息字段中出现的每一个 0x7E 字节转变成 2 字节序列(0x7D，0x5E)。若信息字段中出现一个0x7D的字节，则将其转变成2字节序列(0x7D，0x5D)。若信息字段中出现ASCII码的控制字符，则在该字符前面要加入一个0x7D字节。这样做的目的是防止这些表面上的ASCII码控制字符被错误地解释为控制字符。
三、PPP链路工作过程 当用户拨号接入ISP时，路由器的调制解调器对拨号做出应答，并建立一条物理连接。这时PC机向路由器发送一系列的LCP分组(封装成多个PPP帧)。这些分组及其响应选择了将要使用的一些PPP参数，接着就进行网络层培植，NCP给新接入的PC机分配一个临时的IP地址，这样PC机就成为 Internet上一个主机了。当用户通信完毕时，NCP释放网络层连接，收回原来分配出去的IP地址。接着LCP释放数据链路层连接，最后释放的是物理层的连接。 对方协商一些选项鉴别成功 NCP 配置通信结束载波停止失败失败检测到载波鉴别终止打开静止
网络建立 PPP协议过程状态图当线路处于静止状态时，并不存在物理层的连接。当检测到调制解调器的载波信号，并建立物理层连接后，线路就进入建立状态，这时LCP开始协商一些选项。协商结束后就进入鉴别状态。若通信的双方鉴别身份成功，则进入网络状态。NCP配置网络蹭，分配IP地址，然后就进入可进行数据通信的打开状态。数据传输结束后就转到终止状态。载波停止后则回到静止状态。
2. ISDN综合业务数字网 ISDN经历了一个极为漫长的"进化"过程。如果你常看一些网络界的时报，一定不会在10年之前就对它有所耳闻。在它出现的时候，远程通信界的专家们都声称它是未来的公共电话、电信接口。但是它的不够经济却严重地阻碍了它的广泛应用。 中国电信用了一个形象的名字"一线通"描述出它的特点：ISDN 将数据、声音、视频信号集成进一根数字电话线路，提供有效、经济的途径，将用户与高带宽数字服务相连。 ISDN可分为N-ISDN(窄带ISDN)和B-ISDN(宽带ISDN)两种。 其中常用于家庭及小型办公室的是N-ISDN,它提供的基本速率接口(BRI)服务由2个B信道和1个D信道组成(2B+D)，其中B信道为 64Kb/s，D信道为16Kb/s。 而B-ISDN提供的主要速率接口(PRI)则根据不同的国家而不尽相同。在北美、日本为23个速率64Kb/s的B信道和1个速率也为 64Kbls的D信道，总速率为1.544Mb/s,即23B+D。在欧洲、澳洲及其他国家，一般则是由30个速率64Kb/s的B信道和1个速率也为 64Kbls的D信道构成，总的接口速率可达到2.048Mb/s,也就是30B+D。
3 .xDSL xDSL是DSL (Digital Subscriber Line)的统称，即数字用户线路，是以铜电话线为传输介质的传输技术组合。DSL技术主要分为对称和非对称两大类。
(1) HDSL(高速对称DSL)：是xDSL技术中最成熟的，它利用两对双绞线传输，支持Nx64Kb/s和多种速率，最高可达E1速率。
(2) SDSL(对称DSL)：利用单对双绞线传输，支持多种速率，最高到TI/El。
(3)MVL : Paradyne公司开发的低成本对称DSL传输技术，可以提供上下行768Kb/s，传输距离可达6km。
(4) ADSL(非对称DSL)：利用现有铜双绞线(即普通电话线)，提高到8Mb/s下行速度，1 Mb/s上行速度，传输距离3km到5km。
4.DDN数字专线 Examda提示:我国邮电部于1994年10月完成了全国数字数据骨干网的一期建设。这个网络是利用光纤、数字微波或卫星数字交驻连接设备组成的数字数据业务网。这些数字线路用于出租给最终用户。 由于在我们使用PPP协议拨号上网的时候，发送、接收数据所通过的电话线路是不明确的，速率根据当时线路的拥塞情况不同而不同，所以它的传输是低速且不稳定的。 对于某些需要更高的传输速度和质量的用户，就可以租用DDN线路来实现。租用了DDN线路，就等于在用户与电信局端直接用一条定制带宽的专用电话线路相连，显然这能大大提高整个数据传输的稳定性和速度。这项业务开通后，受到了用户的广泛好评，并且广泛被采用。 在DDN的客户端需要一个称为DDN MODEM的CSU/DSU设备，以及一个路由器，它的价格与DDN线路的带宽相关，一般来说，开通一个DDN客户端的费用在1.5万元左右。
5 .X.25 X.25是历史最悠久的广域数据传输协议。尽管它是所有广域数据传输协议的鼻祖， 而且也曾经为广域传输做出了很大的贡献，然而现在它似乎已经走到了尽头，X.25的应用越来越少了。
6. FR帧中继
作为X.25网络协议的发展，Examda提示:帧中继是一种高性能的广域网协议。它是X.25的一个简化版本，省去了X.25的一些强制功能，如提供窗口技术和数据重发功能，这是因为帧中继的设计是以网络的传输环境已经有了很大的提高为前提的。
1990年，Cisco, Digital Equipment, Northern TeleCom和StartaCom等公司组成一个联合体，共同开发了帧中继技术。此后，帧中继技术有了迅猛发展。从整个连接上，帧中继与X.25相当类似。但它在数据分组确认和差错校验方法上有了很大的简化，而且分组的转发也有了改变。帧中继只要接到分组头，就开始转发，这样进一步提高了速度。但是，需要强调的是，帧中继在网络环境不好的情况下，将无法像X.25那样提供较好的传输质量，而且可能会使用传输质量急剧下降。考试吧等级站收集整理!
1.PPP点对点协议 PPP 点对点协议主要用于"拨号上网"这种广域连接模式。一般来说，一些无法使用专门的网络线连接的双方(比如说家庭用户、移动用户)需要广域相连接的时候，就可以借助分布最广的公用交换电话网来实现。 当我们要浏览互联网上的网页的时候，首先通过调制解调器连接到电话线上，然后将在远方服务器的内容通过电话线传送到自、已的计算机中。或者当大家要发送电子邮件的时候，就可以将写好的电子邮件从电话线中传送出去。 176 另外，两个不同城市的两台计算机要互相传送数据，也可以通过装在两台计算机上调制解调器，让其中一台呼叫另一台(拨打它的电话号码)，而建立点对点的连接来实现的。 迄今为止，拨号上网还是绝大多数的家庭用户和小型办公室用户广域连接的一种最常用的手段。但是因为传输线路是模拟线路，所以传输速度较慢。 补充： 用户接入 Internet，在传送数据时都需要有数据链路层协议，其中最为广泛的是串行线路网际协议(SLIP)和点对点协议(PPP)。由于SLIP具有仅支持IP等缺点，主要用于低速(不超过19.2kbit/s)的交互性业务，它并未成为Internet的标准协议。为了改进SLIP，人们制订了点对点PPP(Point-to-Point Protocol)。RFC1661、RFC1662、RFC1663。
PPP三大成就： 1.明确地划分出一帧的尾部和下一帧的头部的成帧方式。这种帧格式也处理错误检测工作。当线路不再需要时，挑出这些线路，测试它们，商议选择，并仔细地再次释放链路控制协议。这个协议被称为链路控制协议LCP(link control protocol)。用独立于所使用的网络层协议的方法来商议使用网络层的哪些选项。对于每个所支持的网络层来说，所选择的方法有不同的网络控制协议 NCP(network control protocol)。 PPP帧不仅能通过拨号电话线发送出去，而且还能通过SONET或真正面向位的HDLC线路(即路由器与路由器相连)发送出去。
一、PPP协议组成 PPP协议有三个组成部分： (1)一个将IP数据报封到串行链路的方法。PPP既支持异步链路(无奇偶校验的8比特数据)，也支持面向比特的同步链路。
(2)一个用来建立、配置和测试数据链路的链路控制协议LCP(Link Control Protocol)。通信的双方可协商一些选项。在[RFC 1661]中定义了11种类型的LCP分组。
(3)一套网络控制协议NCP(Network Control Protocol)，支持不同的网络层协议，如IP、OSI的网络层、DECnet、AppleTalk等。
二、PPP帧格式 PPP帧格式和HDLC帧格式相似。 二者主要区别：PPP是面向字符的，而HDLC是面向位的。 7E 7E EF 03IP数据报 信息 F A C 协议FCS F字节 1 1 1 2 不超过1500字节 2 1
PPP帧格式 可以看出，PPP 帧的前 3 个字段和最后两个字段与 HDLC的格式是一样的。
标志字段 F 为 0x7E(0x表示7E)，但地址字段A和控制字段C都是固定不变的，分别为0xFF、0x03。PPP协议不是面向比特的，因而所有的PPP帧长度都是整数个字节。 与HDLC不同的是多了2个字节的协议字段。协议字段不同，后面的信息字段类型就不同。
如：
0x0021--信息字段是IP数据报
0xC021--信息字段是链路控制数据LCP
0x8021--信息字段是网络控制数据NCP 177
0xC023--信息字段是安全性认证PAP
0xC025--信息字段是LQR
0xC223--信息字段是安全性认证CHAP 当信息字段中出现和标志字段一样的比特0x7E时，就必须采取一些措施。因PPP协议是面向字符型的，所以它不能采用 HDLC 所使用的零比特插入法，而是使用一种特殊的字符填充。具体的做法是将信息字段中出现的每一个 0x7E 字节转变成 2 字节序列(0x7D，0x5E)。若信息字段中出现一个0x7D的字节，则将其转变成2字节序列(0x7D，0x5D)。若信息字段中出现ASCII码的控制字符，则在该字符前面要加入一个0x7D字节。这样做的目的是防止这些表面上的ASCII码控制字符被错误地解释为控制字符。
三、PPP链路工作过程 当用户拨号接入ISP时，路由器的调制解调器对拨号做出应答，并建立一条物理连接。这时PC机向路由器发送一系列的LCP分组(封装成多个PPP帧)。这些分组及其响应选择了将要使用的一些PPP参数，接着就进行网络层培植，NCP给新接入的PC机分配一个临时的IP地址，这样PC机就成为 Internet上一个主机了。当用户通信完毕时，NCP释放网络层连接，收回原来分配出去的IP地址。接着LCP释放数据链路层连接，最后释放的是物理层的连接。 对方协商一些选项鉴别成功 NCP 配置通信结束载波停止失败失败检测到载波鉴别终止打开静止
网络建立 PPP协议过程状态图当线路处于静止状态时，并不存在物理层的连接。当检测到调制解调器的载波信号，并建立物理层连接后，线路就进入建立状态，这时LCP开始协商一些选项。协商结束后就进入鉴别状态。若通信的双方鉴别身份成功，则进入网络状态。NCP配置网络蹭，分配IP地址，然后就进入可进行数据通信的打开状态。数据传输结束后就转到终止状态。载波停止后则回到静止状态。
2. ISDN综合业务数字网 ISDN经历了一个极为漫长的"进化"过程。如果你常看一些网络界的时报，一定不会在10年之前就对它有所耳闻。在它出现的时候，远程通信界的专家们都声称它是未来的公共电话、电信接口。但是它的不够经济却严重地阻碍了它的广泛应用。 中国电信用了一个形象的名字"一线通"描述出它的特点：ISDN 将数据、声音、视频信号集成进一根数字电话线路，提供有效、经济的途径，将用户与高带宽数字服务相连。 ISDN可分为N-ISDN(窄带ISDN)和B-ISDN(宽带ISDN)两种。 其中常用于家庭及小型办公室的是N-ISDN,它提供的基本速率接口(BRI)服务由2个B信道和1个D信道组成(2B+D)，其中B信道为 64Kb/s，D信道为16Kb/s。 而B-ISDN提供的主要速率接口(PRI)则根据不同的国家而不尽相同。在北美、日本为23个速率64Kb/s的B信道和1个速率也为 64Kbls的D信道，总速率为1.544Mb/s,即23B+D。在欧洲、澳洲及其他国家，一般则是由30个速率64Kb/s的B信道和1个速率也为 64Kbls的D信道构成，总的接口速率可达到2.048Mb/s,也就是30B+D。
3 .xDSL xDSL是DSL (Digital Subscriber Line)的统称，即数字用户线路，是以铜电话线为传输介质的传输技术组合。DSL技术主要分为对称和非对称两大类。
(1) HDSL(高速对称DSL)：是xDSL技术中最成熟的，它利用两对双绞线传输，支持Nx64Kb/s和多种速率，最高可达E1速率。
(2) SDSL(对称DSL)：利用单对双绞线传输，支持多种速率，最高到TI/El。
(3)MVL : Paradyne公司开发的低成本对称DSL传输技术，可以提供上下行768Kb/s，传输距离可达6km。
(4) ADSL(非对称DSL)：利用现有铜双绞线(即普通电话线)，提高到8Mb/s下行速度，1 Mb/s上行速度，传输距离3km到5km。
4.DDN数字专线 Examda提示:我国邮电部于1994年10月完成了全国数字数据骨干网的一期建设。这个网络是利用光纤、数字微波或卫星数字交驻连接设备组成的数字数据业务网。这些数字线路用于出租给最终用户。 由于在我们使用PPP协议拨号上网的时候，发送、接收数据所通过的电话线路是不明确的，速率根据当时线路的拥塞情况不同而不同，所以它的传输是低速且不稳定的。 对于某些需要更高的传输速度和质量的用户，就可以租用DDN线路来实现。租用了DDN线路，就等于在用户与电信局端直接用一条定制带宽的专用电话线路相连，显然这能大大提高整个数据传输的稳定性和速度。这项业务开通后，受到了用户的广泛好评，并且广泛被采用。 在DDN的客户端需要一个称为DDN MODEM的CSU/DSU设备，以及一个路由器，它的价格与DDN线路的带宽相关，一般来说，开通一个DDN客户端的费用在1.5万元左右。
5 .X.25 X.25是历史最悠久的广域数据传输协议。尽管它是所有广域数据传输协议的鼻祖， 而且也曾经为广域传输做出了很大的贡献，然而现在它似乎已经走到了尽头，X.25的应用越来越少了。
6. FR帧中继
作为X.25网络协议的发展，Examda提示:帧中继是一种高性能的广域网协议。它是X.25的一个简化版本，省去了X.25的一些强制功能，如提供窗口技术和数据重发功能，这是因为帧中继的设计是以网络的传输环境已经有了很大的提高为前提的。
1990年，Cisco, Digital Equipment, Northern TeleCom和StartaCom等公司组成一个联合体，共同开发了帧中继技术。此后，帧中继技术有了迅猛发展。从整个连接上，帧中继与X.25相当类似。但它在数据分组确认和差错校验方法上有了很大的简化，而且分组的转发也有了改变。帧中继只要接到分组头，就开始转发，这样进一步提高了速度。但是，需要强调的是，帧中继在网络环境不好的情况下，将无法像X.25那样提供较好的传输质量，而且可能会使用传输质量急剧下降。考试吧等级站收集整理!
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