涉及知识点

广域网交换方式，广域网流量控制，广域网链路层协议，广域网传输标准，软考网络管理员常考知识点，软考网络管理员网络安全，网络管理员考点汇总。
原创于：CSDN博主-《拄杖盲学轻声码》，更多考点汇总可以去他主页查看

文章目录

涉及知识点
前言
一、广域网交换方式
- 1.电路交换
- 2.报文交换
- 3.分组交换
二、广域网流量控制
三、广域网链路层协议
- 1.HDLC协议
- 2.PPP协议
四、广域网传输标准
涨薪支持区
总结

前言

更多考试总结可关注CSDN博主-《拄杖盲学轻声码》
广域网其实就是连接不同局域网的，缩写就是WAN，通常跨接很大的物理范围，所覆盖的范围从几十公里到几千公里，它能连接多个地区、城市和国家，或横跨几个洲并能提供远距离通信，形成国际性的远程网络。广域网并不等同于互联网。

一、广域网交换方式

数据交换的方式分为电路交换、报文交换和分组交换这三种。

1.电路交换

数据交换最早的方式是电路交换。电路交换是利用原有的电话交换网络，在任意两个用户之间建立一个物理电路来交换数据。所有的电路交换都经过连接建立、数据传输、电路拆除3个阶段。并且在信息传输期间，这个信道为用户所占用，通信结束后才进行释放。电路交换的缺点在于电路利用率低，特别是用来传送计算机数据的时候。因为计算机数据都是突发式地出现在传输线路上，所以电路交换的利用率往往不到1%。

2.报文交换

在报文交换中，信息以报文为单位进行接收、存储和转发。报文交换不要求在两个通信结点之间建立专用通路。结点把要发送的信息组织成一个数据包一一报文，该报文中含有目标结点的地址,完整的报文在网络中一站一站地向前传送。由于报文长度没有限制,而每个中间结点都要完整地接收传来的整个报文，当输出线路不空闲时，还可能要存储几个完整报文等待转发，要求网络中每个结点有较大的缓冲区。为了降低成本，减少结点的缓冲存储器的容量，有时要把等待转发的报文存在磁盘上，进一步增加了传送时延。所以报文交换出现的时间比较短，已经被分组交换所取代。

3.分组交换

分组交换仍采用存储转发传输方式，但将一个长报文先分割为若干个较短的分组，然后把这些分组（携带源、目的地址和编号信息）逐个地发送出去。按照实现方式，分组交换可以分为虚电路分组交换和数据报分组交换。
（1）虚电路分组交换虚电路分组交换：它与数据报方式的区别主要是在信息交换之前，需要在发送端和接收端之间先建立一个逻辑连接，然后才开始传送分组，所有分组沿相同的路径进行交换转发，通信结束后再拆除该逻辑连接。网络保证所传送的分组按发送的顺序到达接收端。所以网络提供的服务是可靠的，也保证服务质量。这种方式对信息传输频率高、每次传输量小的用户不太适用，但由于每个分组头只需标出虚电路标识符和序号，所以分组头开销小，适用长报文传送，典型的网络代表有X.25、帧中继网络、ATM网络等。
（2）数据报分组交换数据报分组交换：发送者需要在通信之前将所要传输的数据包准备好，数据包都包含有发送者和接收者的地址信息。数据包的传输彼此独直‘互不影响，可以按照不同的路由机制到达目的地，并重新组合。网络只是尽力地将分组交付给目的主机，但不保证所传送的分组不丢失，也不保证分组能够按发送的顺序到达接收端。所以网络提供的服务是不可靠的，也不保证服务质量。典型的网络代表有因特网。

二、广域网流量控制

流量控制是一种协调发送站和接收站■作步调的技术，其目的是避免发送站发送速度过快，使得接收站来不及处理而丢失数据。通常接收站维持一定大小的接收缓冲区，当接收到的数据进入缓冲区后，接收器要进行简单的处理，清除缓冲区，再开始接收下一批的数据，如果发送得过快，缓冲区就会溢出，从而引起数据的丢失。流量控制可以避免这种情况的产生。表1-1总结出广域网流量控制协议和链路利用率。
表1-1流量控制与链路利用率
在这里插入图片描述

三、广域网链路层协议

在广域网路由器之间经常会使用串行链路来提供远距离的数据传输，HDLC协议和PPP协议就是两种典型的广域网链路层串口封装协议。

1.HDLC协议

HDLC是一种面向比特的链路层协议，在HDLC中，只要载荷的数据流中不存在和标志字段F(01111110)相同的数据，就不会引起帧边界的判断失误。N出现了同标志字段F一样的数据，也就是数据流中出现了6个连续的1,也可以用0比特填充技术解决。
具体做法是：在发送端，在加标志字段之前，先对比特串扫描，若发现5个连续的1,立即在其后加一个0。在接收端收到帧后，去掉头尾的标志字段，对比特串进行扫描,当发现5个连续的1时，立即删除其后的0,这样就还原成原来的比特流了。HDLC帧由标志、地址、控制、信息和帧校验序列等字段组成。
HDLC有三种不同类型的帧：信息帧(I帧)、监控帧(S帧)和无编号帧(U帧)。HDLC帧结构中的控制字段中的第一位或第一、第二位表示帧的类型。
(1)信息帧
用于传送用户数据、通常简称I帧。I帧以控制字段第一位为“0”来标识。信息帧的控制字段中的N(S)用于存放发送帧序号，可以让发送方不必等待确认而连续发送多帧。N®用于存放下一个预期要接收的帧的序号。例如N®=5,即表示下一帧要接收5号帧，换言之，5号帧前的各帧接收到。N(S)和N®均为3位二进制编码，可取值0〜7。
(2)监控帧
用于差错控制和流量控制，通常简称S帧。S帧以控制字段第一、第二位为“10”来标识。S帧只有6个字节即48个比特。S帧的控制字段的第三、第四位为S帧类型编码，共有四种不同编码，分别表示：00：接收就绪(RR),发送该RR监控帧的一方准备接收编号为N®的帧。01：拒绝(REJ),用以要求发送方对从编号为N®开始的帧及其以后所有的帧进行重发，这也说明N®以前的I帧已被正确接收。10：接收未就绪(RNR),表示编号小于N®的I帧已被收到，但目前正处于忙状态，尚未准备好接收编号为N®的I帧，希望对方暂缓发送N®的I帧，可用来对链路流量进行控制。11：选择拒绝(SREJ),该帧的含义类似REJ监控帧，但希望对方仅仅重发第N®帧。
(3)无编号帧
因其控制字段中不包含编号N(S)和N®而得名，简称U帧。U帧用于提供对链路的建立、拆除以及多种控制功能,但是当要求提供不可靠的无连接服务时,它有时也可以承载数据。

2.PPP协议

HDLC在控制字段中提供了可靠的确认机制，因此它可以实现可靠传输，而PPP则不提供可靠传输，要靠上层实现保证其正确性，因此，曾经在误码率比较高的链路中，HDLC起到了极大的作用，但随着技术的发展，在数据链路层出现差错的概率不大，因此现在全世界使用得最多的数据链路层协议是PPP协议。PPP帧格式和HDLC帧格式相似，二者主要区别在于：PPP是面向字符的，而HDLC屏面向比特的。PPP协议是一种点到点链路上传输、封装网络层数据包的数据链路层协议。PPP协议提供了一整套方案来解决链路建立、维护、拆除、上层协议协商、认证等问题。
PPP协议具体包含这样几个部分：链路控制协议LCP、认证协议、网络控制协议NCP。
(1)LCP主要管理PPP数据链路，包括进行链路层参数的协商，建虽拆除和监控数据链路等。
(2)认证阶段：在这个阶段，客户端会将自己的身份验证请求发送给远端的接入服务器寻求认证。认证协议包括PAP和CHAP=PAP认证过程非常简单，二次握手机制。使用明文格式发送用户名和密码。首先被认证方(客户)向主认证方发送认证请求(包含用户名和密码)，主认证方接到认证请求，再根据客户发送来的用户名去至叫I己的数据库认证用户名密码是否正确，如果密码正确,PAP认证通过，如果用户名密码错误，PAP认证未通过。目前在PPP0E拨号环境中比较常见。CHAP认证比PAP认证更安全，采用的是三次握手机制，先由服务器端给客户端发送一个随机码challenge,客户端根据challenge对口令进行哈希运算，然后把这个结果发送给服务器端。服务器端从数据库中取出口令，同样进行哈希处理。最后比较两个哈希的结果是否相同。如相同，则认证通过，向客户端发送认可消息。
(3)NCP：验证成功后进入网络协商阶段，配置网络层协议，双方会协商彼此使用的网络层地址。注意：PPP0E是以太网上的点对点协议，是将点对点协议PPP封装在以太网框架中的一种网络隧道协议。由于协议中集成了PPP协议，所以实现了传统以太网不能提供的身份验证、加密以及压缩等功能。

四、广域网传输标准

在早期的广域网中，多使用PDH设备。这种系列对传统的点到点通信有较好的适应性。而随着数字通信的迅速发展，点到点的直接传输越来越少，而大部分数字传输都要经过转接，并且PDH只能逐级进行复用和解复用，无环路保护。PDH实际应用只有四次群139Mbps,因而PDH系列不适合现代电信业务开发的需要。为了解决以上问题，美国在1988年首先就推出了一个数字传输标准，叫作同步光纤网SONET,整个同步网络的各级时钟都来自一个非常精确的主时钟。国际电信联盟远程通信标准化组ITU-T以美国的SONET为基础，制定出国际标准同步数字系列SDH。目前常用的SONET/SDH数据传输速率如下表所示。
表SONET/SDH
在这里插入图片描述