X.25吞吐率的主要部分是用于錯誤檢查開銷的，早期的X.25網(wǎng)絡(luò)工作在電話線上，電話線這個介質(zhì)可靠性不好，因此X.25有一套復(fù)雜的差錯處理及重發(fā)機(jī)制，因此X.25運行的時候速度就不怎么快了，接口不可支持高達(dá) 64Kbps的線路，CCITT在1992年重新制定了這個標(biāo)準(zhǔn)，并將速率提高到2Mbps。X.25的優(yōu)點是經(jīng)濟(jì)實惠安裝容易。缺點是反復(fù)的錯誤檢查過程頗為費時并加長傳輸時間。大家以后也不會再用到x.25了。下面咱們來看一下它的接班人：FR，并且速率一般在56Kbit/s到2Mbit/s

幀中繼：

幀中繼我們稱為Frame Relay簡稱為FR，F(xiàn)R為什么能夠取代X.25，主要是因為X.25的差錯以及誤碼率比較大，這當(dāng)然是和X.25的介質(zhì)有關(guān)，那么X.25為了解決差錯和誤碼率有一些相應(yīng)的解決方法，但是這樣的話，效率就顯的不是很高了。由于網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)的發(fā)展，現(xiàn)在的廣域網(wǎng)一般是光網(wǎng)絡(luò)，那么這樣的網(wǎng)絡(luò)差錯和誤碼率就非常少了，就不再需要花更多的開銷來解決差錯和誤碼問題，效率顯得更高了，那么我們所說的FR，就是把X.25的一些冗余排錯功能給去掉了，速率也得到了提升，所以總結(jié)幀中繼有如下特點：永久式交換，不是撥號;有效處理突發(fā)的數(shù)據(jù)流量(這是ISP給用戶的峰值速率);速度高(這是ISP給用戶的承諾速率);費用不是很貴。

剛才咱們介紹的X.25和FR都是包交換網(wǎng)絡(luò)，下面咱們來簡單看一個電路交換的連接例子：

ISDN：綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)

ISDN中會涉及到很多術(shù)語，可能不太好理解：如圖：

ISDN

這么多的東西是干什么用的?大家不要想的太復(fù)雜，其實這些東西就代表了一個轉(zhuǎn)換，將不同的接口類型轉(zhuǎn)換為一個ISDN網(wǎng)絡(luò)可以使用的接口類型：因為傳輸介質(zhì)不同，接口也不同，就必須轉(zhuǎn)換為一個ISDN所支持的標(biāo)準(zhǔn)。我們簡單分析一下：如果是一個路由器我們稱為非ISDN終端設(shè)備，也就是我們上圖中所說的TE2，它需要經(jīng)過終端適配器TA先轉(zhuǎn)換成S標(biāo)準(zhǔn)。如果是ISDN終端設(shè)備，就直接稱為TE1，它直接就是S標(biāo)準(zhǔn)了，但還不能直接使用，還需要經(jīng)過NT2的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為T標(biāo)準(zhǔn)，然后再經(jīng)過NT1轉(zhuǎn)換為U就可以連接到ISDN交換局中的相應(yīng)設(shè)備上了!所以我們需要要連接到ISDN設(shè)備上就需要必須自己的設(shè)備處于什么角色，需要什么樣的轉(zhuǎn)換。

那么有的朋友就要問了，你哆哩吧嗦的說這么多，到底為了說什么?我們往下看：

我們主要說ISDN中包括兩種信息：D信道和B信道

D信道用來傳送信令信息，一般速度是16Kbps或64Kbps，我們在建立鏈路，以及對鏈路進(jìn)行維護(hù)時都需要使用相應(yīng)的信令。

B信道才真正承載用戶數(shù)據(jù)信息(每個B信道為64Kbps)

而我們所說的ISDN只要分為PRI和BRI：

BRI：叫做基本速率接口(Basic rate interface)，是兩個B信道和一個D信道:

BRI

所以ISDN比傳統(tǒng)的modem速率要高，而且有兩個B信道，一個打電話，另一個傳輸網(wǎng)絡(luò)信號?；ゲ挥绊?

一個B信道是64Kpbs，兩個就是128Kpbs用戶可以使用的。,一個D信道就是16Kpbs，所以一共是144kbps

PRI：叫做主速率接口(Primary rate interface)，在PRI中，采用T1或是E1連接方式:

PRI

T1=23個B通道(64K)+1個D通道(64K)+8K同步信息，共1.544，只有美國在使用。

E1=30個B通道(64K)+1個D通道(64K)+64K同步信息，共2.048，除美國以外的國家在使用。

下面咱們來看一下平時用到的最多的ADSL是個什么東西?

大家可能聽說過xDSL，這個xDSL包括ADSL，VDSL，HDSL，SDSL，IDSL等等，還有下表中沒有列出來的:

xDSL

它們的參數(shù)與應(yīng)用場合肯定是不同的，大家聽說最多的，包括家里的老人，孩子都知道的就是ADSL。

ADSL：非對稱數(shù)字用戶線路，指的是利用普通電話線的較高頻帶傳輸數(shù)據(jù)的一種傳輸技術(shù)。

所以大家從上面這句話中可以看出來，ADSL是一種頻分多路技術(shù)。什么意思呢?看圖:

ADSL

大家從這個圖上可以看出來，ADSL技術(shù)會根據(jù)大家所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不同，來決定使用的頻率也不相同。如如果是電話信號就使用0-4400這一段，而如果是網(wǎng)絡(luò)信號就使用4400到1MHZ以上的這一部分的頻率帶寬，所以它們是互不影響，其實在4400到1MHZ這一段又分為兩部分：分別是下載和上傳，在此不作討論!

但是有人說我一打電話，網(wǎng)就斷了那就說明這里所用的頻率沒有真正分離開，要不就是你的線路有問題，要不就是你的分離器有問題。

上面咱們就廣域網(wǎng)一些零零碎碎的東西簡單提了一下，下面咱們重點講解一下比較常用的廣域網(wǎng)協(xié)議HDLC，PPP和幀中繼。當(dāng)然廣域網(wǎng)上可使用的協(xié)議絕對不止這三種。還有其他的，如下圖所示:

常用廣域網(wǎng)協(xié)議

專線中我們一般使用：HDLC，PPP，SLIP

包交換網(wǎng)絡(luò)中我們一般使用：X.25，幀中繼，ATM

電路交換網(wǎng)絡(luò)中我們一般使用：PPP，SLIP，HDLC

HDLC：

我們先來看一下HDLC，在點到點鏈路上的協(xié)議一般就是：HDLC和PPP，PPP是H3C路由器上缺省使用的，HDLC是思科路由器上缺省使用的。

HDLC全稱是高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議是一種面向bit的高效鏈路層WAN協(xié)議。HDLC協(xié)議運行在同步串行鏈路上。 但是不同廠商有很多不同的版本，如華為的設(shè)備與思科的設(shè)備互聯(lián)時就不能使用HDLC協(xié)議，那么就只能使用PPP。

HDLC幀格式：

HDLC格式

在HDLC中，數(shù)據(jù)和控制報文均以幀的標(biāo)準(zhǔn)格式傳送。HDLC的完整的幀由標(biāo)志字段、地址字段、控制字段、數(shù)據(jù)字段、幀校驗序列字段等組成。下面咱們簡單說一下：

標(biāo)志字段：

標(biāo)志字段為01111110的比特模式，用以表示一個幀的開始和前一個幀的終止。標(biāo)志字段也可以作為幀與幀之間的填充字符，通常，在不進(jìn)行幀傳送的時候，信道仍處于激活狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，發(fā)方不斷地發(fā)送標(biāo)示字段，便可認(rèn)為一個新的幀傳送已經(jīng)開始。采用“0比特填充法”可以實現(xiàn)0數(shù)據(jù)的透明傳輸。

地址字段

地址字段的內(nèi)容取決于所采取的操作方式。在操作方式中，有主站、從站、組合站之分。每一個從站和組合站都被分配一個唯一的地址。命令幀中的地址字段攜帶的是對方的地址，而響應(yīng)幀中的地址字段所攜帶的地址是本站的地址。

控制字段

控制字段用于構(gòu)成各種命令和響應(yīng)，以便對鏈咱進(jìn)行監(jiān)視和控制。發(fā)送方主站或組合站利用控制字段來通知被尋址的從站或組合站執(zhí)行約定的操作;相反，從站用訪字段作對命令的響應(yīng)，報告已經(jīng)完成的操作或狀態(tài)的變化。該字段是HDLC的關(guān)鍵。

數(shù)據(jù)字段

數(shù)據(jù)字段可以是任意的二進(jìn)制比特串。比特串長度未作限定。其上限由FCS或通信站的緩沖器容量來決定，目前國際上用得較多的是1000至2000比特，而下限可以為0，即無信息字段。

校驗幀字段

校驗幀字段可以使用16位CRC，對兩個標(biāo)志字段之間的整個幀的內(nèi)容進(jìn)行校驗。

我們以上分析的是標(biāo)準(zhǔn)的HDLC幀格式，但是Cisco為了能夠使用HDLC協(xié)議支持多個上次協(xié)議，所以在Cisco的軟件系統(tǒng)中將HDLC協(xié)議進(jìn)行了修改。在控制字段后加入了Proprietary字段。如圖：

HDLC

配置HDLC：

Router(config-if)#encapsulation hdlc

注意：HDLC是串口的缺省封裝格式，也就是說這一條命令是不需要我們輸入。但是如果是華為或是其他設(shè)備需要手動開啟。

HDLC現(xiàn)在已經(jīng)不是我們學(xué)習(xí)的重點了，它只允許點到點的連接，沒有什么驗證機(jī)制，而且如果對方是非Cisco設(shè)備，就只能使用FR或者PPP。

我們來重點看一下PPP協(xié)議：

PPP：用在鏈路建立過程中檢查鏈路質(zhì)量，并提供PAP和CHAP驗證。

它是在SLIP基礎(chǔ)上發(fā)展來的。

Slip：Serial Line Internet Protocol中文釋義：串行線路網(wǎng)際協(xié)議

該協(xié)議是Windows遠(yuǎn)程訪問的一種舊工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，主要在Unix遠(yuǎn)程訪問服務(wù)器中使用。因為SLIP協(xié)議是面向低速串行線路的，可以用于專用線路，也可以用于撥號線路，Modem的傳輸速率在1200bps到19200bps。以后大家也不可能再用到Slip了，所以我們在此只討論它的替換協(xié)議PPP。

點到點協(xié)議PPP，為在點對點連接上傳輸多協(xié)議數(shù)據(jù)包提供了一個標(biāo)準(zhǔn)方法。PPP最初設(shè)計是為兩個對等節(jié)點之間的IP流量傳輸提供一種封裝協(xié)議。在TCP-IP協(xié)議集中它是一種用來同步連接的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，替代了原來的Slip。除了IP以外PPP還可以攜帶其它協(xié)議，包括IPX，Apple Talk等。

PPP主要是兩類協(xié)議組成：鏈路控制協(xié)議LCP和網(wǎng)絡(luò)層控制協(xié)議NCP：

PPP協(xié)議

LCP(鏈路控制協(xié)議)：

PPP所提供的LCP功能全面，適用于大多數(shù)環(huán)境。主要用于建立和控制連接，可以簡單來說LCP工作在2.5層。

NCP(網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議)

為了建立點到點的鏈路通信，PPP必須先發(fā)送LCP包來建立鏈路，當(dāng)鏈路創(chuàng)建成功后，PPP必須發(fā)送NCP包以便選擇使用一個或多個網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，一旦網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議選定并協(xié)商之后，來自相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)層上的數(shù)據(jù)就能在鏈路由發(fā)送了。所以NCP負(fù)責(zé)解決物理連接上運行什么網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，以及解決上層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議發(fā)生的問題。

下面咱們來看一下PPP會話建立的過程：

PPP 會話的建立

1 鏈路建立

2 驗證階段

3 網(wǎng)路層協(xié)議連接

PPP的鏈路狀態(tài)如圖所示：一個典型的鏈路建立過程分為三個階段;創(chuàng)建階段，驗證階段，和網(wǎng)絡(luò)協(xié)商階段。

階段1：創(chuàng)建PPP鏈路：

LCP負(fù)責(zé)創(chuàng)建鏈路。在這個時候，將對基本的通訊方式進(jìn)行選擇。鏈路兩端設(shè)備通過LCP向?qū)Ψ桨l(fā)送配置信息報文。一旦一個配置成功信息包被發(fā)送縣域被接收，就完成了，進(jìn)入了LCP開啟狀態(tài)。

應(yīng)當(dāng)注意，在鏈路創(chuàng)建階段，只是對驗證協(xié)議進(jìn)行選擇，用戶驗證的過程將在第2階段完成。

階段2：用戶驗證

在這個階段，客戶端會將自己的身份發(fā)送給遠(yuǎn)端的接入服務(wù)器。該階段使用一種安全驗證方式避免第三方竊取數(shù)據(jù)或冒充遠(yuǎn)程客戶接管與客戶端的連接。在認(rèn)證完成之前，禁止從驗證階段進(jìn)行到網(wǎng)絡(luò)協(xié)商階段(網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議階段)，如果驗證失敗，則過程終止。

在這一階段里，只有鏈路控制協(xié)議、驗證協(xié)議、鏈路質(zhì)量監(jiān)視的數(shù)據(jù)包是允許的，其他的數(shù)據(jù)包必須靜靜的丟棄。在這里可以選擇使用的兩個認(rèn)證協(xié)議就是口令驗證協(xié)議PAP和挑戰(zhàn)握手驗證協(xié)議(CHAP)。

階段3：網(wǎng)絡(luò)協(xié)商階段(調(diào)用網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議)

驗證階段完成之后，PPP將調(diào)用鏈路創(chuàng)建階段選擇的各種網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議(NCP)，選定的NCP解決PPP鏈路之上的高層協(xié)議問題。

這樣，經(jīng)過三個階段之后，一條完整的PPP鏈路就建立起來了。以上就是關(guān)于廣域網(wǎng)基礎(chǔ)知識的介紹。今天就介紹到這兒，下篇我們將詳細(xì)分析PPP協(xié)議。

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