广域网简介

广域网络简介：通信的基本概念、接入网络（访问网络）、核心网络（骨干网络）

通信基本概念：

串行/并行

串行传输：两个短距离的设备之间的传输，如打印缆。

并行传输：远距离的设备之间的传输，便宜、可靠、速度慢。

同步/异步

同步传输：字符组合成数据帧成组发送，数据帧包含一组同步字符使收发双方进入同步，一旦进入同步状态后续的字符就可以顺次接收，传输速度快，开销少。

异步传输：每个被传送的字符前有起始位，后有停止位，定位出一个字符的起止。速度慢，开销大，适用于低速设备。

单工/半双工/全双工

单工：信号只能在一个方向上传输。

半双工：通信可以在两个方向上传输，单不同时

全双工：通信可在双方向同时进行

TDM/FDM/WDM

时分复用TDM：信号在交替的时隙中传输，适用于数字信号（即使没有数据传输，当时间轮到此计算机时，带宽依然是此计算机所独享的）；

频分复用 FDM：每条信道被分配给不同的频率，适用于模拟信号。

波分复用 WDM：不同信号被携载在不同的光的波长上，通过光的波长区分开了不同用户对信道的复用，用于光缆传输的网络

电路交换/分组交换/信元交换

电路交换：直接的交换方式，真实、专用的物理链路，这个带宽是专门为用户保留的。

分组交换：网络中间的交换节点所传输的是一个一个的数据包，IP就是一个典型的分组交换的网络，IP数据包从原点传到终点，他们可能不是有序的，也不是能一定的占有一段的带宽，整个网络通过某种控制去传去IP数据包。靠包去携带信息，从源点到目的节点，通过上层的控制保证包的质量以及可靠性。

信元交换式专门用于ATM网络中的。在ATM网络里，源点到目的节点之间所传输的是信元Cell，信元是一种不同于帧或包的数据结构，帧和包是变长的，而ATM的信元是定长的，而且是非常小的一个长度——53字节。网络上传递信元是靠ATM交换机进行转发。之所以进行定长，是因为我们不想让网络上的ATM交换机成为瓶颈，如果ATM转发的是变长的并且结构非常复杂，那么交换机往往会成为网络的瓶颈，因为它要做数据的处理，做转发决策，做数据的传递。在ATM网络里面很好的避免了这种复杂性，转发的定长的比较短的简单的信元。交换非常高效率并且是无阻塞的。

接入网络和核心网络

电话网络：

调制解调器是用于在模拟网络中传递数字信号的设备。

将数字信号调制成可被模拟设备传输的模拟信号，接收端调制解调器再进行解调，还原成可被数字设备（如PC）接受的数字信号。

ISDN：传统的电话网现在多数地方已经不存在了，传统电话网的已经经过了数字化改造，这样网络的核心已经是数字的交换机而不是模拟的交换机，在这样的网络上每一条电话线上面有2B+D的信道结构，所有2B就是两个传输数据的信道，每个信道有64K；一个D是一个传输控制的信道，一个D信道有16K的带宽，所有ISDN2B+D的信道可以提供144Kbps的数据传输，ISDN这个网络虽然在传统电话线上进行了改造，但是它仍是电路交换的结构，是拨号的方式，虽然带宽比传统电话网调制解调器的带宽高一些，但是它采取拨号的方式，链路的建立和撤销仍然需要一两秒的时间，在模拟电话网以及ISDN网在二层网络上所采用的协议仍然是PPP协议point to point protocol。通过PPP协议提供一个点到点的链路，可以支持网络层的比如IP数据的传输，这样用户就可以介入到Internet里面。

ADSL：

利用传统电话网的高频部分区传输数字信息。主要好处是从现有铜质电话线上获取最大数据传输容量，同时又不干扰在同一条线上进行的常规的话音服务。ADSL从设计上来讲是一种非常精巧的网络，但是在设备上需要一些升级，因为数字的信息占有高频部分，话音的部分占有低频部分，在一条电话线上进行同时传输，无论在用户方还是在电话局方都需要分离器，把话音和数据分开，在局方把话音传送在交换机那里，去做电话的交换；把数据传到网络那里去做数据的交换。所以ADSL需要对现有电话网改造。而且对铜质电话线的质量要求比较高。

Cable：

利用有线电视网络未使用的宽带，有线电视网本身就是一种宽带网络，每一个电视频带会占用6-8M的带宽。永远在线，但是这是一种纯下行的网络。传统的网络都是单向的传输，网络里面很多的放大器都是单向的放大器。这里面就涉及到电视网络的双向改造问题，这个改造肯定是要花一些费用的，所以Cable费用不是很低。外回路：利用电话线传输上行信息，理由Cable去传输下行信息，那么这样可以达到一个费用和性能的折中。

FTTx+LAN:

FTTB(Fiber to the Building)、FTTC(Fiber to the Curb)、居住密集地区、速率高/成本低。

无线接入方法：

无线最大的满足了我们对接入灵活度的要求，所以它是未来接入网络发展的趋势。无线的接入方法有一些问题，就是带宽比较低，使用的费用比较高。无线局域的方法最主要的有Wireless LAN技术 叫做无线局域网技术，这种可以技术可以提供1M2M5M11M，最新的接入标准可以提供54M共享传输速率用于局域网的接入。无线广域网的接入方法有GSM/GPRS，现在使用的手机是数字手机，天然的可以接收信号，GSM是2代，GPRS是2.5代，GPRS在GSM基础上进行了一些改造可以以更高的速度传输数据还有ＣＤＭＡ／ＣＤＭＡ１Ｘ以及3G。

总结起来，从传统的电话网络+调制解调器一直到新兴的提供接入灵活性的无线接入方法，他们所解决的问题实际上都是典型的最后一公里的问题，最后一公里是用户最关心的地方，也是网络的瓶颈所在。

骨干网络：

E1/T1：

广域网络专线的标准；E1，欧洲/中国标准，2.048M；T1，北美标准，1.544M

一种传统的广域网连接方法是X.25，包交换网络；X.25协议时数据设备和X.25网络之间的通讯协议；古老/负责/效率低。

X.25的后继版本是帧中继的网络Frame Relay，帧交换网络，帧是一个发生在数据链路层的数据结构，所以帧中继是一个纯的数据链路层的网络。他保留了二层的功能，并且去掉了复杂的链接特性，帧中继当帧发生错误时，帧中继并不做恢复，这样运行比较高效，可靠性保障工作交给更高的层去完成。

ATM：

采用虚电路的面向链接的传输；定长的53字节信元简化了交换设计，提高交换的速率；更好的传输质量控制机制，音频视频流不会因为另外一个稳定的数据需求而产生延迟，另一方面它尽量去保障数据传输的高速率；第一个能跨越局域网和广域网环境的技术，广域网上可以采用ATM，另外还有一个ATM到桌面的说法，PC机也可以安装ATM网卡，如果广域网也是ATM，那么就可以实行端到端的实时信息和数据信息的质量控制，进行完整的质量控制，能够获得ATM网络的所有点，这只是一个没有实现的想法。局域网现在是纯的以太网的天下，以太虽然是可靠性不如ATM但是以太网的速度快成本低。