网络工程师之广域网必胜篇一
生活随笔
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网络工程师之广域网必胜篇一
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
完全沒有必要看網工的教程，仔細閱讀完以下篇幅，基本上能夠應付網工的考試了，注意，一定要是仔細閱讀。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" /> 廣域網 廣域網（WAN，Wide Area Network）也稱遠程網。通常跨接很大的物理范圍，所覆蓋的范圍從幾十公里到幾千公里，它能連接多個城市或國家，或橫跨幾個洲并能提供遠距離通信，星城國際性的遠程網絡。廣域網的通信子網主要使用分組交換技術。廣域網的通信子網可以利用公用分組交換網、衛星通信網和無線分組交換網，它將分布在不同地區的局域網或計算機系統互連起來，達到資源共享的目的。 通常廣域網的數據傳輸速率比局域網低，而信號的傳播延遲卻比局域網要大得多。 廣域網結構 廣域網是由許多交換機組成的，交換機之間采用點到點線路連接，幾乎所有的點到點通 信方式都可以用來建立廣域網，包括租用線路、光纖、微波、衛星信道。而廣域網交換機 實際上就是一臺計算機，有處理器和輸入/輸出設備進行數據包的收發處理。 廣域網WAN一般最多只包含OSI參考模型的底下三層，而且目前大部分廣域網都采用存 儲轉發方式進行數據交換，也就是說，廣域網是基于報文交換或分組交換技術的（傳統的 公用電話交換網除外）。廣域網中的交換機先將發送給它的數據包完整接收下來，然后經過 路徑選擇找出一條輸出線路，最后交換機將接收到的數據包發送到該線路上去，以此類推， 直到將數據包發送到目的結點。 第1章我們就提到廣域網可以提供面向連接和無連接兩種服務模式，對應于兩種服務模 式，廣域網有兩種組網方式：虛電路（ virtual circuit）方式和數據報（ d a t a g r a m）方式，下 面我將分別討論廣域網的兩種組網方式，并對它們進行比較。 4.1.1 虛電路和數據報 對于采用虛電路方式的廣域網，源結點要與目的結點進行通信之前，首先必須建立一條 從源結點到目的結點的虛電路（即邏輯連接），然后通過該虛電路進行數據傳送，最后當數 據傳輸結束時，釋放該虛電路。在虛電路方式中，每個交換機都維持一個虛電路表，用于 記錄經過該交換機的所有虛電路的情況，每條虛電路占據其中的一項。在虛電路方式中， 其數據報文在其報頭中除了序號、校驗和以及其他字段外，還必須包含一個虛電路號。 在虛電路方式中，當某臺機器試圖與另一臺機器建立一條虛電路時，首先選擇本機還未 使用的虛電路號作為該虛電路的標識，同時在該機器的虛電路表中填上一項。由于每臺機 器（包括交換機）獨立選擇虛電路號，所以虛電路號僅僅具有局部意義，也就是說報文在 通過虛電路傳送的過程中，報文頭中的虛電路號會發生變化。 一旦源結點與目的結點建立了一條虛電路，就意味著在所有交換機的虛電路表上都登記 有該條虛電路的信息。當兩臺建立了虛電路的機器相互通信時，可以根據數據報文中的虛 電路號，通過查找交換機的虛電路表而得到它的輸出線路，進而將數據傳送到目的端。 當數據傳輸結束時，必須釋放所占用的虛電路表空間，具體做法是由任一方發送一個撤 除虛電路的報文，清除沿途交換機虛電路表中的相關項。 虛電路技術的主要特點是，在數據傳送以前必須在源端和目的端之間建立一條虛電路。 值得注意的是，虛電路的概念不同于前面電路交換技術中電路的概念。后者對應著一條實 實在在的物理線路，該線路的帶寬是預先分配好的，是通信雙方的物理連接。而虛電路的 概念是指在通信雙方建立了一條邏輯連接，該連接的物理含義是指明收發雙方的數據通信 應按虛電路指示的路徑進行。虛電路的建立并不表明通信雙方擁有一條專用通路，即不能 獨占信道帶寬，到來的數據報文在每個交換機上仍需要緩存，并在線路上進行輸出排隊。 廣域網另一種組網方式是數據報方式，交換機不必登記每條打開的虛電路，它們只需要 用一張表來指明到達所有可能的目的端交換機的輸出線路（在虛電路方式中，同樣需要這 些表，讀者想一想為什么？）。由于虛電路方式中每個報文都要單獨尋址，因此要求每個數 據報包含完整的目的地址。 虛電路方式與數據報方式之間的最大差別在于：虛電路方式為每一對結點之間的通信預 先建立一條虛電路，后續的數據通信沿著建立好的虛電路進行，交換機不必為每個報文進 行路由選擇；而在數據報方式中，每一個交換機為每一個進入的報文進行一次路由選擇， 也就是說，每個報文的路由選擇獨立于其他報文。 4.1.2 兩者比較 廣域網是采用虛電路方式還是數據報方式，涉及到的因素比較多。下面我們主要是從兩 個方面來比較這兩種結構。一方面是從廣域網內部來考察，另一方面是從用戶的角度（即 用戶需要廣域網提供什么服務）來考察。 在廣域網內部，虛電路和數據報之間有好幾個需要權衡的因素。一個因素是交換機的內 存空間與線路帶寬的權衡。虛電路方式允許數據報文只含位數較少的虛電路號，而并不需 要完整的目的地址，從而節省交換機輸入輸出線路的帶寬。虛電路方式的代價是在交換機 中占用內存空間用于存放虛電路表，而同時交換機仍然要保存路由表。 另一個因素是虛電路建立時間和路由選擇時間的比較。在虛電路方式中，虛電路的建立 需要一定的時間，這個時間主要是用于各個交換機尋找輸出線路和填寫虛電路表，而在數 據傳輸過程中，報文的路由選擇卻比較簡單，僅僅查找虛電路表即可。數據報方式不需要 連接建立過程，每一個報文的路由選擇單獨進行。 虛電路還可以進行擁塞避免，原因是虛電路方式在建立虛電路時已經對資源進行了預先 分配（如緩沖區）。而數據報廣域網要實現擁塞控制就比較困難，原因是數據報廣域網中的 交換機不存儲廣域網狀態。 廣域網內部使用虛電路方式還是數據報方式正是對應于廣域網提供給用戶的服務。虛電 路方式提供的是面向連接的服務；而數據報方式提供的是無連接的服務。由于不同的集團 支持不同的觀點， 20世紀70年代發生的“虛電路”派和“數據報”派的激烈爭論就說明了這 一點。 支持虛電路方式（如X . 2 5）的人認為，網絡本身必須解決差錯和擁塞控制問題，提供給 用戶完善的傳輸功能。而虛電路方式在這方面做得比較好，虛電路的差錯控制是通過在相 鄰交換機之間“局部”控制來實現的。也就是說，每個交換機發出一個報文后要啟動定時 器，如果在定時器超時之前沒有收到下一個交換機的確認，則它必須重發數據。而擁塞避 免是通過定期接收下一站交換機的“允許發送”信號來實現的。這種在相鄰交換機之間進 行差錯和擁塞控制的機制通常叫做“跳到跳”（h o p - b y - h o p）控制。 而支持數據報方式（如I P）的人認為，網絡最終能實現什么功能應由用戶自己來決定， 試圖通過在網絡內部進行控制來增強網絡功能的做法是多余的，也就是說，即使是最好的 網絡也不要完全相信它。可靠性控制最終要通過用戶來實現，利用用戶之間的確認機制去 保證數據傳輸的正確性和完整性，這就是所謂的“端到端”（e n d - t o - e n d）控制。 以前支持相鄰交換機之間實現“局部”控制的唯一理由是，傳輸差錯可以迅速得到糾 正。然而現在網絡的傳輸介質誤碼率非常低，例如微波介質的誤碼率通常少于1 0-7，而光纖 介質的誤碼率通常低于1 0-9，因傳輸差錯而造成報文丟失的概率極小，可見“端到端”的數 據重傳對網絡性能影響不大。既然用戶總是要進行“端到端”的確認以保證數據傳輸的正 確性，若再由網絡進行“跳到跳”的確認只能是增加網絡開銷，尤其是增加網絡的傳輸延 遲。與偶爾的“端到端”數據重傳相比，頻繁的“跳到跳”數據重傳將消耗更多的網絡資 源。實際上，采用不合適的“跳到跳”過程只會增加交換機的負擔，而不會增加網絡的服 務質量。 由于在虛電路方式中，交換機保存了所有虛電路的信息，因而虛電路方式在一定程度上 可以進行擁塞控制。但如果交換機由于故障且丟失了所有路由信息，則將導致經過該交換 機的所有虛電路停止工作。與此相比，在數據報廣域網中，由于交換機不存儲網絡路由信 息，交換機的故障只會影響到目前在該交換機排隊等待傳輸的報文。因此從這點來說，數 據報廣域網比虛電路方式更強壯些。 總而言之，數據報廣域網無論在性能、健壯以及實現的簡單性方面都優于虛電路方式。 基于數據報方式的廣域網將得到更大的發展。
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總結
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