K-实现广域网连接

1、2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. 通过本章的学习，您应该掌握以下内容： 了解 简单的WAN服务和工作过程 了解各种WAN协议 实现简单的WAN协议 根据客户需求选择合适的WAN服务 本章目标本章目标 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. 广域网简介广域网简介 为什么需要WAN而不是LAN？ 距 离 当代技术已经使二者的定义变的不是很清晰 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All

2、rights reserved. WAN术语术语 用户驻地设备（CPE）：用户本地设备 分界点：是SP最后负责点，也是CPE的开 始 本地回路：本地回路连接分界到称为中心 局的最近交换局。 中心局（CO）：这个点连接用户到SP的交 换网络。 长途网络：这些是WAN提供商网络中的中 继线路。 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. WAN连接类型连接类型 专线: 常称为专用线路，在两个站点之间提供点到点 的链接。最常使用的连接类型就是专用连接。缺点：昂贵。 电路交换: 最常用的两种电路交换网络是： 模拟简易老式电话

3、业务（ Plain Old Telephone，POTS）。 数字综合业务服务网（Integrated Service Digital Network， ISDN） 分组交换: 是一种WAN服务，通过公共数据网（Public Data Network，简写为PDN）采用虚拟电路与远程站点 通信。X.25和帧中继 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. WAN支持协议支持协议 高级数据链路控制协议（High-Level Data Link Control，HDLC） 是一种位式的数据链路层协议， 规定了同步串行WA

4、N电路上的封装方法。 串行线路Internet 协议（Serial Line Internet Protocol，SLIP） 是用于点到点串行连接的一种 老式的标准协议。 SLIP只支持IP协议 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. WAN协议协议 点到点协议 （Point to Point Protocol，PPP） 是一种可 以用于同步、异步电路的封装方法。通常人们认为它是继 SLIP而来的。SLIP只支持IP，而PPP支持IP、IPX和ARA （AppleTalk Remote Access）等多种协议。

5、 X.25：是一种WA N连接技术，描述了数据是如何通过公 共数据网络发送的，因此它也是一种WAN封装方法。因 为X.25网络用的是共享介质，所以必须定义终点之间的路 径。这条路径称为虚拟电路。 帧中继：帧中继是WAN和封装方法的综合体。与X.25一 样，帧中继也采用了虚拟电路在PDN中传输数据 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. DTE和和DCE DTE (Data Terminal Equipment)： 一般指用户设备，终端或是计算机。 DCE (Data Circuit-terminating Equ

6、ipment)：一般 指将用户设备连入数据网络的设备，通常指调制 解调器，多路复用器或数字设备。 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. 广域网设备广域网设备 路由器 广域网交换机 调制解调器 CSU / DSU：信道服务单元 / 数据服务单元 通信服务器 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. HDLC 高级数据链路控制协议是流行的ISO标准，面 向位的数据链路层协议。 HDLC是一种用于租用线路的点到点协议 HDLC是CISCO

7、路由器在同步串行线路上的 默认封装方式。 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. 点到点协议（点到点协议（PPP） 点到点协议( point to point protocol ，PPP ) PPP ：最常用的广域网数据链路层协议 1传输数据前建立连接，支持链路的配置协商和测试 2支持动态的地址分配 3支持多种网络层协议 4支持异步和同步电路 5支持多种密码验证及数据压缩方式 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. PPP的组成部分

8、的组成部分 1使用HDLC 协议封装数据帧 2链路控制协议（Link Control Protocol ，LCP） 用于建立，配置，测试和终止数据链路连接 3网络控制协议（Network Control Protocol，NCP） 用于建立，配置不同的网络层协议，PPP允许使 用多种网络层协议 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. PPP会话建立过程会话建立过程 1链路建立和配置协调阶段: 使用LCP帧建立连接 2可选的链路质量检测和密码验证阶段: 可以选择 使用CHAP或PAP两种验证协议 3网络层协议配置协

9、调阶段：使用NCP协议协商双 方使用的网络层协议 4关闭链路：数据传输完毕使用LCP协议断开连接 注意：数据传输阶段会定期交换LCP帧以保持连接 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. PPP验证验证 两种常用的认证协议及MSCHAP 口令认证协议 （Password Authentication Protocol，PAP） 询问握手认证协议 （Challenge Handshake Authentication， CHAP） 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All

10、 rights reserved. PPP配制配制 Router(config-if)#encapsulation ppp 启用串行接口的PPP封装 Router(config)#ppp authentication pap chap ms-chap 设置PPP的密码验证方式，可协商 Router(config)#username user-account-name password encryption-type line 创建本地用户账号数据库 注意：用户名应是对方路由器的主机名，它是大小写敏感的,双方路由器的密 码必须一样。 2007 Evan All rights reserved.2

11、007 Evan All rights reserved. PPP配制（配制（2） Router(config-if)#ppp pap sent-username x password 创建本地用户名及密码 Router(config-if)#ppp chap hostname ? 创建本地用户名 Router(config-if)#ppp chap password ? 创建本地密码 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. PPP配制（配制（3） Router#show interfaces serial ？

12、Router#show ppp ? Router#debug ppp ? AuthenticationCHAP and PAP authentication NegotiationProtocol parameter negotiation Packet Low-level PPP packet dump 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. Frame Relay 概述概述 使用虚电路进行连接 提供面向对象的服务 Frame Relay works here. DCE or Frame Relay Switc

13、h CSU/DSU 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. Frame Relay 栈栈 OSI 参考模型参考模型Frame Relay Physical Presentation Session Transport Network Data Link Application EIA/TIA-232, EIA/TIA-449, V.35, X.21, EIA/TIA-530 Frame Relay IP/IPX/AppleTalk, etc. 2007 Evan All rights reserved.2007

14、Evan All rights reserved. Frame Relay 术语术语 Local Access Loop=T1 Local Access Loop=64 kbps Local Access Loop=64 kbps DLCI: 400 PVC DLCI: 500 LMI 100=Active 400=Active DLCI: 200 DLCI: 100 PVC 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. CSU/DSU Frame Relay 地址映射地址映射 从提供商那里得到本地的DLCI号 建立目

15、的地址和本地DLCI之间的映射关系 DLCI: 500 PVC 10.1.1.1 Inverse ARP or Frame Relay map IP (10.1.1.1) Frame Relay DLCI (500) 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. Frame Relay 信号信号 Cisco 路由器支持三种 LMI 标准: Cisco ANSI T1.617 Annex D ITU-T Q.933 Annex A DLCI: 400 PVC Keepalive CSU/DSU DLCI: 500 PVC

16、 10.1.1.1 x LMI 500=Active 400=Inactive 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. Frame Relay 的反转的反转 ARP 协议和协议和 LMI 工作工作 Frame Relay Cloud 1 DLCI=100DLCI=400 172.168.5.5 172.168.5.7 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. Frame Relay 的反转的反转 ARP 协议和协议和 LMI 工作工作

17、 2 Status Inquiry 2 Status Inquiry Frame Relay Cloud 1 DLCI=100DLCI=400 172.168.5.5 172.168.5.7 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. Frame Relay 的反转的反转 ARP 协议和协议和 LMI 工作工作 3 Local DLCI 100=Active 4 Local DLCI 400=Active 2 Status Inquiry 2 Status Inquiry Frame Relay Cloud 1 DL

18、CI=100DLCI=400 3 172.168.5.5 172.168.5.7 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. Frame Relay 的反转的反转 ARP 协议和协议和 LMI 工作工作 4 Hello, I am 172.168.5.5. 3 Local DLCI 100=Active 4 Local DLCI 400=Active 2 Status Inquiry 2 Status Inquiry Frame Relay Cloud 1 DLCI=100DLCI=400 3 172.168.5.5

19、 172.168.5.7 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. Frame Relay 的反转的反转 ARP 协议和协议和 LMI 工作工作 Hello, I am 172.168.5.7. 4 5 Frame Relay Map 172.168.5.5 DLCI 400 Active Frame Relay CloudDLCI=100 DLCI=400 Frame Relay Map 172.168.5.7 DLCI 100 Active 5 172.168.5.5172.168.5.7 2007 Evan

20、All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. Frame Relay 的反转的反转 ARP 协议和协议和 LMI 工作工作 Hello, I am 172.168.5.7. 4 5 Frame Relay Map 172.168.5.5 DLCI 400 Active Frame Relay CloudDLCI=100 DLCI=400 Frame Relay Map 172.168.5.7 DLCI 100 Active 5 Hello, I am 172.168.5.5. 6 172.168.5.5172.168.5.7 2007 E

21、van All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. Frame Relay 的反转的反转 ARP 协议和协议和 LMI 工作工作 KeepalivesKeepalives Hello, I am 172.168.5.7. 4 5 Frame Relay Map 172.168.5.5 DLCI 400 Active Frame Relay CloudDLCI=100 DLCI=400 Frame Relay Map 172.168.5.7 DLCI 100 Active 5 Hello, I am 172.168.5.5. 6 77 1

22、72.168.5.5172.168.5.7 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. Rel. 11.2 RouterRel. 10.3 Router interface Serial1 ip address 10.16.0.1 255.255.255.0 encapsulation frame-relay bandwidth 64 interface Serial1 ip address 10.16.0.2 255.255.255.0 encapsulation frame-relay bandwidth 64

23、frame-relay lmi-type ansi HQ Branch 配置配置 Frame Relay 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. 反转反转 ARP 缺省情况下是激活的缺省情况下是激活的 在配置输出信息中看不出来在配置输出信息中看不出来 Rel. 11.2 RouterRel. 10.3 Router HQ interface Serial1 ip address 10.16.0.1 255.255.255.0 encapsulation frame-relay bandwidth 64 inter

24、face Serial1 ip address 10.16.0.2 255.255.255.0 encapsulation frame-relay bandwidth 64 frame-relay lmi-type ansi Branch 配置配置 Frame Relay 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. DLCI=110 IP address=10.16.0.1/24 p1r1 DLCI=100 IP address=10.16.0.2/24 interface Serial1 ip address 10

25、.16.0.1 255.255.255.0 encapsulation frame-relay bandwidth 64 frame-relay map ip 10.16.0.2 110 broadcast HQBranch 配置静态的配置静态的 Frame Relay 映射映射 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. 查看查看 Frame Relay 信息信息 显示协议、DLCI、和 LMI 的相关信息 Router#show interface s0 Serial0 is up, line protocol

26、is up Hardware is HD64570 Internet address is 10.140.1.2/24 MTU 1500 bytes, BW 1544 Kbit, DLY 20000 usec, rely 255/255, load 1/255 Encapsulation FRAME-RELAY, loopback not set, keepalive set (10 sec) LMI enq sent 19, LMI stat recvd 20, LMI upd recvd 0, DTE LMI up LMI enq recvd 0, LMI stat sent 0, LMI

27、 upd sent 0 LMI DLCI 1023 LMI type is CISCO frame relay DTE FR SVC disabled, LAPF state down Broadcast queue 0/64, broadcasts sent/dropped 8/0, interface broadcasts 5 Last input 00:00:02, output 00:00:02, output hang never Last clearing of show interface counters never Queueing strategy: fifo Output

28、 queue 0/40, 0 drops; input queue 0/75, 0 drops 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. 显示 LMI 信息 Router#show frame-relay lmi LMI Statistics for interface Serial0 (Frame Relay DTE) LMI TYPE = CISCO Invalid Unnumbered info 0 Invalid Prot Disc 0 Invalid dummy Call Ref 0 Invalid Ms

29、g Type 0 Invalid Status Message 0 Invalid Lock Shift 0 Invalid Information ID 0 Invalid Report IE Len 0 Invalid Report Request 0 Invalid Keep IE Len 0 Num Status Enq. Sent 113100 Num Status msgs Rcvd 113100 Num Update Status Rcvd 0 Num Status Timeouts 0 查看查看 Frame Relay 信息信息 2007 Evan All rights res

30、erved.2007 Evan All rights reserved. 显示 PVC 数据通讯信息 查看查看 Frame Relay 信息信息 Router#show frame-relay pvc 100 PVC Statistics for interface Serial0 (Frame Relay DTE) DLCI = 100, DLCI USAGE = LOCAL, PVC STATUS = ACTIVE, INTERFACE = Serial0 input pkts 28 output pkts 10 in bytes 8398 out bytes 1198 dropped p

31、kts 0 in FECN pkts 0 in BECN pkts 0 out FECN pkts 0 out BECN pkts 0 in DE pkts 0 out DE pkts 0 out bcast pkts 10 out bcast bytes 1198 pvc create time 00:03:46, last time pvc status changed 00:03:47 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. 显示路由信息 Router#show frame-relay map Serial

32、0 (up): ip 10.140.1.1 dlci 100(0 x64,0 x1840), dynamic, broadcast, status defined, active 查看查看 Frame Relay 信息信息 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. 清除动态的清除动态的Frame Relay 映射关系映射关系 查看查看 Frame Relay 信息信息 Router#show frame-relay map Serial0 (up): ip 10.140.1.1 dlci 100(0 x64,0 x

33、1840), dynamic, broadcast, status defined, active Router#clear frame-relay-inarp Router#sh frame map Router# 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. 显示显示 LMI 的调试信息的调试信息 查看查看 Frame Relay 信息信息 Router#debug Frame lmi Frame Relay LMI debugging is on Displaying all Frame Relay LMI da

34、ta Router# 1w2d: Serial0(out): StEnq, myseq 140, yourseen 139, DTE up 1w2d: datagramstart = 0 xE008EC, datagramsize = 13 1w2d: FR encap = 0 xFCF10309 1w2d: 00 75 01 01 01 03 02 8C 8B 1w2d: 1w2d: Serial0(in): Status, myseq 140 1w2d: RT IE 1, length 1, type 1 1w2d: KA IE 3, length 2, yourseq 140, myse

35、q 140 1w2d: Serial0(out): StEnq, myseq 141, yourseen 140, DTE up 1w2d: datagramstart = 0 xE008EC, datagramsize = 13 1w2d: FR encap = 0 xFCF10309 1w2d: 00 75 01 01 01 03 02 8D 8C 1w2d: 1w2d: Serial0(in): Status, myseq 142 1w2d: RT IE 1, length 1, type 0 1w2d: KA IE 3, length 2, yourseq 142, myseq 142

36、 1w2d: PVC IE 0 x7 , length 0 x6 , dlci 100, status 0 x2 , bw 0 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. Star (Hub and Spoke) Full Mesh Partial Mesh Frame Relay default: nonbroadcast, multiaccess (NMBA) 选择选择 Frame Relay 拓扑结构拓扑结构 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights

37、reserved. 问题: 广播帧必须复制给其它已经建立的连接 Routing Update A C B 2 3 1 路由信息的可达性路由信息的可达性 B C D A 2007 Evan All rights reserved.2007 Evan All rights reserved. 实现路由信息的可达性实现路由信息的可达性 解决方法: 在NBMA环境的网络中使用水平分割可能造成一些问题 划分子端口可以解决水平分割造成的问题 一个物理端口可以被划分成多个逻辑意义上的子端口 Subnet A Subnet B Subnet C S0 Physical Interface S0.1 S0.2 S