一、广域网

1.1、广域网简介

广域网WAN又称外网、公网。WAN 可能涵盖某个城市、国家/地区或全球区域。WAN 归运营商所有，企业付费使用运营商的 WAN 网络服务。与LAN不同是局域网（LAN），相对于广域网（WAN）而言，主要是指在小范围内的计算机互联网络。这个“小范围”可以是一个家庭，一所学校，一家公司，或者是一个政府部门。

网络运营商的数据网络按照范围来说分为三层：核心交换网(骨干网)、城域网和接入网。

核心交换网是用来连接多个区域或地区的高速网络。每个骨干网中至少有一个和其他骨干网进行互联互通的连接点。理解为城市之间高速公路。

城域网是指在一个城市范围内所建立的计算机通信网，简称MAN。理解为同一城市的主干道。

接入网是指骨干网络到用户终端之间的所有设备。理解为主干道到各小区支路。

广域网可分为电路交换（PSTN，ISDN）、租用线路（PPP，HDLC）、分组交换（X.25，帧中继，ATM）、数字用户线路（DSL）和虚拟专用网（VPN）。

广域网将网络层以上的数据传输，需要在网络层与物理层之间提供一种数据运载的方式，这种数据运载的方式以WAN协议进行体现，常见WAN协议有SLIP、PPP、HDLC、X.25、Frame-rely、ATM等。

1.2、宽带接入的基本概念

宽带接入主要有三个基本概念：CO、CPN、CPE。
CO(Central Office，局端)：指靠近用户网络的局端机房，CO主要提供本地交换和接入设备以实现用户线路接入。
CPN(Customer Premises Network，用户驻地网):用户所有，主要是指用户设备构成的网络。
CPE(Customer Premises Equipment，用户端设备):指的是用户设备中出口设备，与网络运营商网络连接的设备。常见是宽带路由器、ADSL的调制解调器、光纤的光猫、有线电视的机顶盒。

网络运营商接入网之间的接口：
接入网业务接口(Service Node Interface,SNI)<---->用户网络接口(User Node Interface，UNI)

1.3、城市网络

我们主要关注接入网，有三种方式与CO端相连，通过铜质双绞线DSL的连接、无源光纤与客户端连接、有线电视通过同轴电缆与客户端连接，进入运营商的接入网业务接口到CO局端，在城域网内通过路由器及交换机组成的以太网进入数据传输。数据再经过核心交换网连接各区域数据中心。

1.4、数据的分类

在一个局域网内，通过传输介质传输的有哪些数据流？有数据、文件、图片、动画、声音和视频等，分为有以下几种类型：
网络控制类：链路协议信息、路由协议信息、ICMP、IGMP、STP、VRRP；
网络管理类：SNMP(用于对网络的性能、故障等进行管理的协议通信)；
文件传输类：FTP、文件共享；
网络存储类
语音、视频应用数据及相关控制
远程维护和操作：Telnet
电子交易和ERP类
Internet访问类

1.5、宽带接入技术

1.5.1、传输介质

1、铜质双绞线
在早期200几年时上网常见的接入一根铜质双绞线也就是电话线，加一个分离器一个调制解调器(Modem大家俗称猫),通过拨号上网，最高速率也只是56Kbps。后期在201几年后，安装宽带是接入一根五类线一般称为网线，接入一个调制解调器，只要在路由器上输入帐号和密码就可以上网了，速率分为1M、10M就看用户愿意安装哪种？

2、光纤
后来几年电信广告经常见到的是光纤入户，100M上网，细细的光纤线，方的接口，有光从里面射出。这种常用的为无源光网络EPON，光纤的原材料是二氧化硅非常便宜而且来源丰富，到处都是。

3、同轴电缆
主要用于有线电视，广电网络铺设大量同轴电缆在地下，进入用户所在各小区，使用的是Cable Modem技术。

4、无线电波
现在人们在外面随时使用一些免费的wifi上网，另一种是使用收费的电信运营商的3G、4G、5G信号上网，使用wifi上网的是WLAN，3G、4G、5G是蜂窝移动通信技术。

5、电力宽带
BPL是利用电线传输宽带数据、语音和视频信号的技术，通过任何电器插座就可以高速访问互联网，速度介于500kbps~3Mbps之间。目前是在美国在试验，进展不大，距离实际使用有很长的路要走。

1.6、宽带的多种接入方式

上图通过不同的传输介质，无线电波、电力线路、同轴电缆、铜质五类线、光纤来实现宽带接入，从各用户终端数据传输进入网络运营商的CO，再到达汇聚层传输至各个数据中心。

BRAS(宽带接入服务器)它位于骨干网的边缘层，可以完成用户带宽的IP/ATM网的数据接入，实现商业楼宇及小区住户的宽带上网、基于IPSec（IP Security Protocol）的IP VPN服务、构建企业内部Intranet、支持ISP向用户批发业务等应用。主要完成负责终结用户的PPPoE，与认证系统、计费系统和客户管理系统及服务策略控制系统相配合实现用户接入的认证、计费和管理功能。

1.7、不同机构用户的接入

1.7.1、外部连接方式

网络接入端分为不同的规模，有大型/中型园区及不同的分支机构、小型企业、数量较多的SOHO(Small Office & Home Office)组成。这里还有以上机构在外移动办公人员构成的移动办公网络。

大型园区及不同的机构之间，传输数据量大，需要高速、稳定、安全的网络，大型园区由于的规模大，经济实力也强，使用高速专线、高速MAN连接等连接方式。

但与远端分支机构、驻外机构、合作伙伴、供应商、远端用户之间建立广域网连接，需要VPN(Virtual Private Network，虚拟私有网)更为方便灵活、而且成本比专线低。在外移动办公人员使用更为便宜的Access VPN。

1.7.2、以太网接入

上图家庭通过调制解调器(Modem)上网，通过网络运营商接入点设备(Access Node，AN)来接入住宅楼内上网用户的数据，从图上可以看出AN接入点设备为一台三层交换机。也可以使用二层交换机，相对于二层交换机来说，三层交换机来更加有助于控制广播域的范围，汇聚层交换机MAC地址表不会太过于庞大。

家庭网关HG用于把家庭的网络设备和外部网络(主要是广域网)连接起来。家庭网络由不同设备组成，比如手机、IPAD、笔记本电脑、一台或多台PC机、电视、空调、视频监控设备，是使用多种技术来构建，有线、无线、蓝牙，家庭网关必能够同时处理多种类型的接入网技术和多种类型的网络技术，并提供特定级别的QoS（网速优先级）。

对企业或机构而言，普遍采用Intranet网络(企业内联网)模式，内部的www服务器，办公OA服务器(Lotus群件软件)、Novell目录服务器、FTP服务器，通过网络访问中心服务器，请求应用，查询数据库。传输数据量大，需要高速、稳定、安全的网络，并且企业或者机构相对距离运营商距离较远，适合光纤接入，光纤的远距离传输体现出优势，光纤带宽高适合企业或机构。

1.7.3、常见的光纤接入模式

现在光纤在人们生活中已经是常见，城市很多小区都已经是光纤入户，从网络运营商CO到CPE(用户端设备)。FTTx用于连接电信运营商和终端用户，FTTX的网络可以是有源光纤网络，也可以是无源光纤网络，由于有源光纤网络的成本很高，实际上在用户接入网中应用很少，所以一般所说的FTTX网络都是指的无源光纤接入网。

FTTX宽带光接入网采用光纤媒质代替部分或者全程的传统的金属线媒质，将光纤从局端位置向用户端延伸，在网络运营商运营CO局端的设备称为光线路终端(Optical Network Unit，ONU)或者光网络终端(Optical Network Terminal，ONT)。将ONU部署到传统接入网络的灵活点(FP)和分配点(DP)，乃至最终到达用户设备或用户网络。

根据光纤到用户的距离来分类，分为有三种接入模式：FTTH( Fiber To Home，光纤到户)；FTTB(Fiber To Building，光纤到大楼 )；FTTC(Fiber To Curb，光纤到路边)。

模式	到达的位置	参考布线距离	拓扑类型	用户接入最大速率
FTTH	居民家中	几米至几十米	树型	上下行可超过100Mbit/s
FTTB	楼宇分线盒	200～l000m	树型、总线型、环型	上下行最大100Mbit/s(可用ADSL、wifi、以太网)
FTTC	交接箱	l000～2000m	P2P、树型、总线型、环型	下行最大25Mbit/s(采用ADSL2+/VDSL2)、上行最大1.8Mbit/s(采用ADSL2+/VDSL2)

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