第18章 广域网(WAN)
HDLC、PPP和帧中继可以使用同一种物理层规范，但是ISDN在物理层有各种不相同的输出引脚和规范。下面将讨论各种连接类型。
18.2.1 串行传输
WAN串行连接器使用串行传输，即一个信道一次只传输一位。
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――― 提示： 并行传输一次至少可以传输8位，但是所有WAN都使用串行传输。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
Cisco路由器使用专用的60针串行连接器，这种连接器只能从Cisco或Cisco设备服务提供商处获得。Cisco还有一种新型的、较小的专用串行连接器，它的大小大概是60针串行电缆的1/10。这种连接器叫做“灵巧串行\，在使用这种电缆连接器之前一定要确定你的路由器上确实有这种类型的接口。电缆另一端的连接器类型依赖于服务提供商或所需的终端设备。各种可用的终端设备有：
·EIA/TIA-232 ·EIA/TIA-449
·V.35(用于连接CSU/DSU) ·X.21(用于X.25)
·EIA.530
串行链路用频率或每秒周期(hertz)来描述。这些频率所能承载的数据量称为带宽。带宽是串行信道所能承载的数据量，以每秒位表示。
18.2.2 数据终端设备和数据通信设备
路由器接口默认情况下是数据终端设备(DTE)，连接着数据通信设备(DCE)一例如，一个信道服务单元/数据服务单元(CSU/DSU)。CSU/DSU然后插入服务提供商最终负责的分界点。大部分情况下，分界是位于电信配线室具有对45(8针模块)插座的接线盒。
如果你曾经有幸向服务提供商报告错误，可能听说过分界一他们经常会告诉你分界测试是没问题的，问题一定是CPE，或用户驻地设备。换句话说，是你的问题，不是他们的问题。
图18.2显示典型的DTE-DCE-DTE 连接方式以及网络中所使用的设备。
WAN的思想是能够通过DCE网络将两个DTE网络连接在一起。DCE网络包括CSU/DSU，通过提供商的线路和交换机，各种方式连接到另一端的CSU/DSU。网络的DCE设备提供到DTE连接接口(路由器串行接口)的时钟。
476
第18章 广域网(WAN)
图18.2 DTE-DCE-DTE WAN连接
就像前面提到的，DCE为路由器提供时钟。如果你的网络不是营业性网络，而且使用 WAN交叉型电缆，也没有CSU/DSU，那么你需要使用第4章介绍过的clockrate命令为电缆 的DCE一端设置时钟。
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――― 提示： 像EIA/TIA，232、V.35、X.21和HSSI(High-Speed Serial Interface，高速串行
接口)这样的术语描述的是DTE(路由器)和DCE设备(CSU，DSU)之间物理层的内容。 ―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
18.2.3 固定接口和模块化接口
Cisco销售的有些路由器具有固定的接口，有些具有模块化的接口。固定接口的路由器， 如2500系列，具有不能更换的一套接口。2501路由器有两个串行连接和一个10BaseT AUI接口。如果你需要增加第3个串行接口，则需要购买新的路由器!然而，1600、1700、2600、 3600以及更高系列的路由器都具有模块化的接口，即允许你购买现在所需的接口并增加以后可能需要的任何类型的接口。1600和1700对固定接口和模块化接口的数量是有限制的，但2600系列以上提供许多串口、FastEthernet接口，甚至语音模块。
让我们继续下面的内容，开始介绍各种WAN协议，这样才能配置Cisco路由器。
18.3 高级数据链路控制(HDLC)协议
高级数据链路控制协议(High-Level Data-Link Control Protocol，HDLC)是流行的ISO标准、面向位的数据链路层协议。它使用帧特性、和效验和规定数据在同步串行数据链路上的封装方法。HDLC是一种用于租用线路的点到点协议。没有任何认证可以用于HDLC。
在面向字节协议中，用整个字节对控制信息进行编码。另一方面，面向位协议可能使用单个位代表控制信息。面向位协议包括SDLC、LLC、HDLC、TCP、IP等等。
HDLC是Cisco路由器在同步串行线路上的默认封装方式。Cisco的HDLC是专用的一不能和其他厂商的HDLC通信。但是不要为此抱怨Cisco－每个厂商的HDLC都是专用的。图 18.3显示Cisco HDLC格式。
477
第18章 广域网(WAN)
图18.3 Cisco HDLC格式
如图所示，每个厂商都有一种专用的HDLC封装方式的原因是，每个厂商解决HDLC和网络层协议通信时采用了不同的方法。如果厂商没办法解决HDLC和不同的第3层协议通信的问题，那么HDLC只能携带一种协议。这个标识协议属性的报头位于HDLC封装的数据字段中。
如果你只有一台Cisco路由器，需要连接到一台Bay路由器(因为另一个Cisco路由器正在订购中)，该怎么办呢?不能使用默认的HDLC串行封装，因为它不能正常运行。你应当使用像PPP这样的能识别上层协议的ISO标准的封装方式。另外，可以查阅RFC 1661获取更多有关PPP标准的原始信息。
18.4 点到点协议
PPP(Point-to-Point，Protocol，点到点协议)是一种可以用于异步(拨号)或同步串行(ISDN)介质数据链路层协议。它使用LCP(链路控制协议)建立并维护数据链路连接。网络控制协议(NCP)允许在点对点连接上使用多种网络层协议(被动路由协议)。
既然HDLC是Cisco串行链路上默认的串行封装协议，并且HDLC性能非常好，那么什么时候使用PPP呢? PPP的基本目标是在数据链路层点对点链路上传输第3层包。它不是一个专用协议，这意味着如果你的路由器并不都是Cisco的，在串行接口上就需要封装PPP—由于HDLC是Cisco专用协议，所以封装HDLC后不会正确运行。另外，既然PPP可以封装多种第3层被动路由协议，并且提供认证、动态地址以及回叫功能，这些都是放弃HDLC而选择PPP作为封装方案的理由。
图18.4显示与OSI参考模型对比的协议栈。PPP包含的主要组件如下所示:
◇IA/TIA-232-C、V.24、V.35和ISDN：串行通信的物理层国际标准。
◇HDLC：在串行链路上封装数据报的方法。
◇LCP：一种建立、配置、维护和结束点到点连接的方法。
478
第18章 广域网(WAN)
图18.4 点对点协议栈
NCP一种建立和配置不同网络层协议的方法。NCP设计允许同时使用多个网络层协议。例如有些协议是IPCP(Internet Protocol Control Protocol，因特网协议控制协议)和IPXCP (Internetwork Packet Exchange Control Protocol，互联网络包交换控制协议)。
理解PPP协议栈只是物理层和数据链路层的规范非常重要。NCP通过对PPP数据链路上的协议进行封装来允许在多种网络层协议之间实现通信。
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――― 提示： 记住，如果当一个Cisco路由器和一个非Cisco路由器通过串行连接连接在一起时， 必须配置PPP或另一种封装方法，像帧中继，因为默认的HDLC不能工作!
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
下面将讨论LCP和PPP会话的建立。
18.4.1 链路控制协议(LCP)配置选项
链路控制协议(Link Control Protocol，LCP): 提供各种PPP封装选项，包括如下内容: ◇Authentication(认证): 这个选项告诉链路的呼叫方发送可以确定其用户身份的信息。两种方法是PAP和CHAP。
◇Compression(压缩): 这个选项用于通过传输之前压缩数据或负载来增加PPP连接的吞吐量。PPP在接收端解压数据帧。
◇Errordetection(错误检测): PPP使用Quality(质量)和Magic Number(魔术号码)选项确保可靠的、无环路的数据链路。
◇MuRilink(多链路): 从IOS 11.1版本开始，Cisco路由器在PPP链路上支持多条链路 选项。这个选项允许几个不同的物理路径在第3层表现为一条逻辑路径。例如，运行
479
第18章 广域网(WAN)
PPP多链路的两个T1线路在第3层路由协议中以一个3Mb/s路径出现。
◇PPP回叫: PPP可以配置为认证成功后进行回叫。PPP回叫对于帐户记录或各种其他原因是一个好功能，因为可以根据访问费用跟踪使用情况。启动回叫后，呼叫路由器(客 户端)将和远程路由器(服务器端)取得联系，并像前面描述的那样进行认证。两个路由
器必须都配置回叫。一旦完成认证，远程路由器将中断连接并从远程路由器重新初始化到呼叫路由器的连接。
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――― 提示： 如果在PPP回叫中使用的是Microsoft设备，要意识到Microsoft可能使用它专用
的回叫功能，微软回叫控制协议(Microsoft Callback Control Protocol，MCCP)，并且IOS 11.3(2)T以上版本是支持这种回叫协议的。
―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
18.4.2 PPP会话建立
当PPP连接开始时，链路经过3个会话建立阶段，如图18.5所示。
图18.5 PPP会话建立
◇Link- establishment phase(链路建立阶段) 每个PPP设备发送LCP包来配置和测试链路。LCP包包括一个叫做“配置选项”的字段，允许每个设备查看数据的大小、压缩和认证。如果没有设置“配置选项\字段，则使用默认的配置。
◇Authentication phase(认证阶段) 如果配置了认证，在认证链路时可以使用CHAP或PAP。认证发生在读取网络层协议信息之前。同时可能发生链路质量决策。
◇Network layer protocol phase(网络层协议阶段) PPP使用网络控制协议(Network Control Protocol)允许封装成多种网络层协议并在PPP数据链路上发送。每个网络层协议(例如IP、IPX、AppleTalk：这些被动路由协议)都建立和NCP的服务关系。
480