本期將介紹如何設定Cisco網路設備與廣域網路相關的設定以及相關的進階應用,而此篇將著重在HDLC協定的介紹和設定的指令應用,包括介紹廣域網路種類與封裝協定的對應關係、HDLC協定的封包格式、Cisco設備在HDLC的設定方式、如何檢驗HDLC協定的設定等。
另外,還有一種與Packet-Switched廣域網路類似,稱為Cell-Switched的廣域網路。Cell-Switched廣域網路和Packet-Switched廣域網路不同的地方在於,Cell-Switched廣域網路會把資料切分成固定大小的區塊,並且一個個透過虛擬線路傳送出去,而Packet-Switched廣域網路則是根據每個Packet來傳送,其傳送的大小不同。
在網路速度方面,Cell-switched廣域網路若使用銅絞線當作傳輸媒介的話,可達到T1專線的速度(1.544Mbps)到DS-3的速度(45Mbps),若使用光纖作為傳輸媒介,則最快可以到達OC-192的速度(10Gbps)。
廣域網路的組成元件
接下來介紹廣域網路常用的組成元件。一般若要連線到廣域網路,都會有這些元件,這也是網路管理人員不能不知道的常識。
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▲常見的廣域網路元件之連接關係圖。 |
常見的廣域網路元件有終端設備(Customer premises equipment)、責任分界點(Demarcation)、區域迴路(Local Loop)、中央機房交換機(Central Office Switch)和長途網路(Toll Network)。其各種元件的關係圖如左下圖所示。
終端設備
第一個元件是終端設備(Customer Premises Equipment,CPE)。終端設備在網路設備產業中指的是網路服務業者連接至用戶端的相關設備。過去較常見的廣域網路終端設備包括數據機、寬頻路由器、寬頻閘道器等等。
而隨著寬頻網路連線方式漸趨多元化,不論透過何種廣域網路進行資料傳輸連接方式,只要是讓用戶可以連上廣域網路進行資料傳輸應用服務的裝置設備,就可稱為廣域網路終端設備。
值得注意的是,過去外界大多認為廣域網路終端設備僅限於連線設備,但隨著電信網路應用服務漸趨多元化,所有在用戶端使用網路服務的裝置,都可被稱為廣域網路終端設備,其中包括VoIP系列產品,例如VoIP閘道器、IP Phone、甚至是雙模手機等,或是IPTV服務中的IP STB,都可被稱為廣域網路終端設備。
責任分界點
責任分界點(Demarcation)是網路服務供應商責任終了,而終端設備的責任開始的分野,它通常是一個放在由電信公司(網路服務供應商)所擁有與安裝的通訊箱中的一個裝置。
用戶端要負責從這個箱子接線路到終端設備,它通常是一條連到CSU/DSU或ISDN介面的線路。也就是說,當用戶端要連到廣域網路時,會先經過廣域網路終端設備,接著就會到達責任分界點,然後才是到達外面的廣域網路的區域迴路。
區域迴路
區域迴路(Local Loop)通常是銅質的線材,指的是一段線路從責任分界點連線到距離廣域網路最近的中央機房交換機。
中央機房交換機
中央機房交換機(Central Office Switch,有時也稱CO Switch)提供用戶端距離廣域網路最近的連接點(Point of presence),所以有時候中央機房交換機也稱為POP(Point of Presence)。
長途網路
長途網路(Toll Network)指的是由廣域網路服務供應商所提供的內部主幹線路。這個大型的長途網路是由一堆廣域網路服務供應商的交換機與其他各種設備所組成。此外,長途網路也分為Primary Center、Sectional Center、Regional Center或是International Center等等。
網路協定第二層封裝協定
再來,就是介紹廣域網路在網路協定第二層封裝協定的種類。當網路封包要送網廣域網路之前,在網路第二層協定時,就一定會先透過特定的方式進行封裝。
為了保證能夠使用正確的封裝方式,所以在設定Cisco設備以支援廣域網路時,必須選對正確的封裝協定,而封裝協定的選擇,與所使用的廣域網路技術以及所使用的廣域網路設備有關。
因此,身為網路管理人員必須了解廣域網路所使用的封裝協定,如此才能正確地選擇並且設定第二層封裝協定。
一般廣域網路的網路協定第二層封裝協定包括HDLC、PPP、SLIP、X.25與LAPB,以及幀中繼(Frame Relay)和ATM幾個種類。以下分別針對這幾種封裝協定做介紹。
HDLC
HDLC(High-level Data Link Control)協定用於網路七層協定的第二層(Data Link Layer)之中,是由ISO組織所開發的協定,ISO有關的標準包含ISO 3309、ISO 4335、ISO 6159以及ISO 6256等標準,這些都是原本的HDLC標準,而現在最新的HDLC標準是ISO 13239。
在點對點(Point to point)、Dedicated link及Circuit switched的連線環境當中,HDLC是Cisco設備預設所使用的封裝協定。而當兩台Cisco設備互相在做資料交換的時候,HDLC也是此時所使用的封裝協定。
當然HDLC協定也可以用在point to multipoint的連線中,會用所謂ABM(Asynchronous Balanced Mode)模式去連接不同的網路設備,現在比較少在用NRM(Normal Response Mode)或ARM(Asynchronous Response Mode)模式。此外,HDLC是以位元為導向而且是同步的封裝協定。
PPP
在非同步和同步的網路環境之中,PPP(Point to Point Protocol,點對點協定)提供路由器之間的連線,也提供用戶端與網路之間的連線。PPP協定可以與多種網路協定一同運作,例如PPP協定可以應用在IP協定中,也可以用在IPX協定和AppleTalk的環境內。
此外,PPP協定還有內建與安全相關的機制,例如PPP協定中就有定義PAP(Password Authentication Protocol)協定和CHAP(Challenge Handshake Authentication Protocol)協定。