网络的互连-广域网及相关技术
广域网（WAN）是一种在较大地理范围内建立起来的计算机网络。
1.广域网概述
WAN不仅在地理范围上超越城市、省界、国界、洲界形成世界范围的计算机互联网络，而且在各种远程通信手段上均有许多大的变化，如除了原有的电话网外，还有分组数据交换网、数字数据网、帧中继网以及集话音、图像、数据等为一体的ISDN网、数字卫星网VSAT（very Small Aperture Terminal）和无线分组数据通信网等；同时WAN在技术上也有许多突破，如互连设备的快速发展，多路复用技术和交换技术的发展，特别是ATM交换技术的日臻成熟，为广域网解决传输带宽这个问题展现了美好的前景。
·广域网的概念
表 广域网基本概念
定义
广域网是将地理位置上相距较远的多个计算机系统，通过通信线路按照网络协议连接起来，实现计算机之间相互通信的计算机系统的集合。
构成
由交换机、路由器、网关、调制解调器等多种数据交换设备、数据连接设备构成。
特点
技术复杂，管理难度大，具有类型多样、连接多样、结构多样、协议多样、应用多样等特点。
如下图所示为一个典型的广域网组成。
图 一个典型的广域网组成PSE—分组交换机
·广域网的类型
广域网能够连接距离较远的节点。建立广域网的方法有很多种，如果以此对广域网进行分类，广域网可以被划分为电路交换网、分组交换网和专用线路网等。
表 广域网的类型
电路交换网
面向连接的网络，在数据需要发送的时候，发送设备和接收设备之间必须建立并保持一个连接，等到用户发送完数据后中断连接。电路交换网只有在每个通话过程中建立一个专用信道。它有模拟和数字的电路交换服务。典型的电路交换网是电话拨号网和ISDN网。
分组交换网
使用无连接的服务，系统中任意两个节点之间被建立起来的是虚电路。信息以分组的形式沿着虚电路从发送设备传输到接收设备。大多数现代网络都是分组交换网，例如X.25网、帧中继网等。
专用线路网
是指在两个节点之间建立一条安全永久的信道。专用线路网不需要经过任何建立或拨号就可以进行连接，它是点到点连接的网络。典型的专用线路网采用专用模拟线路、DDN（Digital Data Network，数字数据网）专线等。
·广域网与局域网的比较
广域网是由多个局域网相互连接而成的。局域网可以利用各种网间互联设备如中继器、网桥、路由器等构成复杂的网络，并扩展成广域网。
局域网与广域网不同之处在于：
表 广域网与局域网的比较
局域网
广域网
作用范围
通常分布在一座办公大楼、实验室或者宿舍大楼中，为一个部门所有，其所涉及的范围一般在几公里以内。
通常在一个地区、一个国家甚至全球的范围。
结构
结构简单，局域网中计算机数量少，一般是规则的结构，可控性、可管理性以及安全性都比较好。
由众多异构、不同协议的局域网连接而成，包括众多各种类型的计算机，以及上面运行的种类繁多的业务。因此广域网的结构往往是不规则的，且管理和控制较为复杂，安全性也比较难保证。
通信方式
多数采用广播式的通信方式，采用数字基带传输。
通常采用分组点到点的通信方式，无论是在电话线传输、借助卫星的微波通信以及光纤通信采用的都是模拟传输方式。
通信管理
信息传输的时延小，抖动也小，传输的带宽比较宽，线路的稳定性比较好，因此通信管理比较简单。
由于传输的时延大、抖动大，线路稳定性比较差，同时，由于通信设备多种多样，通信协议也种类繁多，因此通信管理非常复杂。
通信速率
信息传输速率比较高，一般能达到10 Mbps、100 Mbps，甚至能够达到千兆。传输误码率比较低。
传输的带宽与多种因素相关，传输速率不等，高的传输速率单位可达Gbps，低的传输速率单位有Kbps。同时，由于经过了多个中间链路和中间节点，传输的误码率也比局域网高。
2.点到点数据链路层协议（PPP）
点数据链路层协议（Point-to-Point Protocol，PPP）为基于点到点连接的多协议自寻址数据包的传输提供了一个标准方法。PPP最初设计是为两个对等结构之间IP流量的传输提供一种封闭协议。PPP提供全双工操作，并按照顺序传递数据包。设计目的主要是用来通过拨号或专线方式建立点对点连接发送数据，使其成为各种主机、网桥和路由器之间简单连接的一种共同的解决方案。
PPP协议中提供了一整套方案来解决链路建立、维护、拆除、上层协议协商、认证等问题。PPP协议包含以下几个部分 ：
图 PPP协议
LCP：
负责创建、维护或终止一次物理连接。
NCP：
负责解决物理连接上运行什么网络协议，以及解决上层网络协议发生的问题。
认证协议：
最常用的认证协议包括口令验证协议（PAP，Password Authentication Protocol）和挑战握手验证协议（CHAP，Challenge-Handshake Authentication Protocol）。