专题七 广域网技术概述（课件）-《计算机网络基础》（河北科学技术出版社）高考备考讲练测（河北省）

专题七 广域网技术概述 《计算机网络基础》 专题复习讲练测 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 考纲要求 一 1．了解连网设备的作用及使用（交换机、路由器、网关等）； 2．掌握面向连接的虚电路服务和面向无连接的数据报服务 3. 掌握各种广域网的特点 4. 理解三层交换机的工作过程 5. 理解路由器的工作原理及工作过程 知识点梳理 二 知识点梳理 二 一：广域网 1.广域网概述 广域网（WAN）指使用本地或公用数据网络，将分布在不同国家、地域至全球范围内的各种局域网、计算机、终端等设备，通过互联设备连接而形成的大型计算机网络。 2.广域网提供的服务 广域网可以提供面向连接的服务和面向无连接的服务。 知识点梳理 二 一：广域网 2.广域网提供的服务 ★面向连接的网络服务 （1）传统公共交换电话网络的电话交换方式 （2）分组数据交换网的虚电路交换方式 ★面向无连接的网络服务 分组数据交换网的数据报方式； 知识点梳理 二 一：广域网 3. 广域网的组网方式 组网方式有点到点的连接和通过分组交换方式的连接。 公共交换电话网PSTN PSTN是以电路交换技术为基础的于用传输模拟语音信号的网络，经过信号调制后，还可提供非语音的数据通信服务。 4.典型广域网 知识点梳理 二 X.25分组交换网 X.25分组交换数据网，也称公用数据网（PDN）。它是最早被广泛应用的广域网技术，这种分组交换数据网是广域网中的重要传输系统，其特点是传输过程出错少、线路利用率高。 X. 25网通信成本低，在通信可靠性和灵活性有优势，但其吞吐量和传输速率方面受到一定限制； 知识点梳理 二 X.25分组交换网 数据链路层采用HDLC协议，描述用户主机与分组交换机之间数据的可靠传输； 物理层的协议是X.21，用于定义主机与物理网络之间的物理、电气、功能以及过程性 分组层描述主机与网络之间的相互作用，该层协议主机解决分组定义、寻址、流量控制以及拥塞控制等问题。 01 02 03 X.25的三个层次 知识点梳理 二 综合业务数字网 综合业务数字网（ISDN）是将语音和非语音在内的所有业务综合到一个网中进行传输、交换和处理的数字网络，用户只需要一对电话线，就可以同时享有语音、数据、图像等多种媒体的数字通信服务。 知识点梳理 二 数字用户线路DSL DSL是通过传统的电话线进行数字通信，即在电话线上同时进行数据收发，实现全双工数据传输。通过采用频分复用技术把电话线分成了电话、上行数据和下行数据三个相对独立的信道，从而避免了相互之间的干扰。 知识点梳理 二 数字数据网 DDN是利用数字信道传输数据信号的数据传输网，它可向用户提供专用的数字数据传输信道，为用户建立专用数据网提供条件。DDN把数字通信技术、计算机技术、光纤通信技术以及数字交叉连接技术有机地结合在一起，提供了高速度、高质量的通信环境。 光配线网络 光配线网络（ODN）是基于PON网络设备的FTTH光缆网络，作用是为OLT和ONT之间提供光传输通道。 知识点梳理 二 三：三层交换机 工作过程 三层交换机技术就是在二层交换的基础上完成三层数据的转发操作。三层交换技术则在第二层实现了对第三层数据包的高速转发。应用第三层交换技术既可以实现网络路由的功能，又可以根据不同的网络状况做到最优的网络性能。 三层交换机具有部分路由器功能的交换机，其主要目的是加快数据交换速度，能够做到“一次路由，多次转发”，对于数据包转发等规律的操作由硬件高速实现，而路由信息更新、路由表维护、路由计算、路由确定等操作，则由软件实现。 知识点梳理 二 四：路由器 路由器在网络层实现网络互联，路由器除具有网桥全部功能外，还具备路径选择功能，可以互联多个网络及多种类型的网络。 路由器的工作过程 (1)数据包到达路由器排到等待处理队列，按照“先来先出”的原则等待 (2)路由器提取目标地址，查看路由表 ①如果有多条路径，选择一条最佳路径； ②如果下一个网络允许的数据包的长度比源路径数据包长度小，则路由器进行分段 知识点梳理 二 路由的分类 1. 直连路由 路由器接口上配置的网段地址会自动出现在路由表中并与接口关联，这种路由方式叫做直连路由。直连路由会随接口的状态变化在路由表中自动变化，当接口的物理层与数据链路层状态为正常时，此直连路由会自动出现在路由表中，当路由器检测到此接口关闭后，此条路由会自动消失。 知识点梳理 二 路由的分类 2. 静态路由 系统管理员手工设置的路由称为静态路由，一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的，它不会随未来网络拓扑结构的改变而自动改变。 对于一个拓扑稳定的网络，细心地设置和运用静态路由可以改进网络的性能，保障重要应用的带宽。在一个无冗余连接的网络中，静态路由是最佳的路由方式。 知识点梳理 二 路由的分类 3. 缺省路由 缺省路由也是路由表中的一个条目，用来指明一些在下一跳没有明确地列于路由表中的数据单元该如何转发。对于在路由表中找不到明确路由条目的、所有的数据包都将按照缺省路由指定的接口和下一跳地址进行转发。 在路由表中，缺省路由以到网络0.0.0.0的路由形式出现。 知识点梳理 二 路由的分类 4. 动态路由 路由表可以是由网络管理员设置好的、固定的静态路由表，也可以是动态路由协议根据网络的运行情况而调整产生的。根据所使用的路由协议提供的功能，动态路由可以自动学习和记忆网络运行情况，在需要时自动计算数据传输的最佳路由。它适应大规模的、复杂的网络环境下使用。 知识点梳理 二 ★无线路由器 无线路由器一般有三种接口，即：电源接口、WAN（广域网）接口、LAN接口。 WAN口是用来连接广域网络的，LAN口是用来以有线方式连接本地设备。WAN口和LAN口均以RJ-45标准提供。 ★ 网关 网关是一个网络连接到另一个网络的“关口”，它具有将不同体系结构的网络连接在一起的功能。网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。 限时练习 三 1．以下关于广域网协议的描述，正确的是 （ ） A. TCP/IP 协议仅用于局域网，不支持广域网 B. PPP 协议常用于广域网中路由器与交换机的连接 C. HDLC 协议是一种面向连接的广域网数据链路层协议 D. IP 协议负责广域网中数据的可靠传输 【答案】C 【解析】HDLC（高级数据链路控制）是广域网常用的数据链路层协议，采用面向连接的方式确保数据帧的有序传输。 限时练习 三 2.以下广域网技术主要基于 “电路交换” 技术，适合实时语音通信的是（ ） A. X.25 B. PSTN C. DDN D. ISDN（分组模式） 【答案】B 【解析】PSTN核心为电路交换，通信前建立专用链路，实时性强，是传统语音通信的主要载体。 限时练习 三 3．与数据报服务相比，虚电路服务（ ）。 A．能保证分组的顺序到达 B．在传输数据前，收/发端需建立电路连接 C．传输效率高 D．每个分组必须携带完整的目的地址 【答案】A 【解析】由于虚电路中所有分组经过相同的路由到达目的节点，所以能保证分组的顺序到达。 限时练习 三 4．在 Internet 的几种路由协议中，（ ）采用了链路状态路由算法。 A．RIP B．BGP C．OSPF D．NAT 【答案】C 【解析】OSPF（开放的最短路径优先）内部网关路由协议采用了链路状态路由算法。RIP 协议采用距离-矢量路由算法。BGP 采用路径向量路由选择算法，NAT 协议不属于路由协议。 限时练习 三 5．下列关于三层交换机与二层交换机的核心区别，描述正确的是 （ ）​ A. 三层交换机支持 POE 供电，二层交换机不支持​ B. 三层交换机可基于 IP 地址转发数据，二层交换机仅基于 MAC 地址转发​ C. 三层交换机端口速率更高，二层交换机端口速率更低​ D. 三层交换机仅用于广域网，二层交换机仅用于局域网 【答案】B 【解析】二层交换机工作在数据链路层，核心是基于 MAC 地址转发数据帧，仅能实现同一广播域（VLAN）内的通信；三层交换机在二层转发基础上，新增网络层功能，可基于 IP 地址执行路由转发，实现不同 VLAN（不同网段）间的通信，这是二者的核心差异。 限时练习 三 6.某自治系统内采用RIP协议，若该自治系统内的路由器R1收到其邻居路由器R2的距离矢量，距离矢量中包含信息“<net1,16>”，则能得出的结论是（ ）。 A．R2可以经过R1到达net1，跳数为17 B．R2可以到达net1，跳数为16 C．R1可以经过R2到达net1，跳数为17 D．R1不能经过R2到达net1 【答案】D 【解析】RIP协议里规定跳数为16表示路由不可达，因此R1不能经过R2到达net1。 限时练习 三 7.下列关于 “网关” 的描述，正确的是（ ） A. 网关是一种独立的硬件设备，与路由器、交换机无关 B. 网关的作用是实现不同网络协议（如 TCP/IP 与 IPX）之间的转换 C. 局域网内所有设备的网关必须设置为三层交换机的 IP，不能设置为路由器的 IP D. 网关仅用于局域网内设备的 IP 地址分配，与跨网络通信无关 【答案】B 【解析】网关本质是 “协议转换节点”，当两个网络采用不同协议（如企业内网 TCP/IP 协议与工业控制网 IPX 协议）时，需通过网关转换数据格式，实现互通。 限时练习 三 8．三层交换机同时具备二层交换机的 MAC 地址转发功能和路由器的 IP 路由功能，可替代路由器实现所有网络场景的互联。（ ） 【答案】× 【解析】三层交换机虽集成路由功能，但主要面向局域网（以太网）环境，不支持路由器的广域网接口（如 Serial 口、3G/4G 模块）和广域网协议（如 PPP、HDLC），无法替代路由器实现局域网与广域网（如专线、互联网）的互联，仅能在局域网内替代路由器实现跨 VLAN 通信。 限时练习 三 9．广域网的传输速率一定比局域网慢，因为其覆盖范围更广。（ ） 【答案】× 【解析】传输速率取决于技术标准而非覆盖范围，例如广域网中的光纤专线（如 10Gbps SDH）速率可远超局域网中的百兆以太网（100Mbps）；仅早期拨号上网等广域网技术速率较慢，不能一概而论。 限时练习 三 10.PSTN 不仅能传输语音信号，还能通过 Modem 将数字信号转换为模拟信号，实现低速数据传输。（ ） 【答案】√ 【解析】PSTN 最初设计用于语音通信，但通过 Modem（调制解调器）可将计算机的数字信号调制为模拟信号，借助电话线路传输，再解调回数字信号，从而实现低速（如 56kbps 以下）的数据通信，这是早期互联网接入的常见方式之一。 限时练习 三 11.按路由协议的实现方式，路由器可分为静态路由器和动态路由器，其中______路由器的路由表需管理员手动配置，当网络拓扑发生变化（如链路中断）时，需手动更新路由表，否则会导致路由失效。 【答案】静态 【解析】静态路由器的核心特征是 “路由表手动维护”。 限时练习 三 12.为了降低广域网传输成本并提高安全性，企业常通过______（填写技术缩写）技术，在公共广域网（如互联网）中建立加密的虚拟通信通道，实现分支机构与总部的安全连接。 【答案】VPN 【解析】VPN 无需企业自建物理专线，而是利用互联网的公共链路，通过 IPsec、SSL 等加密技术构建 “虚拟专线”，既节省了专线租用成本，又能保障数据在传输过程中不被窃取或篡改，是企业广域网的核心组网技术之一。 内容小结 四 1：本章节的内容是关于广域网相关的知识，这一章节知识比较多，在学习时可以利用思维导图进行梳理总结。 2：本章节的重点在于典型的广域网、网络连接设备相关知识，如不同广域网的区别、网络设备的作用及工作层次等内容。 3：本节的难点在于对不同网络设备的区分与应用。 $