路由器物理接口演进图:
信道的基本单元时64k
相比于交换机,路由器的接口类型非常多
1000M以太网:
1000M以太网标准如下:
1000BASE-T:IEEE802.3ab , 5类非屏蔽双绞线
1000BASE-X:IEEE802.3z,多模光纤、单模光纤和150欧平衡屏蔽式双绞线。
1000BASE-CX: 由于最大长度25米,现在应用已经很少。
1000BASE-SX: 短波850nm ,激光范围( 770~ 860nm )只用于多模光纤。
1000BASE-LX:长波1310nm ,激光范围( 1270 ~ 1355nm )主要用于单模光纤,但也可以用于多模光纤。
10GE以太网:
标准:IEEE802.3ae
10Gbs/s以以网有两类:
•串行的10GBase-S/L/E-R/W :
1.10GBase-S :短距; 850nm ;多模。
2.10GBase-L :长距; 1310nm;单模。
3.10GBase-E :超长距; 1550nm;单模。
4. W= WAN PHY ,广域网物理层, 9.95328Gb/s码率,采用SONET STS- 192c及SDH VC -4 -64C封装,可以使用DWDM或SDH/SONET光传输网作传送,使10G以太网无缝接入光传输网。
5.R= LAN PHY ,局域网物理层, 10.3125Gb/s码率。
•4路并行WDM (波分复用)的10GBase-LX4 :
1.10GBase-LX4 : 1310nm;多模。
2.10GBase-LX4 : 1310nm;单模。
100GE以太网:100G以太网( 100GE )标准从开始讨论制订到正式获批发布,经历了长达4年之久: 2010年6月, IEEE正式对外宣布IEEE 802.3ba标准。
在当前正式发布的802.3ba标准中,对于100Gbps MAC速率,提供了如下物理层规范:
1.40km单模光纤( SMF ) :对应的PHY为100GBASE-ER4 ,由4个WDM ( 1310nm, 800GHz间隔)通道组成。
2.10km单模光纤: 对应的PHY为100GBASE-LR4 ,由4个WDM ( 1310nm,800GHz波长间隔)通道组成。
3.100m OM3多模光纤:对应的PHY为100GBASE-SR10 ,由10条独立的多模光纤通道( 850nm )组成。
4.7m铜线:对应的PHY为100GBASE-CR10 ,由10条独立的铜缆通道组成。
POS接口:
Packet Over SONET/SDH :在SONET/SDH上承载IP包或其他数据包的传输技术。
POS将长度可变的数据包直接映射进SONE T同步载荷中,使用SONET物理层传输标准, 提供了一种高速、可靠、点到点的数据连接。采用光纤进行传输。
POS常用接口速率:
1.OC-3/STM 1: 155.52Mbps
2.0C-12/STM-4: 622.08Mbps
3.0C48/STM-16: 2488.32Mbps
4.0C192/STM-64: 9953.28Mbps
5.OC768/STM- 256:39813.12Mbps
SONET ( Synchronous Optical Network )同步光纤网。北美、日本的传输标准,采用0C-n速率格式。
SDH ( Synchronous Digital Hierarchy )同步数字系列。欧洲、中国等地区的传输标准,采用STM-n速率格式。
Ethernet接口和POS接口的比较:
•Ethernet接口和POS接口在速率 上,都可以达到10G、40G。在100G Ethernet标准发布后,速率上Ethernet接口更胜-筹。
•POS端口里采用PPP或HDLC的二层封装来承载IP ,二层报头开销最长9个字节,也.可能是7个字节。而10G LAN和WAN都是以太封装,二层报头开销是18个字节。由此看出, POS接口对IP报文的传输效率更高。
•成本上, Ethernet接口/Ethernet单板价格更低。例如10GE接口,近似10G POS接口价格的一半。
PPP基本概念–三大组件
•PPP协议在TCP/IP协议栈中位于数据链路层,是目前应用最广泛的点到点链路层协议。
•PPP的三个组件:
1.数据封装方式:定义封装多协议数据包的方法。
2.链路控制协议(LCP) :定义建立、协商和测试数据链路层连接的方法。
3.网络层控制协议( NCP ) :包含一组协议,用于对不同的网络层协议进行连接建立和参数协商。
报文结构:
PPP报文封转格式:
Flag域:Flag域标识一个物理帧的起始和结束,该字节为0x7E。
Address域:Address域可以唯一标识对端。PPP协议是被运用在点对点的链路上,因此,使用PPP协议互连的两个通信设备无须知道对方的数据链路层地址。按照协议的规定将该字节填充为全1的广播地址,对于PPP协议来说,该字段无实际意义
Control域:该字段默认值为0x03,表明为无序号帧,PPP默认没有采用***和确认来实现可靠传输
Address和Control域一起标识此报文为PPP报文,即PPP报文头为FF03
Protocol域:协议域可用来区分PPP数据帧中信息域所承载的数据报类型。
LCP报文封装格式:
Code域:代码域的长度为一个字节,主要是用来标识LCP数据报文的类型
Identifier域:
1.标识域为1个字节,用来匹配请求和响应,当标识域值为非法时,该报文将被丢弃
2.通常一个配置请求报文的ID是从0x01开始逐步加1的。当对端接收到该配置请求报文后,无论使用何种报文回应对方,但必须要求回应报文中的ID要与接收报文中的ID一致
Length域:
1.长度域的值就是该LCP报文的总字节数据。它是代码域、标志域、长度域和数据域四个域长度的总和
2.长度域所指示字节数之外的字节将被当作填充字节而忽略掉,而且该域的内容不能超过MRU的值
Data域:
1.Type为协商选项类型
2.Length为协商选项长度,它是指Data域的总长度,也就是包含Type、Length和Data
3.Data为协商的选项具体内容。
建链过程:
注:Terminate:PPP在此阶段使用LCP关闭PPP连接。PPP连接关闭(Down)后,PPP进入Dead阶段
LCP协议–报文类型:
LCP协议有3大类报文:
1.链路配置包,用于建立和配置链路:Configure-Request(匹配请求),Configure-Ack(匹配确认),Configure-Nak(匹配否认),和Configure-Reject(匹配拒绝)。
2.链路结束包,用于结束一个链路:Terminate-Request(终止请求)和Terminate-Ack(终止确认)。
3.链路维修包,用于管理和调试一个链路:Code-Reject(代码拒绝), Protocol-Reject(协议拒绝), Echo-Request(回波请求), Echo-Reply(回波应答), 和Discard-Request(抛弃请求)。
用于协商的参数:
链路协商过程:
链路协商成功:
链路协商参数不成功:
链路协商参数不能识别:
检测链路状态:
连接关闭:最多两次
PAP认证:
报文类型:
chap认证:挑战握手协议。
报文类型:
工作原理:
NCP协议:网络层协议。检测地址冲突,让对方知道本端的地址。(本端在记录对端的地址时,不管对端是多少位,只记录32位)
配置:
进接口:
获得地址:
对端给地址:
写个地址池,或直接写地址
通过协商获得IP地址:
MP基本原理:增加带宽,将多个PPP链路捆绑使用。
•MP方式下链路协商过程:
1.LCP阶段,也需验证对端接是否工作在MP方式下。
2.NCP阶段,根据MP-Group接口或指定虚拟接口模板的各项NCP参数(如IP地址等)进行NCP协商。
•实现方式
1.虚拟接口模板方式。.
2.MP-Group方式。
注:MultiLink PPP允许将报文分片,分片将从多个点对点链路上送到同一个目的地
配置:配置R1和R2的互联接口封装类型为PPP ,使用CHAP认证,用户名为Huawei ,密码为Hello
IP-Trunk:
•Trunk接口分为Eth-Trunk和IP-Trunk两种。
1.Eth-Trunk只能由以太网链路构成。
2.IP-Trunk- -般由POS接口构成。
•在一个IP-Trunk内,可以实现流量负载分担。负载分担分为逐流负载分担和逐包负载分担
1.逐流负载分担:当报文的源IP地址和目的IP地址都相同时,这些报文从同- -个成员链路上通过
2.逐包负载分担:以报文为单位分别从不同的成员链路上发送。
•IP-Trunk的成员接口只能使用HDLC封装形 式。IP-Trunk的原理 与Eth-Trunk类似。
配置:
PPPoE概述:
•PPPoE ( PPP over Ethernet )协议是一 种把PPP帧封装到以太网帧中的链路层协议。PPPoE可以使以太网网络中的多台主机连接到远端的宽带接入服务器。
•运营商希望把一个站点上的多台主机连接到同一台远程接入设备,同时接入设备能够提供与拨号上网类似的访问控制和计费功能。在众多的接入技术中,把多个主机连接到接入设备的最经济的方法就是以太网,而PPP协议可以提供良好的访问控制和计费功能,于是产生了在以太网上传输PPP报文的技术,即PPPoE。
•PPPoE利用以太网将大量主机组成网络,通过一个远端接入设备连入因特网,并运用PPP协议对接入的每个主机进行控制,具有适用范围广、安全性高、计费方便的特点。
•PPP应用于以太网以实现广播式的网络中多台主机连接到远端的接入服务器的技术。
•PPPoE组网结构采用Client/Server模型
注:PPPoE利用以太网将大量主机组成网络,通过一个远端接入设备连入因特网,并运用PPP协议对接入的每个主机进行控制,具有适用范围广、安全性高、计费方便的特点
会话建立过程:
Discovery阶段:
1.PPPoE Client广播发送一个PADI(PPPoE Active Discovery Initial)报文,在此报文中包含PPPoE Client想要得到的服务类型信息
2.所有的PPPoE Server收到PADI报文之后,将其中请求的服务与自己能够提供的服务进行比较,如果可以提供,则单播回复一个PADO(PPPoE Active Discovery Offer)报文
3.根据网络的拓扑结构,PPPoE Client可能收到多个PPPoE Server发送的PADO报文,PPPoE Client选择最先收到的PADO报文对应的PPPoE Server做为自己的PPPoE Server,并单播发送一个PADR(PPPoE Active Discovery Request)报文
4.PPPoE Server产生一个唯一的会话ID(Session ID),标识和PPPoE Client的这个会话,通过发送一个PADS(PPPoE Active Discovery Session-confirmation)报文把会话ID发送给PPPoE Client,会话建立成功后便进入PPPoE Session阶段
5.完成后通信双方都会知道PPPoE的Session_ID及对方MAC,它们共同确定唯一的PPPoE Session
Seesion阶段:PPPoE Session上的PPP协商和普通的PPP协商方式一致。PPPoE Session的PPP协商成功后,就可以承载PPP数据报文。在PPPoE Session阶段所有的以太网数据包都是单播发送的
Terminate阶段:进入PPPoE Session阶段后,PPPoE Client和PPPoE Server都可以通过发送PADT报文的方式来结束PPPoE连接。PADT数据包可以在会话建立以后的任意时刻单播发送。在发送或接收到PADT后,就不允许再使用该会话发送PPP流量了
配置:
server为虚模板。client为dialer