WAN技术
一、 广域网接口
1.路由广域网接口演进2.Etheret 接口
以太网由 Xerox（施乐）公司 PARC 研究中心于 1973 年 5 月 22 日首次提
出。
以太网类型：
10M 以太网（标准以太网）
100M 以太网（快速以太网）
1000M 以太网（千兆以太网）
10G 以太网（万兆以太网）
100G 以太网（ 100G 以太网）
……
3.POS 接口
Packet Over SONET/SDH ：在 SONET/SDH 上承载 P 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-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：
OC-3/STM-1： 155.52Mbps
OC-12/STM-4： 622.O8Mbps
OC48/5TM-16： 2488 32Mbps
OC192/STM- 64： 9953 28Mbps
OC768/STM.256：39813.12Mbps
SONET （ Synchronous Optical Network ）同步光网络， OC-n/STM-n 序
列。
SDH （ Synchronous Digital Hierarchy ）同步数字系列，是 CCITT 定义
的，它使用了 SONET 速率的一个子集，STM-n 序列。
注：OC-n： Optical Carrier level n （光载体等级）是光纤传输的-种单位，
最小的单位为 OC-1 ，其传输数据量约为 51.84 Mbps。
STM： Synchronous Transport Module ，同步传输模块。
PPP 原理与配置
1.PPP 基本概念
（1） 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：
数据封装方式：定义封装多协议数据包的方法。
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。
网络层控制协议（NCP）：包含- -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。
（2） PPP 报文结构PPPoE 原理与配置
1.定义
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。
2.产生
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。
3.原理
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。4.优势
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 PP 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。
5.PPPoE 会话建立过程OSPF
一、 路由协议分类
1.按范围分类
IGP：RIP、OSPF、IS-IS、EIGRP
EGP：BGP
2.按算法分类
距离矢量：RIP
链路状态：OSPF、IS-IS
混合型：BGP、EIGRP
3.按整体计算方式分类
（1） 分布式
路由器到目标的路由的计算沿途经过的每个路由器都参与了，是一种边做
信息边传递的计算方式。代表路由协议 RIP、BGP。
（2） 集中式
路由器到目标的路由的沿途每个路由器都转发了原始信息，但不参与计
算，是一种先收集全网信息，然后统一进行计算的方式。代表路由协议
OSPF。
（3） 二者对比
以下对比仅对于分布式及集中式二者而言。
SPF 算法（Open Shortest Path First）
开放式最短路径优先 OSPF（Open Shortest Path First）协议是 IETF 定义的一种基于链路状态的内部网关路由协议。
OSPF 的路由计算过程可以简化描述为：
路由器之间发现并建立邻居关系。
每台路由器产生并向邻居泛洪链路状态信息，同时收集来自其他路由
器链路状态信息，完成 LSDB（Link State Database）的同步。
每台路由器基于 LSDB 通过 SPF 算法，计算得到一棵以自己为根的
SPT（Shortest Path Tree），再以 SPT 为基础计算去往各目的网络的
最优路由，并形成路由表。
1.构建 SPF 树
根据 Router-LSA 和 Network-LSA 中的拓扑信息，构建 SPF 树干。Phase 2：计算最优路由。
基于 SPF 树干和 Router-LSA、Network- LSA 中的路由信息，计算最优路由。
3.详细计算过程
在一类 LSA 和二类 LSA 中，包括了拓扑信息和路由信息。
OSPF 将依据 SPF 算法和各类 LSA 进行最短路径树的计算：
Phase 1：依据一类 LSA 中的 Point to Point，TransNet 以及二类 LSA，
构建 SPF 树。
Phase 2：依据一类 LSA 中的 Stub 以及二类 LSA，计算最优路由。
（1） 第一阶段
OSPF 路由器将分别以自身为根节点计算最短路径树。
以 RTA 为例，计算过程如下：
RTA 将自己添加到最短路径树的树根位置，然后检查自己生成的
Router-LSA，对于该 LSA 中所描述的每一个连接，如果不是一个 Stub
连接，就把该连接添加到候选列表中，分节点的候选列表为 Link ID，
对应的候选总开销为本 LSA 中描述的 Metric 值和父节点到达根节点开
销之和。
根节点 RTA 的 Router-LSA 中存在 TransNet 中 Link ID 为 10.1.12.2
Metric=1 和 P-2-P 中 Link ID 为 3.3.3.3 Metric=48 的两个连接，被添加
进候选列表中。
RTA 将候选列表中候选总开销最小的节点 10.1.12.2 移到最短路径树
上，并从候选列表中删除。
（2） 第二阶段
DR 被加入到 SPF 中，接下来检查 Ls id 为 10.1.12.2 的 Network-LSA。如果
LSA 中所描述的分节点在最短路径树上已经存在，则忽略该分节点。
如图所示，在 Attached Router 部分：
节点 1.1.1.1 被忽略，因为 1.1.1.1 已经在最短路径树上。
将节点 2.2.2.2，Metric=0，父节点到根节点的开销为 1，所以候选总开
销为 1，加入候选列表。
候选节点列表中有两个候选节点，选择候选总开销最小的节点 2.2.2.2
加入最短路径树并从候选列表中删除。
第三阶段
节点 2.2.2.2 新添加进最短路径树上，此时继续检查 Ls id 为 2.2.2.2 的
Router-LSA：
第一个 TransNet 连接中，Link ID 为 10.1.12.2，此节点已经在最短路径树上，忽略。
第二个 TransNet 连接中，Link ID 为 10.1.235.2，Metric=1，父节点到
根节点的开销为 1，候选总开销为 2，加入候选列表。
第三个 P-2-P 连接中，Link ID 为 4.4.4.4，Metric=48，父节点到根节点
的开销为 1，候选总开销为 49，加入候选列表。
候选节点列表中有三个候选节点，选择候选总开销最小的节点
10.1.235.2 加入最短路径树并从候选列表中删除。
（4） 第四阶段
DR 被加入到 SPF 中，接下来检查 Ls id 为 10.1.235.2 的 Network-LSA。 如图所示，在 Attached Router 部分：
节点 2.2.2.2 被忽略，因为 2.2.2.2 已经在最短路径树上。
将节点 3.3.3.3，Metric=0，父节点到根节点的开销为 2，候选总开销为
2，加入候选列表。（如果在候选列表中出现两个节点 ID 一样但是到
根节点的开销不一样的节点，则删除到根节点的开销大的节点。所以
删除节点 3.3.3.3 累计开销为 48 的候选项）。 将节点 5.5.5.5，Metric=0，父节点到根节点的开销为 2，候选总开销为
2，加入候选列表。
候选节点列表中有三个候选节点，选择候选总开销最小的节点 3.3.3.3
和 5.5.5.5 加入最短路径树并从候选列表中删除。
（5） 第五阶段
节点 3.3.3.3 和 5.5.5.5 新添加进最短路径树上，此时继续检查 Ls id 分别为
3.3.3.3 和 5.5.5.5 的 Router-LSA。
Ls id 为 3.3.3.3 的 LSA：
Link ID 为 10.1.235.2 的节点已经在最短路径树上，忽略。
Link ID 为 1.1.1.1 的节点已经在最短路径树上，忽略。
（6） 第六阶段
Ls id 为 5.5.5.5 的 LSA：
Link ID 为 10.1.235.2 的节点已经在最短路径树上，忽略。
Link ID 为 4.4.4.4 的 P-2-P 连接，Metric=48，父节点到根节点的开销
为 2，候选总开销为 50。因为节点 4.4.4.4 已经在候选列表中出现，且
候选总开销为 49。49<50，所以子节点 4.4.4.4 的父节点选择 2.2.2.2。
至此，再通过命令 display ospf lsdb router 4.4.4.4 发现，LSA 中的连接
所描述的相邻节点都已经添加到了 SPF 树中。
此时候选列表为空，完成 SPF 计算，其中 10.1.12.2 和 10.1.235.2 是虚
节点（DR）。
（7） 计算最优路由
从根节点开始依次添加各节点 LSA 中的路由信息。
添加顺序为各节点加入 SPF 树的顺序。
第二阶段根据 Router LSA 中的 Stub、Network LSA 中的路由信息，完成最优路由的计算。
从根节点开始，依次添加 LSA 中的路由信息（添加顺序按照每个节点加入
SPF 树的顺序）：
1.1.1.1（RTA）的 Router LSA 中，共 1 个 Stub 连接，网络号/掩码
10.1.13.0/24，Metric=48；
10.1.12.2（DR）的 Network LSA 中，网络号/掩码 10.1.12.0/24，
Metric=1+0=1；
2.2.2.2（RTB）的 Router LSA 中，共 1 个 Stub 连接，网络号/掩码
10.1.24.0/24，Metric=1+0+48=49；
10.1.235.2（DR）的 Network LSA 中，网络号/掩码 10.1.235.0/24，
Metric=1+0+1=2；
3.3.3.3（RTC）的 Router LSA 中，共 1 个 Stub 连接，网络号/掩码
10.1.13.0/24，已在 RTA 上，忽略；
5.5.5.5（RTE）的 Router LSA 中，共 1 个 Stub 连接，网络号/掩码
10.1.45.0/24，Metric=1+0+0+1+48=50；
4.4.4.4（RTD）的 Router LSA 中，共 2 个 Stub 连接，网络号/掩码
10.1.24.0/24，已在 RTB 上，忽略；网络号/掩码 10.1.45.0/24，已在
RTE 上，忽略
LSARouter LSA（一类）：每个路由器都会产生，描述了路由器的链路状态和
开销，在所属的区域内传播。
Network LSA（二类）：由 DR 产生，描述本网段的链路状态，在所属的区
域内传播。
Network-summary-LSA（三类）：由 ABR 产生，描述区域内某个网段的路
由，并通告给其他相关区域。
ASBR-summary-LSA（四类）：由 ABR 产生，描述到 ASBR 的路由，通告给除 ASBR 所在区域的其他相关区域。
AS-external-LSA（五类）：由 ASBR 产生，描述到 AS 外部的路由，通告
到所有的区域（除了 Stub 区域和 NSSA 区域）。
NSSA LSA（七类）：由 ASBR 产生，描述到 AS 外部的路由，仅在 NSSA
区域内传播。
1.Router-LSA
（1） LSA 头部的三个字段含义
Type：LSA 类型，Router-LSA 是一类 LSA。
LS id：链路状态 ID。
Adv rtr：产生此 Router-LSA 的路由器 Router ID。
一条 Router-LSA 可以描述多条链接，每条链接描述信息由 Link ID Data，
Link Type 和 Metric 组成，其关键字含义如下：
Type：链接类型（并非 OSPF 定义的四种网络类型），Router LSA 描述的
链接类型主要有：
Point-to-Point：描述一个从本路由器到邻居路由器之间的点到点链接，属于拓扑信息。
TransNet：描述一个从本路由器到一个 Transit 网段（例如 MA 网段或
者 NBMA 网段）的链接，属于拓扑信息。
StubNet：描述一个从本路由器到一个 Stub 网段（例如 Loopback 接
口）的链接，属于路由信息。
Link ID：此链接的对端标识，不同链接类型的 Link ID 表示的意义也不同。
Data：用于描述此链接的附加信息，不同的链接类型所描述的信息也不同。
Metric：描述此链接的开销