广域网技术

1、广域网络设备角色介绍

广域网络设备基本角色有三种，CE（Customer Edge用户边缘设备）、PE（Provider

 Edge服务提供商边缘设备）和P（Provider服务提供商设备）。具体定义是：

CE：用户端连接服务提供商的边缘设备，CE连接一个或多个PE，实现用户接入。

PE：服务提供商连接CE的边缘设备。PE同时连接CE和P设备，是重点的网络节点。

P：服务提供商不连接任何CE设备。

2、PPP协议概述

1）PPP（point-to-point Protocol，点到点协议）是一种常见的广域网数据链路层协议，主要用于在全双工的链路上进行点到点数据传输封装。

2）PPP提供了安全认证协议族PAP（Password Authentication Protocol，密码验证协议）和CHAP（Challenge Handshake Authentication Protocol，挑战握手认证协议）。

3）PPP协议具有良好的扩展性，例如，当需要在以太网链路上承载PPP协议时，PPP可以扩展为PPPoE。

4）PPP协议提供LCP（Link Control Protocol，网络控制协议），用于各种链路层参数的协商，例如最大接收单元，认证模式等。

5）PPP协议提供各种NCP（Network Control Protocol，网络控制协议）如IPCP（IP Control Protocol，IP控制协议），用于各网络层参数的协商，更好地支持了网络层协议。

3、PPP链路建立流程

PPP链路的建立有三个阶段的协商过程，链路层协商、认证协商（可选）和网络层协商。

链路层协商：通过LCP报文进行链路参数协商，建立链路层连接。

认证协商（可选）：通过链路建立阶段协商的认证方式进行链路认证。

网络层协商：通过NCP协商来选择和配置一个网络层协议并进行网络层参数协商。

4、LCP协商过程-正常协商

LCP协商由不同的LCP报文交互完成。协商由任意一方发送Configure-Request报文发起。如果对接接收此报文参数匹配，则通过回复Configure-Ack响应协商成功。

5、PPP认证模式-PAP

链路协商成功后，进行认证协商。认证协商有两种模式，PAP和CHAP。

PAP认证双方有两次握手。协商报文以明文的形式在链路上传输。

6、PPP认证模式-CHAP

CHAP认证双方有三次握手。协商报文被加密后再再链路上传输。

7、NCP协商-静态IP地址协商

PPP认证协商后，双方进入NCP协商阶段，协商在数据链路上所传输的数据包的格式与类型。以常见的IPCP协议为例，它分为静态IP地址协商和动态IP地址协商。

静态IP地址协商需要手动在链路两端配置IP地址。

8、PPP基本配置命令-PAP认证

1）配置接口封装PPP协议

2）配置验证方以PAP方式认证对端（AR1）：首先需要通过AAA将被验证方的用户名和密码加入本地用户列表，然后选择认证模式。

3）配置被验证方以PAP方式被对端认证：本地发送PAP用户名和口令。

4）指定认证用户业务类型，添加ppp认证的用户信息

5）添加ppp认证的用户信息

9、PPP基本配置命令-CHAP认证

 1）配置接口封装PPP协议

2）配置验证方以PAP方式认证对端（AR1）：首先需要通过AAA将被验证方的用户名和密码加入本地用户列表，然后选择认证模式。

3）配置被验证方以PAP方式被对端认证：本地发送PAP用户名和口令。

4）指定认证用户业务类型，添加ppp认证的用户信息

5）添加ppp认证的用户信息

10、PPPoE

PPPoE（PPP over Ethernet，以太网承载PPP协议）是一种把PPP帧封装到以太网中的链路层协议。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。

PPPoE集中了PPP和Ethernet两个技术的优点。既有以太网的组网灵活优势，又可以利用PPP协议实现认证，计费等功能。

11、MPLS标签转发

MPLS是一种IP骨干网技术

MPLS是一种隧道技术，在IP路由和控制协议的基础上，向网络层提供面向连接的交换。能够提供较好的QoS保证。

MPLS标签指导报文转发的过程中，使用本地标签查找替代传统IP转发的路由查找，大大提高转发效率。

MPLS转发过程中使用的标签，既可以通过手工静态配置，又可以通过动态标签分发协议分配。

12、Segment Routing简介

为解决传统IP转发和MPLS转发的问题，业界提出了SR(Segment Routing，分段路由)。SR的转发机制有很大改进，主要体现在以下几个方面：

基于现有协议进行扩展：扩展后的IGP/BGP具有标签分发能力，因此网络中无需其他任何标签分发协议，实现协议简化。

引入源路由机制：基于源路由机制，支持通过控制器进行集中算路。

由业务来定义网络：业务驱动网络，由应用提供需求（时延，宽带，丢包率等），控制器收集网络拓扑、带宽利用率，时延等信息，根据业务需求计算显示路径。