软考中级【网络工程师】第6版教材 第5章 网络互连（1）
考点分析：
- 重要程度：⭐⭐⭐⭐⭐
- 本章主要分为两部分：
- 重点协议：IPv4、IPv6、ICMP、TCP/UDP、ARP、RIP/OSFP/BGP等（选择10分 + 案例25分）
- IP地址规划与子网划分（选择5分 + 部分年份案例4分）
- 新教材变化：合并广域网和IPv6到本章、删网络互联设备、删ARP/RARP、删QoS、简化P2P
引言：网络互连技术就是要在不改变原来的网络体系结构的前提下，把一些异构型的网络互相连接构成统一的通信系统，实现更大范围的资源共享。本章先概括介绍网络互连和网络接入的基本原理和关键技术，最后介绍Internet协议及其提供的网络服务。
第1节 广域网技术
广域网是通信公司建立和运营的网络，覆盖面广，可跨越国界。最早出现的也是普及面最广的通信网是公共交换电话网，后来出现了各种公用数据网。这些网络在因特网中都起着重要作用。
1.1 公共交换电话网
PSTN，Public Switched Telephone Network，公共交换电话网，为了话音通信而建立的网络，从20世纪60年代开始又被用于数据传输（56k）。随着发展，采用PSTN拨号的联网方式已基本被淘汰。
电话系统的结构
电话系统是一个高度冗余的分级网络。用户电话机通过一对铜线连接到最近（1 ~ 10km）的端局，这一部分线路叫做“用户回路”，只能传送模拟信号。
端局、长途局、中继局间的干线是传输数字信号的光纤，因此在发送端和接收端需要进行数模转换，通常由调制解调器完成。
1.2 公共数据网X.25
X.25的分层
公共数据网是在一个国家或全世界范围内提供公共电信服务的数据通信网。CCITT于1974年提出了访问分组交换网的协议标准，即X.25建议，后来经过多次修订。这个标准分为3个协议层：物理层、链路层、分组层，分别对应于ISO/OSI参考模型的低三层。
物理层：规定用户终端和网络之间的物理接口，这一层协议采用X.21或X.21bis建议。
链路层：提供可靠的数据传输功能，这一层的标准叫作LAP-B（Link Access Procedure - Balanced），它是HDLC的子集。
分组层：提供外部虚电路服务，这一层协议是X.25建议的核心，特别称为X.25 PLP（Packet Layer Protocol）协议。
X.25 PLP协议
X.25的分组层提供两种虚电路服务：交换虚电路（Switched Virtual Circuit，SVC）和永久虚电路（Permanent Virtual Circuit，PVC）。
交换虚电路：动态建立的虚电路，包含呼叫建立、数据传送、呼叫清除等过程。
永久虚电路：网络指定的固定虚电路，像专用线一样，无需建立和清除连接，可直接传送数据。
无论是交换虚电路还是永久虚电路，都是由几条“虚拟”连接共享一条物理信道。一对分组交换机之间至少有一条物理链路，几条虚电路可以共享该物理链路。
每一条虚电路由相邻节点之间的一对缓冲区实现，这些缓冲区被分配了不同的虚电路代号以示区别。建立虚电路的过程就是在沿线各个节点上分配缓冲区和虚电路代号的过程。
如下例子，用来说明虚电路是如何实现的。图中有A、B、C、D、E、F一共6个分组交换机，假定每个交换机可以支持4条虚电路，所以需要4对缓冲区。
上图建立了6条虚电路。例如虚电路“（3） 1 - BCD - 2 ”：从B节点连接的主机开始，经过C节点，到达D节点连接的主机。对于B节点连接的主机来说，给它分配的是1号虚电路；对于D节点连接的主机，给它分配的是2号虚电路。由此，连接在同一虚电路上的两个主机，看到的虚电路号不一样。
下图为建立和释放虚电路连接的两次握手过程，
1.3 ISDN和ATM
为了开发一种通用的电信网络，实现全方位的通信服务，电信工程师们提出了综合业务数字网（Integrated Service Digital Network，ISDN）。
ISDN分为窄带ISDN（Narrowband Integrated Service Digital Network，N-ISDN）和宽带ISDN（Broadband Integrated Service Digital Network，B-ISDN）。
1.3.1 窄带ISDN
20世纪70年代的网络技术，目的是以数字系统代替模拟电话系统，把音频、视频和数据业务放在一个网络上统一传输。为了提供不同的服务，ISDN需要复杂的信令系统来控制各种信息的流动，同时按照用户使用的实际速率收费，与电话系统根据连接时间收费不同。
注：B信道是64kb/s的话音或数据信道，D信道是16kb/s或64kb/s的信令信道。
窄带ISDN系统主要提供两种用户接口：
- 基本速率2B+D = 144kbps 【家庭用户】
通信公司在用户住所安装一个第一类网络终端设备NT1。用户可以在连接NT1的总线上最多挂接8台设备共享2B+D的144kb/s信道。NT1的另一端通过长达数千米的双绞线连接到ISDN交换局。
- 基群速率30B+D = 2.048Mbps 【大型商业用户】
大型商业用户通过第二类网络终端设备NT2连接ISDN。这种接入方式可以提供30B+D（接近2.048Mb/s）的接口速率，甚至更高。
NT2，即一台专用小交换机（Private Branc