广域网wide area network在一个广泛范围内建立的计算机通信网。广泛的范围是指地理范围而言，可以超越一个城市，一个国家甚至及于全球。因此对通信的要求高、复杂性也高。广域网简称WAN。在实际应用中，广域网可与局域网(LAN)互连，即局域网可以是广域网的一个终端系统。组织广域网，必须按照一定的网络体系结构和相应的协议进行，以实现不同系统的互连和相互协同工作。
广域网-主要特点
（1）主要提供面向通信的服务，支持用户使用计算机进行远距离的信息交换；
（2）覆盖范围广，通信的距离远，需要考虑的因素增多，如媒体的成本、线路的冗余、媒体带宽的利用和差错处理等；
（3）由电信部门或公司负责组建、管理和维护，并向全社会提供面向通信的有偿服务、流量统计和计费问题。
广域网-广域网链路
专线是永久的点到点的服务，常用于为某些重要的公司、学校等提供的核心或者骨干连接。
交换连接可以分成3种：电路交换、包交换和信元交换。
1)电路交换 电路交换是广域网所使用的一种交换方式。可以通过运行商网络为每一次会话过程建立，维持和终止一条专用的物理电路。电路交换也可以提供数据报和数据流两种传送方式。电路交换在电信运营商的网络中被广泛使用，其操作过程与普通的电话拨叫过程非常相似。综合业务数字网（ISDN）、DDR就是一种采用电路交换技术的广域网技术。电路交换技术的示意图如下：
2）包交换 包交换也是一种广域网上经常使用的交换技术，通过包交换，网络设备可以共享一条点对点链路通过运营商网络在设备之间进行数据包的传递。包交换主要采用统计复用技术在多台设备之间实现电路共享。帧中继、SMDS（交还式多兆位数据服务）以及X.25等都是采用包交换技术的广域网技术。
3）信元交换 什么是“信元”？把已经数字化的语音、数据和图像等信息分割成许多固定长度的分组，这个分组就叫信元。每个信元的固定长度是53个字节，分成信头和信息域两个部分。信头的长度是5个字节，在信元的前面部分，内容是各种控制信息，主要是去向地址等；信息域的长度是48个字节，是在信头的后面，内容是用户要传送的信息。各种要传送的信息不论是语音、数据还是图像，都要先分割成信元。所有用户发出的信元都汇集到一个缓冲存储器中，在这里排队等候传送。传送是采用“统计复用”、“见空就传”的方式（参见“统计复用”一条）。不论是哪个用户发的信息，都同样排队输入，使任何业务都能按实际需要使用信道资源，最大限度地利用信道资源，并能真正实现业务的综合。
ATM就是一种信元交换的方式。异步转移模式（asynchronocis transfer mode），也有人称之为异步传递方式，简称ATM。ATM的基本特征是信息的传输、复用和交换都是以“信元”为基本单位。
广域网-关键技术
在广域网中常常可以发现其关键技术，包括 SONET、帧中继、X.25、ATM 和 PPP 。
ATM：是一种专用连接交换技术，它以53字节为单位将数字信息封装成若干个单元。单个的数据包单元并不会与其它相关的数据包单元同时进行处理，在沿着通信线路被多路传输之前，它们处于队列中。ATM 网络的带宽可达到 10Gbps。
帧中继（FR）：是一种高速的分组交换数据通信服务，与 X.25 类似。帧中继广泛地用于局域网对局域网之间的连接服务，也特别适合局域网环境中突飞猛进的需求。
同步光学网络（SONET）/ 数字分级网络（SDH）：是一种利用光纤网络进行高速通信的国际标准。SONET 能够建立起光学媒体（OC）等级的网络通信，带宽介于 51.8Mbps 和 10Gbps（OC-192）之间，或更高。数字分级网络是欧洲的与 SONET 相对等的产物。
X.25：X.25 协议支持不同公共网络上的计算机在网络层上利用中间计算机进行通信。
端对端协议（PPP）：点对点连接提供了一条单一的，从用户房屋到远程网络的广域网通信线路，且该线路是预先制定的、并通过媒体进行传输，如通过电话公司进行传输。点对点连接线路通常是向媒体公司租赁的，因此通常也叫做租用线。媒体公司需要向用户的点对点连接线路分配专用的双绞线和硬件设备。
交换式多兆位数据服务（SMDS）：是宽带技术的一种，由 Bellcore 开发。它以 IEEE 802.6 的分布排列双总线（DQDB）技术为基础。SMDS 能够使用光纤或铜质的媒介。它支持的带宽包括 DS-1 的 1.544Mpbs 或 DS-3 的 44.736 Mbps。
广域网-接入方式
1 公共交换电话网（PSTN）
模拟拨号服务是基于标准电话线路的电路交换服务，这是一种最普遍的传输服务，往往用来作为连接远程瑞点的连接方法，比较典型的应用有：远程瑞点和本地LAN之间互连、远程用户拨号上网，用作专用线路的备份线路。
由于模拟电话线路是针对话音频率（30－4000Hz）优化设计的，使得通过模拟线路传输数据的速率被限制在33.4kbit/s以内，而且模拟电话线路的质量有好有坏，许多地方的模拟电话线路的通信质量无法得到保证，线路噪声的存在也将直接影响数据传输速率。
2 综合业务数字网（ISDN）
综合业务数字网（ISDN）为用户提供端一端数字通信线路，目前ISDN有两类接口标准：基本速率接口（BRI）和基群速率接口（PRI）。基本速率接口（BR）提供2B＋D数字通道，其中2个B通道（每个B通道为64kbit/s）是承载通道，用于完成两端之间数据传输， D通道（16kbit/s）是控制通道，用于在用户和ISDN交换节点之间传输呼叫控制协议报文。一次群有两种速率标准，一种和E1线路的传输速率相对应，为31个B通道，另一种和T1线路的传输速率相对应，为24个B通道，其中一个B通道用作信令传输通道，相当于BRI的D通道。ISDN用户端和ISDN交换节点之间的连接也采用普通观绞线，因此当用户要求把模拟电话线路改成综合业务数字网（ISDN）线路时，不用重新铺设用户线路。
虽然模拟拨号服务和ISDN服务都属于电路交换服务，但两者还是存在很大差别。由于ISDN直接在端一端之间提供数字通道，不但传输速率高，达到2×64kbit/s（BRI），而且可以通过数字通道传输语音、数据和图像信息。由于传输数字信号，信号整形和再生不会引入噪声，这将使ISDN线路的传输质量远远高于普通模拟电话线路。
ISDN高速、高可靠、快速呼叫连接和模拟拨号服务相同的用户线路等特点，使得ISDN线路越来越多地被用户用来连接远程瑞点。
3 X.25分组交换网
X.25是目前使用最广泛的协议标准，多年来一直作为用户网和分组交换网络之间的接口标准。分组交换网络动态地对用户传输的信息流分配带宽，有效地解决了突发性、大信息流的传输问题，分组交换网络同时可以对传输的信息进行加密和有效的差错控制。虽然各种错误检测和相互之间的确认应答浪费了一些带宽，增加了报文传输延迟，但对早期可靠性较差的物理传输线路来说，不失为一种提高报文传输可靠性的有效手段。 但随着光纤越来越普遍地作为传输媒体，传输出错的概率越来越小，在这种情况下，重复地在链路层和网络层实施差错控制，不仅显得冗余，而且浪费带宽，增加报文传输延迟。
由于X.25分组交换网络是在早期低速。高出错率的物理链路基础上发展起来的，其特性已不适应目前高速远程连接的要求，因此一般只用于要求传输费用少，而远程传输速率要求又不高的广域网使用环境。
广域网-提供的服务
从层次上来看，广域网的最高层就是网络层。网络层为连接在网络上的主机提供的服务可以分为两大类：数据报服务和虚电路服务。
1. 数据报服务
数据报服务（无连接的），是指网络随时可以接受主机发送的分组（即数据报）。网络为每个分组独立地选择路由。网络只是尽最大努力将分组交付给目的主机，但对源主机没有任何承诺。数据报服务是不可靠的，它不能保证服务质量。
2. 虚电路服务
虚拟电路是一种逻辑电路，可以在两台网络设备之间实现可靠通信。虚拟电路有两种不同形式，分别是交换虚拟电路（SVC）和永久性虚拟电路（PVC）。
SVC是一种按照需求动态建立的虚拟电路，当数据传送结束时，电路将会被自动终止。SVC上的通信过程包括3个的阶段，电路创建、数据传输和电路终止。电路创建阶段主要是在通信双方设备之间建立起虚拟电路；数据传输阶段通过虚拟电路在设备之间传送数据；电路终止阶段则是撤消在通讯设备之间已经建立起来的虚拟电路。SVC主要适用于非经常性的数据传送网络，这是因为在电路创建和终止阶段SVC需要占用更多的网络带宽。不过相对于永久性虚拟电路来说，SVC的成本较低。
PVC是一种永久性建立的虚拟电路，只具有数据传输一种模式。PVC可以应用于数据传送频繁的网络环境，这是因为PVC不需要为创建或终止电路而使用额外的带宽，所以对带宽的利用率更高。不过永久性虚拟电路的成本较高。
广域网-路由选择机制
节点交换机中的路由表。所谓路由，就是在分组到达节点交换机的时候，节点交换机要选择用时最少的路径或是费用最小的路径，然后将分组转发。每个节点交换机中都储存有一张路由表，节点交换机通过查找路由表，来决定分组应该走的路线。
路由表通常不指明路由的完整路径，而是指出去某个目的地的下一个节点以及到达那里的费用。例如，如下图中的网络，其中的费用与相邻节点的连接有关。假如要找出最经济的路线，即路线中相邻节点间的连接费用总和最小。例如，从A到F有多条路线，但最经济的是从A到B（费用2），B到E（费用3），以及E到F（费用2），总费用是7。显示了节点A、B和E的部分路由表。节点A的表指出送往节点B、E或F的所有信息都应直接传输给B，然后节点B的表指出最经济的路线中的下一节点。类似地，送往C或D的任何信息都应先送至节点C，然后C的路由表指出下一步。
举例来说，假设节点A中的一个应用要向节点F传输数据。首先， A的逻辑在它的路由表中寻找目的为F的条目。此条目列出节点B是后继点，网络协议将数据发送给B。然后，B的逻辑检查它的路由表，寻找对应于目的F的条目，表中的第3条指出接着数据应送往节点E。最后，节点E的路由表指出F是路径中的下一节点。
广域网-举例
1 X.25网络
公用分组交换数据网（PSDN-Packet Switched Data Network）,是一种以分组（Packet）为基本数据单元进行数据交换的通信网络。它采用分组交换（包交换）传输技术，租用线路，是一种包交换的公共数据网。由于公用分组交换数据网使用X.25协议标准，故通常也称它为X.25网。
20世纪70年代，许多欧洲国家开始发展公共数据网络（每个需要网络服务的人都可以使用的网络）。他们所面临的问题与美国不同。在美国，大部分地区只要出租现有电话线就可以发展公共数据网。而在欧洲，由于固有的跨越国界的通信系统问题，这不容易做到。因此，欧洲国家放弃了开发独立的不兼容的标准，而是在I T U的支持下开发统一标准。其结果是，称为X系列（X Series）协议的公共数据网服务接口。包括多种普通协议：X.25、X.3、X.28和X.29。
2 帧中继网络
帧中继（Frame Relay）是80年代出现、近几年才兴起的一种新的公用数据交换网，它是由X.25发展起来的快速分组交换技术。帧中继与X.25有基本相同之处是它们都用分组交换技术，都是对等式的点对点通信。但在它们之间也存在着一些差异，其主要差别是：X.25协议包括低三层协议，Frame Relay仅包含物理层和数据链路层协议。
从设计思想上看，帧中继与X.25的差异是，帧中继注重快速传输，而X.25强调高可靠性，所以在X.25网内，对传输的数据进行校验，并具有出错处理机制，而帧中继省略了这个功能，因此，帧中继传输速度快（64Kbps-2.048Mbps）。
帧中继技术利用了最新的高质量、高速度和更高性能的通信链路技术（例如光纤通信）。差错检测仍然在每跳基础上实现，但是差错恢复过程被移到了网络的边缘。各种智能化的功能如流量控制和差错恢复等，都由连接到帧中继网络上的终端系统来实现。
3 ATM （异步传输模式）网络
它可以利用固定数据包的大小这种方法达到从25~622 M b p s 的传输速率。
AT M 的这种大小固定的数据包又叫信元，它由4 8 字节的数据加上5 字节的头信息组成。通过使用大小固定的数据包，AT M 提供可预料的通信模式，并能够更好地控制带宽的使用情况。AT M 采用的是虚电路方式。它可以使用专用虚电路（P V C ），也可以使用交换虚电路（S V C ）。
S V C 是一种逻辑上的点对点连接。它要靠AT M 交换机来选择发送者和接受者间的最优路径。AT M 交换机在网络传输AT M 数据之前就建立起这种连接。相反，以太网是先传输数据，并且让路由器和交换机离线来决定如何指导数据传输。
AT M 依靠“干净”的数字传输介质，如光纤，来获得高的传输速率。然而，它也可以与使用其他的如铜轴电缆或双绞线介质，以及其他采用诸如以太网或帧中继传输方法的系统连接。
对时间延迟要求严格的数据，如视频、音频、图像和其他超大型文件的传输是非常适合采用AT M 技术的。由于AT M 高质量的服务、负载平衡能力、传输速率以及可互操作性，它也许是一种理想的远距离通信方式。和其他新涌现出的技术一样，AT M 的缺点是它的花费太大并且缺乏定义完善的标准。
4 SONET（同步光纤网络）网络
贝尔通信实验室在2 0 世纪8 0 年代开发出S O N E T 以连接全世界不同的电话系统。如果说X . 2 5 是广域网传输技术的鼻祖，那S O N E T 就只能算是新生代了。SONET定义了一种信号层次结构，类似T介质的定义，但扩展到更高带宽。能够提供从64Kbps～2.4Gbps的数据传输速率，它使用与T 介质所采用的同样的T D M 技术。
由于S O N E T 将光纤传输标准化，所以能够直接和不同国家的不同标准兼容，它已经发展成为连接北美、欧洲和亚洲地区之间的广域网的一种最好的选择。在国际上，S O N E T 就是大家所知道的S D H （同步数据层，Synchronous Digital Hierarchy ）。S O N E T 与T 介质、I S D N 以及AT M 技术具有较好的互操作性，这使它成为远距离（甚至是在同一国家内）连接广域网和局域网的一种较好的选择。
