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1、南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院1计算机网络技术计算机网络技术南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院2第第6 6章章 广域网技术广域网技术南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院3学习内容：学习内容：广域网的基本概念广域网的基本概念广域网的组成广域网的组成广域网接入技术实例广域网接入技术实例南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院46.1 6.1 广域网的基本概念广域网的基本概念当当主主机机之之间间的的距距离离较较远远时时，例例如如，相相隔隔几几十十或或几几百百公公里里，甚甚至至几几千千公公里里，局局域域网网显显然然就就
2、无无法法完完成成主主机机之之间间的的通通信信任任务务。这这时时就就需需要要另一种结构的网络，即另一种结构的网络，即广域网广域网。广域网的特点广域网的特点网网络络范范围围大大，距距离离远远；网网络络用用户户数数量量多多，网网络拓扑结构复杂。络拓扑结构复杂。南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院5由局域网和广域网组成互联网由局域网和广域网组成互联网互联网互联网局域网局域网局域网局域网广域网广域网路由器路由器结点交换机结点交换机相距较远的局域网通过路由器与相距较远的局域网通过路由器与广域网广域网相连相连组成了一个覆盖范围很广的互联网组成了一个覆盖范围很广的互联网 南京信息职业技术学
3、院软件学院南京信息职业技术学院软件学院66.2 6.2 广域网和互联网广域网和互联网广域网是广域网是单个的网络单个的网络，它使用，它使用结点交换机连接各主机结点交换机连接各主机而不是用路由器连接各网络。而不是用路由器连接各网络。结点交换机结点交换机在单个网络中转发分组，而在单个网络中转发分组，而路由器路由器在多个在多个网络构成的互联网中转发分组。网络构成的互联网中转发分组。即使是覆盖范围很广的互联网，也不是广域网，因为即使是覆盖范围很广的互联网，也不是广域网，因为在互联网中，不同网络的在互联网中，不同网络的“互连互连”才是其最主要的特才是其最主要的特征。征。南京信息职业技术学院软件学院南京信息
4、职业技术学院软件学院76.3 6.3 广域网的组成广域网的组成6.3.1 6.3.1 广域网有关设备广域网有关设备常见的广域网设备有路由器、广域网交换机、调制解常见的广域网设备有路由器、广域网交换机、调制解调器和通信服务器等。调器和通信服务器等。路由器是属于网络层的互联设备，实现不同网络之路由器是属于网络层的互联设备，实现不同网络之间的互连。间的互连。交换机属于数据链路层的多端口存储转发设备，实现交换机属于数据链路层的多端口存储转发设备，实现数据链路层协议帧的转发。数据链路层协议帧的转发。南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院8光纤调制解调器光纤调制解调器南京信息职业技术学院
5、软件学院南京信息职业技术学院软件学院9广域网交换机广域网交换机南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院106.3 6.3 广域网的组成广域网的组成6.3.2 6.3.2 广域网连接技术广域网连接技术公共电话交换网公共电话交换网综合业务数字网综合业务数字网非对称数字用户线系统非对称数字用户线系统X.25X.25分组交换网分组交换网帧中继网帧中继网ATMATM网网DDNDDN南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院11组建广域网和组建局域网的不同组建广域网和组建局域网的不同组建局域网必须由企业或学校完成传输网络的建设，组建局域网必须由企业或学校完成传输网络的建设，传
6、输网络的传输速率可以很高，如以太网。但组建广传输网络的传输速率可以很高，如以太网。但组建广域网由于受各种条件的限制，必须借助公共传输网络。域网由于受各种条件的限制，必须借助公共传输网络。公共传输网络的内部结构和工作机制不需要用户关心公共传输网络的内部结构和工作机制不需要用户关心的，用户只需了解公共传输网络提供的接口以及如何的，用户只需了解公共传输网络提供的接口以及如何实现和公共传输网络之间的连接，并通过公共传输网实现和公共传输网络之间的连接，并通过公共传输网络实现远程端点之间的报文交换。络实现远程端点之间的报文交换。设计广域网的前提在于掌握各种公共传输网络的特性，设计广域网的前提在于掌握各种公
7、共传输网络的特性，公共传输网络和用户网络之间的互连技术。公共传输网络和用户网络之间的互连技术。南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院12公共传输网络基本可以分成三类公共传输网络基本可以分成三类电路交换网络（拨号）。主要是公共交换电话网（电路交换网络（拨号）。主要是公共交换电话网（PSTN PSTN）和综合业务数字网（）和综合业务数字网（ISDN ISDN）。）。分组交换网络。主要是分组交换网络。主要是 X.25 X.25 分组交换网、帧中继（分组交换网、帧中继（Frame Relay Frame Relay）和）和 ATM ATM。专线。专线。DDN DDN 网。网。南京信息
8、职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院13公共电话交换网（公共电话交换网（PSTN PSTN）公共电话交换网公共电话交换网 PSTN PSTN 是分布最广、使用最普遍的通是分布最广、使用最普遍的通信资源。信资源。我国大部分地区的长途中继线已经实现了光纤化、数我国大部分地区的长途中继线已经实现了光纤化、数字化，线路质量已完全能够满足计算机通信的需要。字化，线路质量已完全能够满足计算机通信的需要。PSTN PSTN 的用户线（传送模拟信号的铜缆）虽然传输速率的用户线（传送模拟信号的铜缆）虽然传输速率较低但由于其分布范围广、代价小，是一些低速网络较低但由于其分布范围广、代价小，是一些低速网
9、络及分散的远程站点和移动用户常采用的通信线路。及分散的远程站点和移动用户常采用的通信线路。利用利用 PSTN PSTN 组建广域网主要有两种方式：租用专线方组建广域网主要有两种方式：租用专线方式和拨号方式。式和拨号方式。租用专线代价较高，但传输效率高，是企业常采用的租用专线代价较高，但传输效率高，是企业常采用的方式，而拨号方式灵活方便，是个人用户入网的首选。方式，而拨号方式灵活方便，是个人用户入网的首选。南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院14综合业务数字网综合业务数字网 ISDNISDN综合业务数字网综合业务数字网 ISDN ISDN（Integrated Service
10、s Integrated Services Digital Network Digital Network）是基于现有的电话网络来实现数）是基于现有的电话网络来实现数字传输服务的标准。字传输服务的标准。全程采用数字传输。全程采用数字传输。它和它和 PSTN PSTN 不同，它的数字链路可以同时传输数据和不同，它的数字链路可以同时传输数据和语音。语音。ISDN ISDN 用一根线路解决了在同一个地方要用不同的线路用一根线路解决了在同一个地方要用不同的线路分别支持传真、调制解调器和话音呼叫的问题。分别支持传真、调制解调器和话音呼叫的问题。南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院15
11、非对称数字用户线系统非对称数字用户线系统 ADSLADSL该技术是采用更先进的数字调制解调技术在常规的用该技术是采用更先进的数字调制解调技术在常规的用户铜质双绞线上传送宽带信号。户铜质双绞线上传送宽带信号。目前已经比较成熟并且投入使用的数字用户线技术有目前已经比较成熟并且投入使用的数字用户线技术有 ADSL ADSL、HDSL HDSL、SDSL SDSL 和和 VDSL VDSL 等。所有这些等。所有这些 DSL DSL 通常统称为通常统称为 xDSLxDSL。接入技术都是通过一对调制解调器来实现，其中一个接入技术都是通过一对调制解调器来实现，其中一个调制解调器放置在电信局，另一个调制解调器
12、放置在调制解调器放置在电信局，另一个调制解调器放置在用户端。用户端。ADSL ADSL 是目前用得非常广泛的家庭上网方式。是目前用得非常广泛的家庭上网方式。南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院16X.25 X.25 网网X.25 X.25 网又称为分组交换网，是远程联网最常用的另一网又称为分组交换网，是远程联网最常用的另一种通信子网。种通信子网。X.25 X.25 网定义的是在公共数据网上以分组方式工作的数网定义的是在公共数据网上以分组方式工作的数据终端设备和数据电路交换设备之间的接口。据终端设备和数据电路交换设备之间的接口。X.25 X.25 定义了定义了 3 3 层通信
13、协议：物理层、数据链路层和层通信协议：物理层、数据链路层和网络层，网络层，X.25 X.25 是应用极广的广域网分组交换模式，是应用极广的广域网分组交换模式，大多数公用数据网都采用这个标准。大多数公用数据网都采用这个标准。X.25 X.25 网在数据链路层和分组层都提供完备的差错控制网在数据链路层和分组层都提供完备的差错控制和流量控制。因而可靠性很高。和流量控制。因而可靠性很高。我国的公用数据网我国的公用数据网 CHINAPAC CHINAPAC 就是一个就是一个 X.25 X.25 网。网。南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院17帧中继帧中继帧中继（帧中继（Frame R
14、elay Frame Relay）也是一种分组交换协议，与）也是一种分组交换协议，与 X.25 X.25 有许多相似之处。有许多相似之处。与与 X.25 X.25 不同的是，不同的是，X.25 X.25 实现实现 OSI OSI 参考模型的下三参考模型的下三层，而帧中继只实现下两层，并且去掉了每一层的纠层，而帧中继只实现下两层，并且去掉了每一层的纠错功能，以此来提高数据传输的效率和扩大网络吞吐错功能，以此来提高数据传输的效率和扩大网络吞吐量，纠错任务留给高层也就是终端用户去解决。量，纠错任务留给高层也就是终端用户去解决。帧中继与帧中继与 X.25 X.25 一样，也可以使同一通信线路能有效一样
15、，也可以使同一通信线路能有效地为许多用户服务。地为许多用户服务。帧中继要求网络的误码率非常低，否则帧中继的传输帧中继要求网络的误码率非常低，否则帧中继的传输效率就不会提高。效率就不会提高。南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院18ATMATMATM ATM 作为一种高速的基于信元（作为一种高速的基于信元（Cell Cell）交换的网络，）交换的网络，是未来信息高速公路的主要通信与传输手段。是未来信息高速公路的主要通信与传输手段。数据传输速率可达数据传输速率可达 25Mbps 25Mbps、34Mbps 34Mbps、45Mbps 45Mbps、155Mbps 155Mbps、
16、622Mbps 622Mbps 等，更进一步可达等，更进一步可达 1Gbps 1Gbps 数量数量级，对于大量用户及多媒体应用极为合适，级，对于大量用户及多媒体应用极为合适，ATM ATM 代表着未来网络的发展趋势。代表着未来网络的发展趋势。ATM ATM 最大的缺点是它的标准还不很完善，技术不很成最大的缺点是它的标准还不很完善，技术不很成熟，而且造价也比较高。熟，而且造价也比较高。南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院19DDNDDNDDN DDN（Digital Data Network Digital Data Network）也称数字数据网。）也称数字数据网。它采用时
17、分多路复用信道作为基本传输信道，利用光它采用时分多路复用信道作为基本传输信道，利用光纤作为传输介质，在纤作为传输介质，在 DDN DDN 上向用户提供专线电路。上向用户提供专线电路。我国的公用数字数据网（我国的公用数字数据网（CHINADDN CHINADDN）是继）是继 CHINAPAC CHINAPAC 之后又一种公用数据网。之后又一种公用数据网。CHINADDN CHINADDN 于于 1994 1994 年年 10 10 月开通，覆盖面积达国内主月开通，覆盖面积达国内主要城市，能够满足国内外用户高速、优质、大带宽的要城市，能够满足国内外用户高速、优质、大带宽的数据传输要求，是我国又一个
18、重要的信息传输网络，数据传输要求，是我国又一个重要的信息传输网络，相对相对 CHINAPAC CHINAPAC 来讲，来讲，CHINADDN CHINADDN 的传输效率更高，的传输效率更高，故故 DDN DDN 已成为目前最常用的广域网通信子网组网手段，已成为目前最常用的广域网通信子网组网手段，也是向今后更高速的传输网过渡的最佳方式，但也是向今后更高速的传输网过渡的最佳方式，但 DDN DDN 的收费较之的收费较之 CHINAPAC CHINAPAC 要高。要高。南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院206.4 6.4 广域网接入技术实例广域网接入技术实例调制解调器拨号接入
19、方式调制解调器拨号接入方式综合业务数字网综合业务数字网-ISDN-ISDN非对称数字用户线系统非对称数字用户线系统-ADSL-ADSL南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院21调制解调器调制解调器Modem 是最早出现的接入是最早出现的接入 Internet 的方法，其中文名的方法，其中文名是调制解调器，在人们的交流中俗称为是调制解调器，在人们的交流中俗称为“猫猫”。完成数字信号完成数字信号/模拟信号，和模拟信号模拟信号，和模拟信号/数字信号的转数字信号的转换换 南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院22调制解调器的作用调制解调器的作用调制解调器是计算机网络
20、中的常用通信设备之一。通过调制解调器是计算机网络中的常用通信设备之一。通过调制解调器，计算机可以通过电话线与远程的计算机相调制解调器，计算机可以通过电话线与远程的计算机相连并进行通信。连并进行通信。南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院23调制解调器的类型调制解调器的类型 按功能分按功能分 传统的用于数据传输的传统的用于数据传输的 Modem 兼有传真功能的兼有传真功能的 FAX/Modem 用于有线电视网的用于有线电视网的 Cable Modem 用于用于 ADSL 的的 ADSL Modem 数据语音同传数据语音同传 Modem 南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技
21、术学院软件学院24按调制方式分按调制方式分 FSK Modem ASK Modem PSK Modem 混合调制混合调制 Modem 南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院25按是否提供收发双方的同步时钟分按是否提供收发双方的同步时钟分 异步异步 Modem 同步同步 Modem 南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院26按外形结构分类按外形结构分类 外置式外置式 Modem 外置式外置式 Modem 放置于机箱外，以前都是通过串口连放置于机箱外，以前都是通过串口连接的串口接的串口 Modem，目前出现，目前出现 过过 USB 接口连接的接口连接的 Mode
22、m，使用非常方便。，使用非常方便。内置式内置式 Modem 内置式内置式 Modem 安装在主板上的扩展槽上，并且要对安装在主板上的扩展槽上，并且要对中断的中断的 COM 口进行设置。口进行设置。插卡式插卡式 Modem 插卡式插卡式 Modem 主要用于便携式计算机。主要用于便携式计算机。南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院27拨号接入方式拨号接入方式 利用利用 Modem 拨号接入拨号接入 Internet 的方式的方式 南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院28利用利用 Modem 拨号接入拨号接入 Internet 的方式的方式用户的计算机和用户的
23、计算机和 ISP 的远程接入服务器均通过调制解的远程接入服务器均通过调制解调器和调器和 PSTN 网络相连。用户在访问网络相连。用户在访问 Internet 时，通时，通过拨号方式与过拨号方式与 ISP 的远程接入服务器（的远程接入服务器（Remote Access Server，RAS）建立连接，再通过）建立连接，再通过 ISP 的路由器访问的路由器访问 Internet。由于最高传输速率低，所以这种方式比较适。由于最高传输速率低，所以这种方式比较适合小型企业和个人用户使用。合小型企业和个人用户使用。南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院29综合业务数字网综合业务数字网 I
24、SDN ISDN 网网（Integrated Services Digital Network，综综合业务数字网合业务数字网）是数字网络是数字网络，使用使用 ISDN 的基本速率接的基本速率接口口（BRI，Basic Rate Interface）时，本地回路可基于）时，本地回路可基于现有电话网，利用现在大多数家庭中都有的用来接入模现有电话网，利用现在大多数家庭中都有的用来接入模拟电话网的铜质双绞线，与拟电话网的铜质双绞线，与 ISDN 数字网设施双向传送高数字网设施双向传送高速数字信号，广泛地进行各项通信服务，包括打电话、速数字信号，广泛地进行各项通信服务，包括打电话、发传真、接入发传真、接
25、入 Internet 等，因为它只用一根线却几乎综等，因为它只用一根线却几乎综合了目前各单项业务网络的功能，所以被形象地称做合了目前各单项业务网络的功能，所以被形象地称做“一线通一线通”。南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院30综合业务数字网综合业务数字网 ISDNISDN 的家庭用户都使用的家庭用户都使用 BRI，这是一种经济的，这是一种经济的 ISDN 连接方式。连接方式。BRI 连接时，根据利用不同的连接时，根据利用不同的 ISDN 网网络终端设备可以采用不同的方式接入因特网，它们为：络终端设备可以采用不同的方式接入因特网，它们为：利用利用 ISDN 网卡和网卡和 N
26、T1 接入方式接入方式 利用利用 NT1 和和 TA 的接入方式的接入方式 利用利用 ISDN 路由器的接入方式路由器的接入方式 南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院31利用利用 ISDN 网卡和网卡和 NT1 接入方式接入方式南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院32利用利用 NT1 和和 TA 的接入方式的接入方式 若要想用若要想用 ISDN ISDN 线路来连接模拟设备时，线路来连接模拟设备时，NT1 NT1 设备还需设备还需连接终端适配器连接终端适配器 TA TA，TA TA 可以把普通模拟电话和其他非标可以把普通模拟电话和其他非标准准 ISDN
27、ISDN 设备的信号转换成标准设备的信号转换成标准 ISDN ISDN 数字信号送给数字信号送给 NT1 NT1。南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院33利用利用 ISDN 路由器的接入方式路由器的接入方式 局域网连局域网连 ISDN ISDN 时，需要一台时，需要一台 ISDN ISDN 路由器，路由器，ISDN ISDN 路由器的一端连上路由器的一端连上 ISDN ISDN 网络，另一端连在局网络，另一端连在局域网的交换机上。域网的交换机上。南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院34ISDN 实现了从一个用户端到另一个用户终端之间的传输全实现了从一个用
28、户端到另一个用户终端之间的传输全部数字化，包括用户线路部分，以数字形式统一处理各种业部数字化，包括用户线路部分，以数字形式统一处理各种业务，使用户可以获得数字化的优异性能。务，使用户可以获得数字化的优异性能。与与 Modem 相比，相比，ISDN 有如下优点：有如下优点：上网速度更快，最低传输速率上网速度更快，最低传输速率 64K bps，最高可达，最高可达 128K bps。拨通时间只需要几秒钟。拨通时间只需要几秒钟。上网的同时还可以接、打电话或收、发传真。上网的同时还可以接、打电话或收、发传真。稳定可靠，数字传输比模拟传输在静电和噪声方面受稳定可靠，数字传输比模拟传输在静电和噪声方面受到的
29、干扰更少，错误和重传更少。到的干扰更少，错误和重传更少。南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院35非对称数字用户线系统非对称数字用户线系统 ADSL ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）是非对是非对称数字用户线的英文缩写。称数字用户线的英文缩写。ADSL 是一种充分利用现有是一种充分利用现有的电话铜质双绞线来开发宽带业务的非对称性的因特网的电话铜质双绞线来开发宽带业务的非对称性的因特网接入技术。接入技术。所谓非对称就是指用户线的上行（从用户到网络）和下所谓非对称就是指用户线的上行（从用户到网络）和下行（从网络到用户）的传输速率不相同
30、。行（从网络到用户）的传输速率不相同。ADSL 采用频分多路复用技术和回波消除技术在电话线采用频分多路复用技术和回波消除技术在电话线上实现分隔有效带宽，利用电话线的高频部分（上实现分隔有效带宽，利用电话线的高频部分（26kHz2MHz）来进行数字传输，从而产生多路信道，）来进行数字传输，从而产生多路信道，大大增加了可用带宽。经大大增加了可用带宽。经 ADSL Modem 编码后的信号编码后的信号通过电话线传到电话局后再通过一个通过电话线传到电话局后再通过一个信号识别信号识别/分离器分离器，如果是语音信号就传到电话交换机上，如果是数字信号如果是语音信号就传到电话交换机上，如果是数字信号就接入因特
31、网。就接入因特网。南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院36ADSL系统结构图系统结构图南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院37只要将电话线与滤波器（分离器）相连，滤波器与只要将电话线与滤波器（分离器）相连，滤波器与 ADSL Modem 之之间用一条两芯电话线相连，间用一条两芯电话线相连，ADSL Modem 与计算机的网卡之间用一与计算机的网卡之间用一条交叉网线连通即完成了设备的安装。条交叉网线连通即完成了设备的安装。ADSL 终端设备的安装终端设备的安装 南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院38ADSL 单用户接入方式单用户接入方
32、式 利用利用 PCI 接口的接口的 ADSL 网卡接入网卡接入 以太网接口外置式以太网接口外置式 ADSL Modem 接入接入 南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院39利用利用 PCI 接口的接口的 ADSL 网卡接入网卡接入南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院40以太网接口外置式以太网接口外置式 ADSL Modem 接入接入 南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院41局域网接入局域网接入 ADSL 通过通过 LAN 利用利用 ADSL 同样可以实现多用户接入因特网，同样可以实现多用户接入因特网，接入方式有两种，一种是通过服务器共享
33、上网，一种接入方式有两种，一种是通过服务器共享上网，一种是通过带路由功能是通过带路由功能 ADSL Modem 共享上网，下面分别共享上网，下面分别进行简单介绍。进行简单介绍。南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院42通过服务器共享上网方案通过服务器共享上网方案 这种共享上网的方式中，作为服务器的主机采用双网卡。用户的这种共享上网的方式中，作为服务器的主机采用双网卡。用户的 ADSL Modem ADSL Modem 和服务器的网卡和服务器的网卡 1 1 通讯，然后，服务器通过网卡通讯，然后，服务器通过网卡 2 2 连接到连接到 Hub Hub 或交换机。这样，就组成了一个内
34、部用户访问或交换机。这样，就组成了一个内部用户访问 Internet Internet 的通路：局域网用户的通路：局域网用户 交换机交换机 服务器网卡服务器网卡 2 2 服服务器网卡务器网卡 1ADSL 1ADSL ModemISP(InternetModemISP(Internet)。南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院43采用带路由功能采用带路由功能 ADSL Modem 共享上网方案共享上网方案 在这个连网方案里，一个内部用户访问在这个连网方案里，一个内部用户访问 Internet Internet 的通路就不同的通路就不同了：局域网用户了：局域网用户 交换机交换机 ADSL ADSL ModemISP(InternetModemISP(Internet)。与。与上一个方案相比少了一台服务器和它的两块网卡。上一个方案相比少了一台服务器和它的两块网卡。南京信息职业技术学院软件学院南京信息职业技术学院软件学院44本章小结：本章小结：了解了广域网的基本概念了解了广域网的基本概念了解了广域网的组成了解了广域网的组成了解了几种广域网接入技术了解了几种广域网接入技术