廣域網接入互聯

總結自《網絡規劃設計師教程》

一、廣域網遠程接入技術:

1、傳統的PSTN接入技術:

PSTN接入技術是較爲經典的遠程連接技術,通過在客戶計算機和遠程的撥號服務器之間分別安裝調制解調器,實現數字信號在模擬語音信道上的調製,通過公用電話網(PSTN)完成數據傳輸。

PSTN接入技術主要使用兩種協議,分別是PPP和SLIP,其中SLIP只能爲TCP/IP協議提供傳輸通道,而PPP可以爲多種網絡協議提供傳輸通道。

PSTN接入的傳輸速率較低,目前常見的速率是33.6Kbps或者56Kbps,接入速率還要受解調器性能和電話線路質量的影響。

2、綜合業務數據網:

綜合業務數據網(ISDN)是由地區電話服務提供商提供的數字數據傳輸業務,支持在電話線上傳輸文本、圖像、視頻、音樂、語音和其他媒體數據,ISDN上使用PPP協議,以實現數據封裝、鏈路控制、口令認證、協議和加載等功能。由於速度太慢基本不採用了。

3、電纜調制解調器遠程接入:

電纜調制解調器運行在有線電視(CATV)是運行的銅軸電纜上,可以提供比傳統電話線更高的傳輸速率,典型的電纜網絡提供25-50Mbps的下行寬帶和2-3Mpbs的上行寬帶,電纜調制解調器的另一個優勢是不需要撥號就能實現遠程站點訪問。

4、數字用戶線路遠程接入:

數字用戶線路(DSL)允許用戶在傳統的電話線上提供告訴的數據傳輸,用戶計算機藉助於DSL調制解調器連接在電話線上,通過DSL連接訪問互聯網絡或者企業網絡。DSL技術存在多種類型,常見的技術類型包括:ADSL、SDSL、HDSL、ISDN DSL和VDSL等。

目前,ASDL的應用範圍最廣,已經成爲廣域網接入的主要技術。

ASDL接入需要的設備包括接入設備(局端設備DSLAM和用戶端設備ATU-R)、用戶線路和管理服務器。
DSLAM作爲ADSL的局端收發傳送設備,主要由運營商提供,爲ADSL用戶點提供接入和集中服用功能,同時提供不對稱數據流的流量控制,用戶可以通過DSLAM接入到IP等數據網和傳統的語音電話網。

用戶端設備ATU-R,實現POST語音和數據的分離,完成用戶端ADSL數據的接收和發送,即ADSL Modem

ADSL採用雙絞線作爲承載媒介,語音和數據信號同時承載在雙絞線上,無須對現有的用戶線路進行改造,有利於寬帶業務的開闊。

管理服務器主要是寬帶接入服務器(BRAS),除了能夠提供ADSL用戶接入的終結、認證、計費、管理等基本BRAS業務,還可以提供防火牆、安全控制、NAT轉換、帶寬管理、流量控制等網絡業務管理功能。

 

二、廣域網互聯技術:

1、數字數據網絡
數字數據網絡(DDN)是一種利用數字信道提供數據信號傳輸的數據傳輸網,是一個半永久性連接電路的公共數字數據傳輸網絡,爲用戶提供了一個高質量、高寬帶的數字傳輸通道。

*DDN採用同步時分複用,對各層協議透明,因此DDN支持任何的傳輸規程;

*DDN不具備交換功能,以點對點方式實現半永久性的電路連接,傳輸時延小;

*DDN採用數字信道傳輸數據信號,與模擬信號相比,具有傳輸質量高、速度快、帶寬利用率高等優點;

*DDN的傳輸安全可靠,由於採用多路由的網狀拓撲結構,單個節點的失效不會導致整個線路的中斷。

*利用DDN實現局域網互聯時,必須藉助於路由器和DDN網絡提供的數據終端設備DTU,DTU其實是DDN專線的調制解調器,直接和DDN網絡通過專線連接。

*DDN網絡可以爲兩個終端用戶網絡之間提供帶寬最低爲9.6Kbps,最高爲2Mbps的數據業務,雖然面臨各種新型傳輸技術的挑戰,但由於DDN可以爲任何信   號和傳輸協議提供透明傳輸,迄今爲止DDN仍在廣域網互聯技術應用中佔據一席之地。

2、SDH

SDH(Synchronous Digital Hierarchy,同步數字體系)是一種將復接、線路傳輸及交換功能融爲一體,並有統一網管系統操作的綜合信息傳送網絡。SDH可以實現網絡有效管理、實施業務監控、動態網絡維護、不同廠商設備間的互通等多項功能,能大大提高網絡資源利用率、降低管理及維護費用、實現靈活可靠的高效的網絡運行於維護,因此也是當前最主要的運營商基礎設施網絡。

SDH網絡是基於光纖的同步數字傳輸網絡,採用分組交換和時分複用技術,主要由光纖和掛接在光纖上的分插複用器(ADM)、數字交叉連接(DXC)、光用戶環路載波系統(OLC)構成網絡的主體,整個網絡中的設備由高準確度的主時鐘統一控制。SDH網絡基本的運行載體是雙向運行的光纖環路,可根據需要採用單環、雙環或者多環結構。如圖所示:

SDH採用的信息結構等級成爲同步傳送模塊STM-N(N=1,4,16,64),最基本的模塊爲STM-1,四個STM-1同步複用構成STM-4,STM的傳輸速率爲155.520Mbps,STM-4的傳輸速率爲4*155.520Mbps,其他的以此類推。SDH同時也可以提供E1、E3等傳統傳輸速率服務。

利用運營商的SDH可以採用兩種方式,IP Over SDH和PDH,無論是哪種方式,運營商都可以將線路轉換成以太網絡鏈路,以便於向用戶提供應用更爲普遍、成本更加低廉的以太網絡接口,其中較爲常見的是將多條E1信道轉換成以太網,如圖所示:

 

3、MSTP

由於具有可靠的業務保護能力,SDH技術已經成爲了廣域傳輸網的經典選擇,但是SDH也存在帶寬瓶頸、多層網絡結構指配過於複雜以及支持業務單一等諸多問題,尤其對可變速率的業務支持不高。

基於SDH的多業務傳輸平臺(MSTP)是指基於SDH平臺同時實現時分複用(TDM)、異步傳輸(ATM)、以太網等業務的接入、處理和傳遞,提供統一網管的多業務節點。

STMP具有標準SDH傳送節點所具有的功能外,還具有以下主要特徵:

*具有TDM業務、ATM業務或以太網業務的接入功能。

*具有TDM業務、ATM業務或以太網業務的傳送功能包括點到點的透明傳送功能。

*具有ATM業務或以太網業務的帶寬統計複用功能。

*具有ATN業務或以太網業務映射到SDH虛容器的指配功能。

MSTP在網絡互聯領域主要用於企業用戶網絡建設和用戶接入補充,其中企業用戶網絡建設直接體現了MSTP多種業務接入、點到多點的透明傳輸功能。企業客戶網絡數量較多,地點分佈零散,業務需求各不相同,如果把所有企業專網納入統一的SDH傳輸平臺,則投資成本過高。可針對企業網絡業務的種類、數量並考慮到服務等級、投資成本等因素,分期,分層對網絡進行優化、改造,在部分企業專網中引入MSTP設備、採用環型和星型網絡拓撲結合的方式,逐步實現對不同等級客戶的不同服務質量保障。

如圖所示:


MSTP設備藉助於SDH網絡提供的鏈路,形成MSTP業務環,企業的不同局域網藉助於路由器接入到MSTP設備的以太網接口;這些企業網絡所有的局域網之間的連接並不需要佔用多個SDH信道,而是共享一個傳統的SDH信道的帶寬,通過這種方式,可以避免企業網絡連接對SDH網絡資源的浪費,同時由於各個局域網絡之間的透明性、隨機性和不確定性,企業用戶的網絡感受和SDH互聯方式區別不大。

 4、VPN技術

虛擬專用網絡指的是公網建立專用網絡的技術。之所以稱爲虛擬網是因爲整個VPN網絡的任意兩個節點之間的連接並沒有傳統專網所需的端到端的物理鏈路,而是架在公用網絡服務商所提供網絡平臺之上的邏輯網絡。用戶數據在邏輯網絡中傳輸。




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