網絡技術——第一章 網絡系統結構與設計

考點分析
1)寬帶城域網的結構(層次結構的三層功能)
2)管理運營寬帶城域網的關鍵技術
3)彈性分組環RPR技術
4)寬帶接入技術(xDSL,HFC,光釺接入技術,無線接入技術)
1.1基礎知識
1.1.1 計算機網絡的分類
1)局域網(Local Area Network,LAN
特點:
* 局域網覆蓋有限的地理範圍,它適應與機關,校園,工廠,有限範圍內的計算機,終端與各類信息處理
*局域網提供高數據傳輸效率(10Mbps ~ 10Gbps),低誤碼率的高質量數據傳輸環境
*局域網一般屬於一個單位所有,易於建立,維護與擴展
從介質訪問的方法來劃分,局域網可以分爲共享介質局域網與交換式局域網;而從使用的傳輸介質類型的角度來看,局域網又分爲使用有限介質的有線局域網與使用無線通道的局域網
局域網可以用於個人計算機局域網,大型計算機設備羣的後端網絡與存儲區域網絡,告訴辦公室網絡,企業與學校的主幹局域網
2)城域網 (Metroplitan Area Network,MAN)
幾十公里
3)廣域網
幾十公里到幾千公里
電話交換網 PSTN (Public Switched Telephone Network)
有線電視網 CATV (Community Antenna Television)
無線城域網 WMAN
無限局域網 WLAN
設計一個寬帶城域網 將涉及“三個平臺和一個出口” 網絡平臺,業務平臺,管理平臺,和城市寬帶出口

網絡平臺又分 三層
核心層
核心交換層 主要承擔告訴數據交換的功能
1.將多個匯聚層連接起來,爲匯聚層的網絡提供一個高速分組轉發,爲城市提供一個高速,安全與具有Qos保障能力的數據傳輸環境
2.核心交換層實現與主幹網絡的互聯,提供城市的寬帶Ip出口
3.核心交換層提供寬帶城域網的用戶訪問Internet所需要的路由訪問
匯聚層
邊緣匯聚層 承擔路由和流量匯聚的功能
1.匯聚接入層的用戶流量,進行數據分組傳輸的匯聚,轉發和交換。
2.進行本地路由,過濾,流量均衡,Qos優先級管理,以及安全控制,IP地址轉換,流量整形等處理
3.根據處理結果把用戶流量轉發到核心交換層本地進行路由處理
接入層
用戶接入層 承擔用戶接入和本地流量控制的功能
三層結構思想:上層負責下層的數據匯聚;核心提供出口即Qos,匯聚本地路由,接入服務用戶

目前寬帶城域網保證服務質量Qos要求的技術主要有
RSVP(Resource Reservation Protocol) --------- 資源預留
DiffServ -------- 區分服務
MPLS(Multi-Protocol Lable Switching) -------- 多協議標籤交換
構建寬帶城域網的基本技術與方案

光以太網的兩種形式:基於10GE的技術和彈性分組環技術
光以太網的造價是SONET(Synchronous Optical Network)的1/5,是ATM(Asynchronous Transfer Model)的1/10

基於彈性分組環RPR技術的城域網
彈性分組環(RPR,Resilient Packet Ring)是一種直接搞笑傳輸IP分組的傳輸技術
彈性分組環RPR採用雙環結構,這一點與FDDI(Fiber Distributed Data Interface)結構類似,兩個RPR接點之間的最大長度可以達到 100公里
RPR 將沿順時針傳輸的光釺叫做外環,將沿逆時針方向傳輸的光釺叫做內環
彈性分組環RPR的內環和外環都可以採用統計複用的方法傳輸IP分組
RPR的內環和外環都可以傳輸數據分組和控制分組

RPR技術主要具有一下幾個特點
1.帶寬利用率高
傳統的SDH網絡中,有50%的環帶寬是冗餘的;RPR採用雙環結構傳輸數據分組和控制分組。傳統的FDDI(光釺分佈式數據接口),當源節點向目的借點成功地發送一個數據幀之後,這個數據幀要由源節點從環中收回,而RPR環限制數據幀只在源節點和目的接點的光釺段上傳輸每當源節點成功的發送了一個數據幀之後,這個數據幀要由目的接點從環中收回。這樣,該數據幀將不再佔用下游的環寬帶,提高了環寬帶的利用率。
2.公平性好
當兩個數據幀具有相同的QOS服務指標時,這是RPR彈性分組環中的每一個接點都將採用SPR公平算法,使得各個接點之間或得到平等的帶寬
3.快速保護和恢復能力強
RPR採用自愈環的設計思想,能夠在50ms的時間內,隔離出現故障的接點和光釺段。
4.保證服務質量
爲了保障網絡的服務指向Qos,RPR環對不同的業務不同的優先級,一保證高優先級信息的可靠傳輸

三網融合 計算機網絡,電信通信網,廣播電視網

寬帶結束技術的基本類型
數字用戶先 xDSL
xDSL技術按上行(用戶到交換局)和下行(交換局到用戶)的速率時候相同分爲速率對稱型和速率非對稱型兩種
xDSL細分爲
1.非對稱數字用戶線(Asymmetric Digital Subscriber Line,ADSL)
2.高比特率數字用戶線(Hign bite rate DSL,HDSL)
3.速率自適應數字用戶線(Rate adaptive DLS,RADSL)
4.甚高比特率數字用戶線(Very high bite rate DSL,VDSL)

xDSL 下/上行速率(距離) 下/上行速率(距離) 線對數
ADSL 1.5Mbps/64kbps 6Mbps/640kbps 1
HDSL 1.544Mbps(對稱) 1.544Mbps(對稱) 2
VDSL 51Mbps/2.3Mbps 51Mbps/2.3Mbps 2
RASDL 1.5Mbps/64kbps 6Mbps/640kbps 1
光釺同軸電纜混合網HFC技術
CATV能夠提供的是單向的廣播業務
光釺同軸混合網HFC是新一代有線電視網絡,光纜混合網HFC是一個雙向傳輸系統
光釺節點通過同軸電纜下引線可以爲 500 - 2000個
電纜調制解調器Cable Modem的分類
Cable Modem把用戶計算機與有線電視同軸電纜連接起來
Cable Modem 採用頻分複用的方法 上行信道帶寬一般在200kbps ~ 10Mbps 之間
Cable Modem 可以分爲 雙向對稱式傳輸和非對稱式傳輸
光釺接入技術
1.OC-3 ,155.520Mbps的對稱業務
2.上行OC-3,155.520Mbps,下行OC-12,622.080Mbps的不對稱業務
無限接入技術
802.11標準的無線局域網(WLAN)接入(近距離採用)
802.16標準的無限城域網(WMAN)接入(遠距離採用) WiMAX
802.16d主要針對固定的無限網絡部署
802.16e則針對火車,汽車等移動物體的無線通信標準問題
WiMAX 最高速率能達到134Mbps
正在發展的 Ad hoc 接入技術
802.11標準定義了使用紅外調頻擴頻與直接序列擴頻技術
802.11b 定義了使用直序擴頻技術,傳輸速率爲1Mbps,2Mbps,5Mbps 與11Mbps 無限局域網標準
802.11a將傳輸速率提到54Mbps
局域網接入技術





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