《软交换与ngn》实时辅导4

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1、软交换与NGN 第四次实时辅导,张碧玲 上午 8：30-10：30 联系方式：010-82056309 zhangbiling,主要内容,承载网的服务质量问题 承载网的私网穿越问题 第四次作业讲解 总复习要求,主要内容,承载网的服务质量问题 承载网的私网穿越问题 第四次作业讲解 总复习要求,(1)NGN业务对IP网络的服务质量的要求,服务质量的含义 对业务性能的保证应该是端到端的、连续的、可预测的、大于或等于预定值的，体现业务性能的关键网络参数有带宽、时延、抖动和丢包率。 业务差别意味着为不同类型和不同等级的业务应用提供不同的性能保证，例如对于一些紧急的业务或者关键业务即使在高负载的情况下，也

2、要保证其业务性能不受影响。 IP网络的服务质量 语音、视频、数据业务对QoS的要求各不相同,(2)影响承载网的服务质量的主要因素,承载网的服务质量问题 传统的IP网络是基于开放式架构和尽力而为的基础 NGN的IP承载网必须是一个有服务质量保证、具备安全性、可运营和可管理的网络 影响承载网服务质量的主要因素 时延 时延抖动 数据包的丢失,时延,数据通信中，时延指一个IP数据包从一个网络（或者一条链路）的一端传送到另一端所需的时间。 数据通信对时延并不敏感。 语音通信中，时延是指从说话人开始说话到受话人听到所说内容之间的时间。 时延对语音通信的影响主要在于引入回声和交互性的丧失。 ITU-T标准中

3、建议语音通信最大的端到端单向时延不要超过400ms。 ITU-T标准中建议交互式视频通信最大的端到端单向时延不要超过150ms。,时延抖动,时延抖动是指由于各种延时的变化导致网络中IP数据包到达速率的变化。 引起时延抖动的因素 排队延时 可变的分组大小 中间链路和路由器上的相对负载 时延抖动的消除：缓冲技术,数据包的丢失,造成IP数据包丢失的原因 传输损伤 数据包超时丢失 网络拥塞 数据包丢失问题的解决 数据通信：重传 语音通信和视频通信：插值技术或者插入静音时间段,（3）提高承载网服务质量的主要措施,综合服务 区分服务 多协议标签交换 超量工程法,综合服务,综合服务的基本思想 采用资源预留技

4、术为每一个数据流向其所经过的每个节点（IP路由器）发出请求，要求路由器根据用户的需要和网络资源可用性为每个呼叫保留所需的带宽，藉此保证服务质量。 模型中用到的主要信令协议 资源预留协议RSVP（Resource reSerVation Protocol） RSVP类似于电路交换系统的信令协议,RSVP的一般原理,RSVP处理的是一个方向的资源预留 RSVP预留资源采用的是软状态,（1）,（2）,（3）,综合服务的实现机制,确定本节点是否有足够的资源支持所请求的带宽。,决定该用户是否允许进行资源预留，以防止无权或过度占用资源。,对传输的数据包进行分类。,根据分组类别调度各分组按照一定的优先级别传

5、送，以保证各类分组获得其分配的带宽。,接收/发送RSVP消息。,综合服务的特点,优点 可以保证端到端的服务质量 缺点 与Internet尽可能简化网络的设计原则背道而驰 IntServ/RSVP模型可扩展性差 策略控制问题 综合服务主要限用于企业网和小型ISP网络。,区分服务,基本思想 将用户的数据流按照服务质量要求来划分等级，采用聚合的机制将同一等级的若干数据流聚合起来，为整个聚合流提供特定服务，而不再面向单个数据流。 本质上是一种相对优先级策略。 服务等级合约SLA（Service Level Agreement） SLA规范了ISP对用户端网络所支持的业务类别以及每种类别的业务流数量。

6、业务流调节合约（TCA：Traffic Condition Agreement） TCA规范了ISP之间的数据流应该满足的一些约定。,区分服务的体系结构,DS区域,DS区域,区分服务区,某一个提供区分服务的服务提供商所管辖的范围。,规范了ISP对用户端网络所支持的业务类别以及每种类别的业务流数量。,规范了ISP之间的数据流应该满足的一些约定。,对每个分组进行分类、标记区分服务码点DSCP。,根据分组头上的DSCP按照不同的优先级对IP分组进行转发。,区分服务的特点,优点 只包含有限数量的业务级别，状态信息数量少，实现简单 虽然边缘路由器比较复杂，但核心路由器比较简单，因而DiffServ的扩展

7、性较好。 缺点 不能为每个单独的业务流提供端到端的质量保证； 由于标准还不够详尽，不同运营商的网络之间很难进行QoS参数的协商和调整。 DiffServ被广泛应用到NGN承载网的接入层,多协议标签交换,多协议标签交换MPLS（Multi Protocol Label Switching）是从Cisco的标记交换演变而来。 提出MPLS的初始动机是实现更高速的路由转发。 MPLS在网络的入口标签边缘路由器（Ingress LSR）为每个IP数据包加上一个固定长度的标签； 核心路由器根据固定长度的标签搜索目的地址，转发数据包； 在出口标签边缘路由器（Egress LSR）再恢复成原来的IP数据包。

8、,标签（Label） 一个具有本地意义的固定长度的标识，用于标识一个FEC。 LABEL：表示标签值； EXP：实现QOS； S：表示标签栈是否到底了，S=1时，表示该标签为栈中的最后一个标签； TTL：防止数据在网上形成环路。,MPLS中的常用的术语,转发等价类FEC（Forwarding Equivalence Class） 一组具有相同特性的IP数据包，在转发过程中被以相同的方式处理。 常见的FEC划分方法： 源/目的IP地址； 源/目的端口号； IP地址前缀； 区分服务标记DSCP； IPv6流标记。,标签交换路径LSP MPLS网络中一个入节点与一个出节点之间的一条路径。 标签分配协

9、议LDP 在MPLS领域中用于建立、拆除、维护LSP的“信令” 。 标签的分配过程实际上就是一个建立LSP的过程。,MPLS的网络结构,标签交换路由器(LSR)：提供标签交换和标签分发功能。,标签边缘路由器(LER)：将具有相同特性的IP数据包划分为一定的转发等价类FEC，并建立标签和相应FEC的对应关系，据此建立转发信息库FIB。,MPLS的工作过程,次末中继弹出机制,MPLS的特点,MPLS技术可以从两个方面改善和提高IP网络的QoS 根据数据流不同的服务等级来分配不同的标签，并根据标签选择使用不同的标签交换通道，以达到数据流对传输质量的要求。 实施虚拟网、流量工程 MPLS技术主要应用在

10、NGN承载网的骨干层中,主要内容,承载网的服务质量问题 承载网的私网穿越问题 第四次作业讲解 总复习要求,(1)私网穿越概述,私有IP地址 属于非注册地址，专门为组织机构内部使用。 例如10.0.0.0 10.255.255.255、172.16.0.0 172.31.255.255以及192.168.0.0 192.168.255.255 私有IP地址不能被用于直接连接到因特网 私有网络（简称私网） 采用私有IP地址来连接各个网络设备组成的相对独立和封闭的网络,网络地址转换NAT NAT技术通过将私网中设备的私有IP地址映射为公有IP地址，实现了网络地址的复用。(1公有地址:1私有地址) 动

11、态的端口转换PAT 动态地为私网内设备的一个连接请求分配一个合法IP地址和一个端口号 (1公有地址+端口号:n私有地址) 网络地址端口转换NAPT，统一简称NAT 。,NAT问题 私网内设备在没有主动向外部发起连接时，设备对外部网络来说是不可见的，无法接受软交换发来的呼叫请求。,(2)私网对NGN的影响,PAT问题 NAT对于应用层消息中的私有IP地址不进行处理，使呼叫无法正确连接。,192.168.0.3,5060,192.168.0.3:5060 123.44.55.11:1050,(3)Proxy方案,代理（Proxy）方案是通过对私网内用户呼叫做信令代理和媒体代理的方式解决语音和视频等

12、多媒体业务穿越NAT的问题。 Proxy包括信令Proxy和媒体Proxy两种 信令Proxy：建立用户地址端口和代理设备分配的地址端口映射表，转发信令，并决定媒体流是否通过媒体Proxy。 媒体Proxy：检查报文的合法性，将媒体按预先建立地址端口映射表进行转发。 全代理（Full Proxy）：信令Proxy和媒体Proxy在一个设备上实现,代理方案的应用实例,网络结构,呼叫前所有终端通过代理设备完成注册的流程,（1）初始ServiceChange消息,经过NAT后的ServiceChange消息,在NAT处标识的A（信令通道）,A的IP地址和端口号（信令）,（2）经代理设备修改后的Ser

13、viceChange消息,软交换设备响应的Reply消息,（3）代理设备向NAT设备转发的Reply消息,（4）NAT设备转发的Reply消息,在代理处标识的A（信令通道）,在代理处标识的A（信令通道）,在NAT处标识的A（信令通道）,A的IP地址和端口号（信令）,私网内终端A向公网中的终端C发起呼叫时的通信流程,终端A对Add消息的响应,NAT向代理转发终端A的Add响应消息,A的IP地址和端口号（媒体）,A的IP地址和端口号（媒体）不变,在NAT处标识的A（信令通道）,软交换设备给终端C发送的Add消息,代理向软交换设备转发终端A的Add响应消息,在代理处标识的A（信令通道）,在代理处标识

14、的A（媒体通道）,软交换转发的A（媒体通道）,终端C对Add消息的响应,软交换设备向代理发送的Modify消息,代理向NAT发送的Modify消息,NAT向终端A发送的Modify消息,Proxy技术优缺点分析,优点 部署的位置比较灵活 无需对现有的传统NAT进行协议扩展，代理方式具有很强的适应性，可满足多样化的组网和用户接入方式 除解决NAT防火墙穿越问题外，代理的功能还可以进一步扩展 缺点 每增加一种新的应用需要对代理设备进行协议扩展 代理设备需同时对信令和媒体进行中继转发，除工作效率和转发速度受影响 增加了语音包和视频包的时延和丢包可能性,主要内容,承载网的服务质量问题 承载网的私网穿越

15、问题 第四次作业讲解 总复习要求,第四次阶段作业讲解,1. （ ）是指由于各种延时的变化导致网络中IP数据包到达速率的变化。 时延 时延抖动 数据包丢失 回声 2. IP包传输时间的长短变化称为（ ）的现象。 时延 时延抖动 回波 静音,3. IP网中路由的不对称性以及分组在各个节点的处理时间的不同，将会造成分组的时延抖动，因此必须在（ ）中设输入缓冲，以尽可能地消除其对通话质量的影响。 HLR 信令网关 媒体网关 应用服务器 4. （ ）协议是综合业务模型体系结构中的主要信令协议，用来通知从接收方到发送方之间沿途的每个路由器为每一个要求QoS的数据流预留资源。 H.248 RSVP RTP

16、SIP,5. 区分服务体系结构中，（ ）对每个分组进行分类、标记DSCP，用DSCP来携带IP分组对服务的需求信息。 边界路由器 核心路由器 资源控制器 转发等价类 6. 区分服务体系结构中，（ ）根据分组头上的DSCP按照不同的优先级对IP分组进行转发。 边界路由器 核心路由器 资源控制器 转发等价类,7. （ ）构成MPLS网的接入部分，完成IP包的分类、寻路、转发表和标记交换通道表的生成、转发等效类至标记的映射发起或终止等功能。 标签边缘路由器 标签交换路由器 转发等价类 标签 8.（ ）构成MPLS网的核心部分，负责根据交换表完成高速转发功能。 标签边缘路由器 标签交换路由器 转发等价类 标签,9.（ ）是在公共的运营网络中开辟出一片相对独立的资源，专门为某个企业用户使用，而企业用户可以具有一定的权限监控和管理自己的这部分资源，就如同自己组建了一个专用网络一样。 虚拟专用网 流量工程 逐跳路由 显式路由 10.（